Исследователи из Университета штата Вашингтон сделали вывод, что самые крошечные фрагменты пластика, наночастицы пакетов или пенопласта, могут перемещаться в окружающей среде.
Пластик рассыпается на наночастицы и попадает в воду
Учёные обнаружили, что поверхность кремнезёма, такая как песок, мало влияет на замедление движения пластмасс, но что естественное органическое вещество, возникающее в результате разложения растительных и животных останков, может либо временно, либо постоянно задерживать наноразмерные пластиковые частицы, в зависимости от типа пластмасс.
Эта работа, опубликованная в журнале “Water Research”, может помочь исследователям разработать более эффективные способы фильтрации и очистки всепроникающих пластмасс из окружающей среды. Среди исследователей — Индранил Чоудхури, доцент кафедры гражданского и экологического строительства ВГУ, а также Мехназ Шамс и Ифтайхайрул Алам, недавние выпускники программы гражданского строительства.
«Мы рассматриваем разработку фильтра, который может быть более эффективным при удалении этих пластмасс», — сказал Чоудхури. «Люди должны знать, что этот пластики проникают в нашу питьевую воду, и наша нынешняя система водоснабжения недостаточно адекватна, чтобы удалить эти микро-и наноразмерные частицы. Эта работа является первым фундаментальным способом взглянуть на данную проблему.»
Примерно с 1950-х годов пластмасса обладает свойствами, которые делают её полезной для современного общества. Она водонепроницаема, экономична, проста в изготовлении и пригодна для разнообразных целей. Однако накопление пластика становится все более серьезной проблемой во всём мире, поскольку гигантские участки пластикового мусора плавают в океанах, а пластиковые отходы появляются в самых отдалённых районах мира.
«Пластик — великое изобретение, его так легко использовать, но он так устойчив в окружающей среде», — сказал Чоудхури.
После использования пластик разлагается химическими, механическими и биологическими процессами до микро — и затем наноразмерных частиц размером менее 100 нанометров. Несмотря на их удаление на некоторых станциях очистки сточных вод, большое количество микро-и наноразмерного пластика всё же попадает в окружающую среду. Более 90% водопроводной воды в США содержит наноразмерную пластмассу, сказал Чоудхури, и исследование 2019 года показало, что люди едят около пяти граммов пластика в неделю, что соизмеримо с размером банковской карты. Последствия такого загрязнения окружающей среды для здоровья изучены недостаточно.
Каждую неделю мы потребляем пластмассу размером с кредитную карту
«Мы не знаем последствий для здоровья, и токсичность все еще неизвестна, но мы продолжаем пить эту пластмассу каждый день», — сказал Чоудхури.
В рамках нового исследования ученые изучили взаимодействие с окружающей средой мельчайших частиц двух наиболее распространенных типов пластмасс-полиэтилена и полистирола, чтобы узнать, что может препятствовать их движению. Полиэтилен используется в пластиковых пакетах, молочных коробках и пищевой упаковке, в то время как полистирол — это вспененный пластик, который используется в стаканчиках для питья и упаковочных материалах.
В своей работе исследователи обнаружили, что частицы полиэтилена из пластиковых пакетов легко перемещаются через окружающую среду — будь то через поверхность кремнезёма, такую как песок или естественное органическое вещество. Песок и пластиковые частицы отталкиваются друг от друга подобно полюсам магнита, так что пластик не прилипает к частицам песка. Пластиковые частицы действительно накапливаются на естественном органическом материале, который вездесущ в естественной водной среде, но только временно. Они легко смываются при изменении химического состава воды.
«Это плохая новость для полиэтилена в окружающей среде», — сказал Чоудхури. — Он не так сильно прилипает к поверхности кремнезема, а если он прилипает к поверхности естественного органического вещества, то может быть повторно мобилизован. Основываясь на этих выводах, он указывает на то, что наноразмерные полиэтиленовые пластики могут выходить из наших процессов очистки питьевой воды, особенно фильтрации.»
Видимо, в случае частиц полистирола исследователи обнаружили лучшие новости. В то время как поверхность кремнезёма не могла остановить свое движение, органическое вещество сделало это. Как только частицы полистирола прилипли к органическому веществу, они остались на месте.
Хочется надеяться, что эти исследования в конечном итоге помогут им разработать системы фильтрации для водоочистных сооружений для удаления наноразмерных частиц пластмасс.
По материалам phys.org.
