Produkt przemiany materii organizmów morskich oraz rozkładu materii organicznej przez bakterie. W
formie wolnej (niezjonizowanej, NH3) jest wysoce toksyczny dla fauny morskiej nawet w bardzo małych stężeniach.
W wodzie morskiej związek między amoniakiem (NH₄⁺/NH₃) a mikroplastikiem można rozpatrywać nie tylko jako prostą korelację chemiczną, ale przede wszystkim jako efekt plastisfery* i przemian azotu.
(*Plastisfera (ang. plastisphere) to zespół mikroorganizmów, które kolonizują powierzchnię plastikowych cząstek znajdujących się w środowisku, w tym mikroplastiku w wodzie morskiej. Najprościej: mikroplastik → powierzchnia w wodzie → przyczepiają się bakterie, archeony, grzyby, glony → powstaje biofilm = plastisfera)
1. Najważniejszy mechanizm: mikroplastik jako „podłoże” dla bakterii
Mikroplastik po dostaniu się do wody morskiej bardzo szybko zostaje kolonizowany przez mikroorganizmy i tworzy biofilm – plastisferę. W takim biofilmie mogą występować mikroorganizmy uczestniczące w przemianach azotu, w tym bakterie i archeony utleniające amoniak. Badania w estuariach wykazały, że plastisfera może mieć szczególnie wysoką aktywność nitryfikacyjną w porównaniu z otaczającą wodą.
Schemat jest więc:
mikroplastik → biofilm → mikroorganizmy nitryfikacyjne → zużycie NH₄⁺ → NO₂⁻ → NO₃⁻
Dlatego przy większej ilości mikroplastiku można potencjalnie obserwować niższe stężenie amoniaku, jeżeli plastisfera intensyfikuje nitryfikację.
2. Ta zależność może działać również w drugą stronę
Mikroplastik nie musi być przyczyną wysokiego NH₄⁺. Oba parametry mogą być wskaźnikami tego samego procesu zanieczyszczenia.
Na przykład:
ścieki / spływ miejski / rolnictwo → więcej azotu + więcej mikroplastiku (NH₄⁺ ↑ + MP ↑)
Ta zalezność nie oznacza jednak, że mikroplastik powoduje wzrost amoniaku.
Może natomiast wskazywać na wspólne źródło antropogeniczne.
3. Mikroplastik może również adsorbować NH₄⁺
To jest trzeci potencjalny mechanizm. Powierzchnia mikroplastiku może sorbować różne substancje chemiczne, a właściwości powierzchni zmieniają się dodatkowo po utworzeniu biofilmu i utlenieniu/starzeniu plastiku, który wtedy staje się bardziej porowaty.
W przypadku NH₄⁺ znaczenie mogą mieć m.in.:
- rodzaj polimeru,
- wielkość cząstek,
- stopień starzenia,
- biofilm,
- zasolenie,
- pH,
- materia organiczna,
- konkurencja jonów w wodzie morskiej.
Trzeba jednak uważać z interpretacją: w wodzie morskiej bardzo wysokie stężenie konkurencyjnych jonów i wysoka siła jonowa powodują, że prosta adsorpcja NH₄⁺ na „czystym” PE czy PP niekoniecznie będzie dominującym mechanizmem. Znacznie ciekawsza może być powierzchnia pokryta biofilmem.
4. Jeszcze ciekawszy jest efekt mikroplastiku na cały cykl azotu
Są już badania pokazujące, że mikroplastiki mogą zmieniać procesy nitryfikacji i denitryfikacji, a efekt zależy m.in. od rodzaju polimeru.
Co więcej, bardzo świeże badania z 2026 r. dotyczące środowisk estuariowych i przybrzeżnych wykazały związek mikroplastiku ze zwiększoną aktywnością bakterii utleniających amoniak i emisją N₂O.
5. W przypadku Bałtyku istnieje szczególnie interesujący układ
rzeka / miasto / ścieki / spływ powierzchniowy
↓
NH₄⁺ + mikroplastik + materia organiczna
↓
strefa przybrzeżna / ujście rzeki
↓
kolonizacja mikroplastiku przez plastisferę
↓
zmiana lokalnych procesów azotowych
↓
NH₄⁺ → NO₂⁻ → NO₃⁻ / denitryfikacja
Ta zaleznośćdoskonale wpisuje się w podejście
Jedno Zdrowie + zanieczyszczenia + plastisfera + obieg pierwiastków.
6. Co konkretnie warto zmierzyć?
Jeżeli chcesz zrobić z tego rzeczywisty eksperyment na wodzie bałtyckiej, nie mierzyłbym tylko MP i NH₄⁺.
Minimum:
| Parametr | Dlaczego |
|---|---|
| Mikroplastik [cząsteczki/Litr] | główny czynnik |
| NH₄⁺-N | substrat dla nitryfikacji |
| NO₃⁻-N | produkt nitryfikacji |
| temperatura | wpływa na metabolizm |
| pH | wpływa na NH₃/NH₄⁺ |
| tlen rozpuszczony | kluczowy dla nitryfikacji |