Rapid Identification of Beached Marine Plastics Pellets Using Laser-Induced Breakdown Spectroscopy: A Promising Tool for the Quantification of Coastal Pollution
Roberta Giugliano,
Bruno Cocciaro,
Francesco Poggialini,
Stefano Legnaioli,
Vincenzo Palleschi,
Marina Locritani,
Silvia Merlino
Affiliations
Roberta Giugliano
The Veterinary Medical Research Institute for Piedmont, Liguria and the Aosta Valley (IZS PLVA), U. O. Chimico, S. S. Sezione di Genova-Portualità, Piazza Borgo Pila 39/int. 24, 16129 Genova, Italy
Bruno Cocciaro
Consiglio Nazionale delle Ricerche—Istituto di Chimica dei Composti Organo-Metallici (CNR-ICCOM), U. O. S. di Pisa, Area della Ricerca del CNR, Via G. Moruzzi, 1, 56124 Pisa, Italy
Francesco Poggialini
Consiglio Nazionale delle Ricerche—Istituto di Chimica dei Composti Organo-Metallici (CNR-ICCOM), U. O. S. di Pisa, Area della Ricerca del CNR, Via G. Moruzzi, 1, 56124 Pisa, Italy
Stefano Legnaioli
Consiglio Nazionale delle Ricerche—Istituto di Chimica dei Composti Organo-Metallici (CNR-ICCOM), U. O. S. di Pisa, Area della Ricerca del CNR, Via G. Moruzzi, 1, 56124 Pisa, Italy
Vincenzo Palleschi
Consiglio Nazionale delle Ricerche—Istituto di Chimica dei Composti Organo-Metallici (CNR-ICCOM), U. O. S. di Pisa, Area della Ricerca del CNR, Via G. Moruzzi, 1, 56124 Pisa, Italy
Marina Locritani
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione di Roma 2, Via di Vigna Murata 605, 00143 Roma, Italy
Silvia Merlino
Consiglio Nazionale delle Ricerche—Istituto di Scienze Marine (CNR-ISMAR), U. O. S. di Pozzuolo di Lerici, c/o Forte Santa Teresa—Loc. Pozzuolo di Lerici, 19032 Lerici, Italy
The rapid identification of beached marine micro-plastics is essential for the determination of the source of pollution and for planning the most effective strategies for remediation. In this paper, we present the results obtained by applying the laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) technique on a large sample of different kinds of plastics that can be found in a marine environment. The use of chemometric analytical tools allowed a rapid classification of the pellets with an accuracy greater than 80%. The LIBS spectrum and statistical tests proved their worth to quickly identify polymers, and in particular, to distinguish C-O from C-C backbone pellets, and PE from PP ones. In addition, the PCA analysis revealed a correlation between appearance (surface pellets roughness) and color (yellowing), as reported by other recent studies. The preliminary results on the analysis of metals accumulated on the surface of the pellets are also reported. The implication of these results is discussed in view of the possibility of frequent monitoring of the marine plastic pollution on the seacoast.