Что такое микропластик, чем он опасен и откуда все знают о его существовании — рассказывают ученые

Микропластик — это крошечные фрагменты пластика. Насколько крошечный? Это немного сложно решить. "Как правило, это от одного микрометра до пяти миллиметров", — говорит профессор Софи Летерм из Института наноразмерных наук и технологий Университета Флиндерса. Микрометр — это тысячная доля миллиметра, или примерно такой же размер, как бактерия кишечная палочка, пишет Cosmos. Но определения варьируются в зависимости от контекста. Многие исследования рассматривают только микропластики размером более 10, 50 или 200 микрометров, потому что более мелкие пластмассы труднее обнаружить и идентифицировать.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

В качестве альтернативы пластик, безусловно, может фрагментироваться на части меньше одного микрометра. Эти фрагменты, иногда называемые нанопластиками и измеряющиеся нанометрами, еще труднее обнаружить с помощью обычных методов обнаружения микропластика. Таким образом, хотя мы в основном смотрим на объекты больше микрометра и меньше пяти миллиметров, появляются новые исследования, посвященные более мелким элементам.

Микропластик может попасть в окружающую среду на любом этапе производственного цикла: от крупинок, из которых делают пластмассовые изделия, до фрагментов пластикового мусора. Он также появляется во время использования пластиковых изделий — даже разрыв упаковки с чипсами может привести к выбросу микропластика.

Однако два больших источника, которые могут вас удивить — это косметика и одежда. В чистящих и косметических средствах иногда содержатся пластиковые шарики, которые смываются в раковину и слишком малы для того, чтобы обычные фильтры могли удалить их из наших водоемов. Эти бусины стали настолько проблематичными, что большинство стран, включая Австралию, начали постепенно выводить эти средства из употребления.

Еще одним важным источником является пластик в текстиле, который может отделяться от одежды, когда вы ее носите, и особенно во время стирки.

Обнаружение микропластика начинается со сбора образцов из окружающей среды — будь то песок, почва, вода или что-то еще. После сбора образец необходимо просеять, чтобы удалить частицы, которые являются или могут быть микропластиком. Это можно сделать несколькими способами — от просеивания на месте до фильтрации в лаборатории.

Летерм и ее коллеги собирают образцы воды и сразу же отвозят их в лабораторию, чтобы пропустить через ряд фильтров. "Отфильтровать один микрон (микрометр) невозможно, потому что в воде много мусора, который забьет фильтр", — говорит она. Они проводят анализ микропластика размером 20 микрометров и выше, и даже на этом уровне им нужны микроскопы, чтобы найти мельчайшие фрагменты.

"Многие другие исследования используют сетку — так что вы можете собрать больше пластика за один раз, но это означает, что вы ограничены размером ячейки сетки", — говорит Летерм.

Как только потенциальный микропластик обнаружен, его необходимо подвергнуть химическому анализу, чтобы показать, что он действительно является пластиком. Техника, называемая спектроскопией, может показать это и даже определить, какой это пластик — полиэтилен, полипропилен, полистирол или один из десятков других типов, встречающихся в нашей среде.

Спектроскопия вращается вокруг излучения определенных типов света на вещество, которое заставляет молекулы вибрировать и посылать очень точные сигналы. Если вы знаете все сигналы, которые излучают молекулы пластика, вы можете определить, является ли фрагмент пластиком, поместив его на детектор и направив на него крошечный луч света.

"Используются два основных метода, которые основаны на изучении колебаний различных полимеров", — говорит доктор Джейсон Гаскук из Университета Флиндерса. Эти два метода называются инфракрасной спектроскопией и рамановской спектроскопией.

"Раман не надежен, — говорит Гаскук. В то время как что-то вроде инфракрасного излучения будет работать в 100% случаев, но на определение микропластика уходит 10 минут".

Даже когда спектроскопия комбинационного рассеяния работает, на каждый фрагмент уходит одна или две минуты, что, учитывая, что исследователи работают с тысячами фрагментов в образцах, делает ее тяжелой работой. "Это медленный и утомительный процесс, — говорит Гаскук.

Поскольку у исследователей так много разных стандартов для обнаружения микропластика, трудно делать громкие заявления об их влиянии на окружающую среду. "Настоящее сравнение провести невозможно, поскольку образцы собираются разными способами", — говорит Летерм.

Это также не особенно хорошо финансируемая область исследований — учитывая объем работы, необходимой для отслеживания микропластика. "Общественность проявляет очень большой интерес, но очень трудно получить финансирование для проведения крупномасштабных исследований", — говорит ученый. Тем не менее, появляется все больше доказательств того, что микропластик может нанести вред животным и растениям, особенно в морской среде.

"В центре внимания был планктон, — говорит Летерм. Микропластик может быть размером с добычу зоопланктона, а это означает, что его съедают и оседают в желудке, занимая место, необходимое для еды. Это означает, что они голодают или не могут нормально размножаться". Эта проблема может увеличиться, следуя по пищевой цепочке.

Есть также опасения, что микропластик может выделять токсины в окружающую среду, а суперкрошечные нанопластики могут проникать в клетки, где они могут вызвать больше проблем.

Микропластик может пока не находиться в достаточно высоких концентрациях, чтобы о нем беспокоиться. Без лучших стандартов для его подсчета и лучших ресурсов для его отслеживания трудно судить об общем влиянии. Но учитывая 11 миллион тонн пластика, попадающего в океан каждый год, даже если сейчас это не является большой проблемой, есть все шансы, что это станет ей в будущем.

Ранее Фокус писал о том, что пластик уже бежит по венам. Ученые впервые нашли частицы микропластика в крови человека.