6 miesięcy temu
Często czyta się, iż mikroplastiki – małe kawałki plastiku, mniejsze niż gumka ołówkowa – pojawiają się wszędzie i we wszystkim, m.in. w oceanie, na polach uprawnych, w żywności i ludzkich ciałach. Teraz zwraca uwagę na nowe określenie: nanotworzywa sztuczne. Cząstki te są jeszcze mniejsze niż mikroplastik, tak małe, iż są niewidoczne gołym okiem – na łamach serwisu The Conversation pisze Mohan Qin pisze z Wydziału Inżynierii Lądowej i Środowiska, University of Wisconsin-Madison.
Nanoplastiki to rodzaj mikroplastiku wyróżniający się wyjątkowo niewielkimi rozmiarami. Mikroplastiki mają zwykle mniej niż 5 milimetrów średnicy; nanoplastiki mają od 1 do 1000 nanometrów średnicy. Dla porównania, przeciętny ludzki włos ma około 80 000-100 000 nanometrów szerokości.
Nanotworzywa sztuczne wzbudzają coraz większe zaniepokojenie m.in za sprawą niedawnych postępów technologicznych, które powodują, iż naukowcy są w stanie je lepiej wykryć i przeanalizować. Ich mniejszy rozmiar sprawia, iż łatwiej są transportowane na duże odległości i w bardziej zróżnicowane środowiska niż mikroplastiki. Mogą łatwiej przenikać do komórek i tkanek w organizmach żywych, co może prowadzić do różnych efektów toksykologicznych.
Badania przeprowadzone w ciągu ostatnich dwóch lat wykazały nanoplastiki w ludzkiej krwi, w komórkach wątroby i płuc oraz w tkankach rozrodczych, takich jak łożysko i jądra. Na całym świecie nanoplastiki znaleziono w powietrzu, w wodzie morskiej, w śniegu i w glebie.
Wiemy już, iż mikroplastiki są obecne od wyżyn Mount Everestu po głębokie rowy oceaniczne. w tej chwili istnieje coraz więcej dowodów na to, iż nanoplastiki są bardziej rozpowszechnione niż większe mikroplastiki.
Cząstki nanoplastyczne są na tyle małe, iż po spożyciu poruszają się po całym ciele. Naukowcy pracują nad ilościowym określeniem tych ekspozycji, aby mogli ocenić ich skutki.
Skąd pochodzą i dokąd idą
Nanoplastiki powstają, gdy produkty codziennego użytku, takie jak ubrania, opakowania do żywności i napojów, wyposażenie domu, plastikowe torby, zabawki i przybory toaletowe ulegają degradacji. Może to być spowodowane czynnikami środowiskowymi, takimi jak światło słoneczne lub zużycie spowodowane działaniem mechanicznym. Wiele produktów do higieny osobistej, takich jak peelingi i szampony, może również uwalniać nanoplastiki.
Podobnie jak większe cząstki plastiku, nanotworzywa mogą pochodzić z różnych rodzajów polimerów, w tym polietylenu, polipropylenu, polistyrenu i polichlorku winylu. Ponieważ produkty z tworzyw sztucznych są szeroko stosowane, trudno jest uniknąć nanoplastików w naszym codziennym życiu.
Kiedy tworzywa sztuczne osiągają nanoskalę, stają się unikalnym wyzwaniem ze względu na niewielki rozmiar oraz różne adekwatności powierzchni i skład. Ponieważ nanoplastiki są małe, mogą łatwo przenikać przez komórki i tkanki, których większe cząstki nie mogą. Jeśli gromadzą się w organizmach żywych, mogą potencjalnie powodować niekorzystne skutki biologiczne.
Losy nanotworzyw w środowisku to ciągły temat badawczy. Naukowcy nie wiedzą jeszcze, czy nanoplastiki dalej degradują się w różnych środowiskach na mniejsze cząstki, czy też na polimery, które są ich podstawowymi elementami budulcowymi – duże cząsteczki wykonane z wielu małych cząsteczek nawleczonych razem.
Wykrywanie nanoplastików
Znalezienie nanoplastików jest trudne, ponieważ są one bardzo małe i mają różne składy chemiczne i struktury. Naukowcy udoskonalają różne podejścia do wykrywania nanoplastików, stosując techniki takie jak spektroskopia Ramana, chromatografia i spektrometria masowa. Metody te mogą zidentyfikować kształty i przeanalizować adekwatności cząstek nanoplastycznych.
W badaniu z 2024 roku naukowcy z Uniwersytetu Columbia przedstawili nową technologię, która była w stanie zobaczyć i policzyć nanoplastiki w wodzie butelkowanej. W przeciwieństwie do poprzednich badań, które mogły wykryć tylko ograniczoną ilość cząstek nanoplastycznych, badanie to wykazało, iż każdy litr analizowanej wody butelkowanej zawierał ponad 100 000 cząstek plastiku, z których większość to nanoplastiki.
Zanim naukowcy będą mogli stwierdzić, czy cała woda butelkowana zawiera nanoplastiki, należy wykonać więcej badań. Ale ta nowa technika otwiera drzwi do dalszych badań.
Czy cząstki nanoplastiku są toksyczne?
Toksyczność nanoplastików to kolejna dziedzina trwających badań. Niektóre badania sugerują, iż cząstki te mogą stanowić znaczne zagrożenie dla ekosystemów i zdrowia ludzkiego. Jedno z ostatnich badań zasugerowało, iż mogą one być czynnikiem ryzyka chorób serca.
Innym problemem jest to, iż zanieczyszczenia chemiczne, metale ciężkie i patogeny mogą przyklejać się do nanoplastików i koncentrować się w środowisku. Proces ten mógłby potencjalnie narazić organizmy żywe na wysokie stężenia tych szkodliwych substancji.
Nanotworzywa sztuczne są wyraźnie częścią nowoczesnych środowisk, ale naukowcy potrzebują więcej badań i informacji, aby zrozumieć, jakie rodzaje zagrożeń mogą stanowić. Jak często mówią toksykolodzy: „odpowiednia dawka sprawa, iż coś staje się trucizną”. Innymi słowy, rzeczywista ekspozycja ma duże znaczenie. Trudno jest ocenić toksyczność bez znajomości rzeczywistych stężeń.
Powszechnie wiadomo, iż większe szczątki z tworzywa sztucznego mogą fragmentować się na nanoplastiki, ale jest wiele do nauczenia się o tym, jak te fragmenty dalej ulegają degradacji. Naukowcy pracują nad wykryciem i zrozumieniem nanoplastików w wielu środowiskach, aby mogli opracować skuteczne strategie zarządzania i łagodzenia wpływu tych materiałów na ludzi i planetę.
Mohan Qin, assitant professor Wydziału Inżynierii Lądowej i Środowiska, University of Wisconsin-Madison
Artykuł pochodzi z serwisu The Conversation i został opublikowany w oparciu o licencję Creative Commons. Przejdź do oryginalnego artykułu
/Fot: PxHere//
