Microplastic Detection and EU Regulations: Infrared Spectroscopy and Machine Learning Approaches

The delegated act supplementing Directive (EU) 2020/2184 mandates that drinking water companies must monitor microplastics in drinking water once microplastics are added to the monitoring list. In this project, the necessary tools were developed to meet the requirements outlined in the document. A sampling device was built and tested that enables sampling in accordance with the delegated act. This device can sample microplastics ranging from 10/20 to 500 µm in a water matrix (drinking water or similar quality).
For the identification of microplastics, a software tool was developed with a machine learning algorithm that uses infrared spectra. This software replaces the supplier’s software for the infrared spectrophotometer to improve accuracy. The software was tested on real samples from the Sijmons drinking water production site. The software was successfully utilized, and the results show that, on average, fewer than one microplastic particle per litre can be detected.

Het gedelegeerde besluit ter aanvulling van Richtlijn (EU) 2020/2184 schrijft voor dat drinkwaterbedrijven microplastics in drinkwater moeten monitoren zodra microplastics zijn toegevoegd aan de toezichtlijst. In dit project zijn de benodigde instrumenten ontwikkeld om te voldoen aan de eisen die in het document worden genoemd. Er is een monsternameapparaat gebouwd en getest waarmee monsters kunnen worden genomen volgens de gedelegeerde handeling. Dit apparaat is in staat om microplastics tussen 10/20 en 500 µm te bemonsteren in een watermatrix (drinkwater of een vergelijkbare kwaliteit). Voor de identificatie van microplastics werd een softwaretool geschreven met een algoritme voor machinaal leren dat infraroodspectra gebruikt. Deze software vervangt de software van de leverancier van de infraroodspectrofotometer om de nauwkeurigheid te verhogen. De software werd getest op echte monsters van de drinkwaterproductielocatie Sijmons. De software werd met succes gebruikt. De resultaten laten zien dat er gemiddeld minder dan één microplasticdeeltje per liter kan worden gevonden.