Novel integrated workflow for microplastics extraction, quantification, and characterization in organic fertilizing residuals using micro-Fourier transform infrared spectroscopy (μ-FTIR)
Notice bibliographique
Résumé
Organic fertilizing residuals (OFRs) enhance soil fertility and support sustainable agriculture due to their rich nutrient and organic matter content. However, these materials are increasingly recognized as a significant source of microplastics (MPs) in agricultural soils, raising concerns about the safety of agroecosystems. Therefore, there is an urgent need to develop a reliable workflow for MP analysis in diverse OFRs, given the challenges of extracting small MPs from such organic matter-rich matrices. This study presents an oxidative-alkaline tandem digestion method that achieves an average organic matter (OM) removal efficiency of 93 % across various OFRs. In addition, density centrifugation with NaCl and ZnCl 2 brines was utilized to recover six microplastic polymers (PP, PVC, PET, PS, PE, and HDPE), achieving a recovery rate of over 95 % for large MPs (600 μm–4.75 mm) and over 83 % for small MP-PE beads (38–45 μm). Micro-Fourier transform infrared spectroscopy (μ-FTIR) analysis confirmed that digestion and separation steps did not affect MPs' spectral integrity and chemical identification. To validate the workflow, we applied it to analyze MPs in various OFRs from Québec, allowing for the successful detection of 19 MP polymers with sizes down to 10–50 μm. This workflow can be applied to multiple OFRs to extract, quantify, and characterize MPs. Ultimately, this workflow will facilitate efficient MPs analysis across diverse OFRs, providing essential data for robust risk assessment and better environmental management to mitigate MP pollution from OFR applications in agricultural soils. • We have developed a novel analytical workflow to analyze microplastics in various organic fertilizing residuals. • The tandem oxidative-alkaline digestion removed an average of 93 % of organic matter. • The extraction method achieved over 83 % recovery of small MP particles (35–45 μm). • The digestion and extraction did not affect the chemical identification of MPs using μ-FTIR. • The workflow-enabled the identification of 19 distinct polymer types in OFRs, about 78.3 % less than 200 μm.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».