Mikroplastikas vandenyje gali skatinti netikėtas chemines reakcijas – mokslininkai keičia požiūrį

Sekite TechNaujienos Google

Mikroplastiko dalelės dažnai apibūdinamos kaip smulkūs, aplinkoje ilgai išliekantys plastiko fragmentai. Tačiau naujas žurnale „Nature“ pristatytas tyrimas rodo, kad jų paviršius vandenyje gali būti chemiškai aktyvesnis, nei manyta anksčiau. Mokslininkai užfiksavo reaktyvių deguonies junginių susidarymą plastiko ir vandens sąlyčio zonoje.

Spalio 14 dieną žurnale „Nature“ paskelbtame tyrime „Intrinsic physicochemical activity at microplastic–water interfaces“ analizuojama, kas vyksta įprastų plastikų dalelėms kontaktuojant su vandeniu. Mokslininkai nustatė cheminio aktyvumo požymių, tačiau tai laboratorinis tyrimas, o ne tiesioginis įrodymas, kad toks procesas sukelia konkrečias žmonių ligas.

Reaktyvūs deguonies junginiai yra cheminės rūšys, galinčios dalyvauti įvairiose reakcijose. Gyvuose organizmuose tokie procesai susiję su oksidaciniu stresu, tačiau biologinis poveikis priklauso nuo koncentracijos, audinių ir kitų sąlygų. Todėl vien laboratorijoje nustatytas junginių susidarymas neleidžia įvertinti realios sveikatos rizikos.

Plastiko ir vandens riboje vykstančios reakcijos gali priklausyti nuo šviesos, vandens sudėties ir pačių dalelių senėjimo. Todėl mokslininkams svarbu atskirai tirti skirtingas sąlygas, o ne vieną laboratorinę sistemą laikyti visų realių vandens telkinių modeliu. Ypač svarbu suprasti, ar tokie patys mechanizmai veikia gėlame ir sūriame vandenyje, kur cheminė aplinka skiriasi.

Naujausi straipsniai

4 min. skaitymo • prieš 15 minučių

NASA zondas padėjo atrasti naują Saulės vėjo reiškinį – magnetiniai sūkuriai didėja netikėtu masteliu

4 min. skaitymo • prieš 35 minutės

Sukurtas „gyvas“ robotų audinys, kuris pats susiderina į vieną ritmą – fizikai kalba apie laiko kristalą

4 min. skaitymo • prieš 55 minutės

Žmogaus skeletas evoliucionavo kitaip nei beždžionių – nauji genetiniai duomenys paaiškina dalį skirtumų

Visi naujausi straipsniai →

Reaktyvių deguonies junginių sąvoka apima ne vieną konkretų cheminį junginį. Skirtingos jų rūšys turi nevienodą gyvavimo trukmę ir reaktyvumą. Tai reiškia, kad vien bendras aptikimo signalas neatsako į klausimą, kokios reakcijos iš tikrųjų vyks organizme. Reikia atskirų tyrimų apie jų kiekį, sąveiką su biologinėmis medžiagomis ir galimą poveikį.

Vandens taršos tyrimuose mikroplastiko dalelių skaičius yra tik vienas rodiklis. Svarbus ir jų paviršiaus plotas, dydis bei cheminė sudėtis, nes mažesnės dalelės gali turėti santykinai didesnį paviršiaus plotą. Jei patvirtinamas būdingas paviršinis reaktyvumas, šie parametrai gali tapti dar reikšmingesni aplinkos modeliavimo srityje.

Įprastam vartotojui šis tyrimas kol kas nepateikia pagrindo naudoti nepatikrintus vandens valymo būdus ar papildus. Mokslinis straipsnis analizuoja cheminį mechanizmą, o ne naują gydymo ar namų vandens filtravimo metodą. Praktinėms rekomendacijoms reikalingos papildomos studijos, matavimo standartai ir institucijų vertinimas.

Tolesni tyrimai galėtų patikrinti, kaip plastiko paviršiaus senėjimas keičia reakcijas. Saulės spinduliai, mechaninis dėvėjimasis ir sąveika su kitomis medžiagomis gali keisti dalelių struktūrą. Tokie procesai svarbūs, nes realiame vandens telkinyje mikroplastikai dažniausiai nėra ką tik pagamintos, idealios laboratorinės dalelės. Todėl natūralių sąlygų tyrimai gali suteikti kitokį vaizdą.

Praktiniams aplinkos tyrimams ypač svarbūs palyginami matavimo metodai. Jei skirtingos laboratorijos naudoja nevienodas dalelių koncentracijas ir reakcijų aptikimo procedūras, jų rezultatus gali būti sunku tiesiogiai lyginti. Todėl naujo cheminio mechanizmo patvirtinimas turėtų apimti nepriklausomus pakartojimus ir aiškius standartus. Tik tuomet bus galima geriau įvertinti jo svarbą natūraliose ekosistemose.

Ką rodo tyrimas

Mikroplastikai į aplinką patenka iš daugelio šaltinių: dėvimų sintetinių tekstilės pluoštų, pakuočių ir kitų gaminių irimo. Jų dydis, forma ir cheminė sudėtis skiriasi, todėl ne visos dalelės turėtų elgtis vienodai. Tiriant cheminį aktyvumą būtina tiksliai nurodyti, kokie polimerai buvo naudojami.

Vandens sąlyčio su plastiku vieta yra specifinė aplinka. Būtent paviršiuje vyksta dalis reakcijų, kurių gali nebūti tokio pat intensyvumo visame skysčio tūryje. Todėl mokslininkai daug dėmesio skiria sąveikai tarp skirtingų medžiagų ribų, o ne vien plastiko fragmento cheminei formulei.

Šio tyrimo naujumas slypi teiginyje, kad dalis cheminių reakcijų gali atsirasti spontaniškai. Ankstesniuose mikroplastikų tyrimuose dažnai buvo nagrinėjami prie paviršiaus prisijungiantys teršalai arba paties plastiko priedai. Nauja interpretacija papildo galimų mechanizmų sąrašą.

Vis dėlto reikia atskirti kontroliuojamas laboratorines sąlygas nuo upės, ežero ar žmogaus organizmo. Natūralioje aplinkoje vanduo turi įvairių jonų ir organinių medžiagų, o dalelės sensta bei keičiasi. Visa tai gali stipriai paveikti reakcijų greitį bei mastą.

Ko dar nežinome

Praktinių išvadų sveikatos apsaugai dar negalima suvesti į vieną konkrečią rekomenduojamą ribą. Tam reikėtų žinoti realias ekspozicijos koncentracijas ir biologinio poveikio duomenis. Šis darbas pirmiausia suteikia naują kryptį tolesniems tyrimams.

Mokslininkams dabar svarbu patikrinti, ar panašūs procesai vyksta skirtinguose polimeruose ir natūraliomis sąlygomis. Jei rezultatai pasitvirtins, mikroplastiko poveikio modeliuose gali tekti daugiau dėmesio skirti ne vien dalelių kiekiui, bet ir jų paviršiaus reaktyvumui.