A természetes szerves anyagokkal ellentétben a legtöbb műanyag nem bomlik le, hanem egyszerűen mind kisebb darabokra esik szét, elméletben ennek nincs határa az egyes molekulákig. Senki sem tudta, hogy mennyi van belőlük az ivóvízben. Most megtalálták a technikát, amellyel elemezhették a palackozott vizet.
A műanyaggyártás a világon megközelíti az évi 400 millió tonnát. Évente több mint 30 millió tonnát dobnak ki a hulladékba. Sok műanyagból készült termék, beleértve a szintetikus textíliákat is, még használat közben is szórja a részecskéket. A palackozott vízben lévő műanyagok azután váltak igazán közüggyé, hogy egy 2018-as tanulmány literenként átlagosan 325 részecskét mutatott ki. Későbbi tanulmányok ezt a számot megsokszorozták. A tudósok azt gyanították, hogy még több is van, mint amennyit eddig megszámoltak, de a jó becslések megálltak az 1 mikrométer alatti méreteknél, ami a nanovilág határa.
Ezért Naixin Qian, a Columbia Egyetem környezetkémikusa és kollégái egy új képalkotó technikát fejlesztettek ki, amellyel mindenki számára láthatóvá válnak az alattomos ezredmilliméternél is kisebb petrolkémiai törmelékdarabkák.
„Az emberek kifejlesztettek módszereket a nanorészecskék észlelésére, de nem tudták, hogy mit néznek” – mondta Qian, és az egyetem híroldalán elmagyarázta, hogy a régi észlelési módszerekkel ellentétben, amelyek csak a jelenlévő részecskék tömeges becslésére képesek, az új technika nemcsak az egyes részecskéket különbözteti meg, hanem lehetővé teszi azok azonosítását is.
A nanoméretű műanyagdarabok egy mikrométernél, azaz egy ezredmilliméternél is kisebbek (az emberi hajszál vastagsága 70 mikrométer vagy 70 ezredmilliméter). Ezek számos ipari folyamat mellékhatásaként, valamint a nagyobb műanyagtermékek lebomlásakor keletkeznek. „Tekintettel arra, hogy ezek a nanoméretű plasztikrészecskék képesek áthatolni a biológiai gáton – a tömegméréshez való látszólag jelentéktelen hozzájárulásuk ellenére – meghatározó szerepet játszhatnak a toxicitás értékelése szempontjából” – magyarázza Qian és csapata a PNAS folyóiratban megjelent tanulmányukban.
A kutatók egy olyan lézerpárt használtak, amelyet úgy lehet hangolni, hogy rezonáljon bizonyos molekulákkal. Ezt a módszert stimulált Raman-szórás spektroszkópiának nevezik, ami lehetővé tette a célrészecskék kémiai összetételének azonosítását a kémiai rezonanciák adatbázisainak kereszthivatkozására szolgáló algoritmusok segítségével.
Ezzel a technikával a csapat számos, az Egyesült Államokban népszerű palackozott vízmárkát vizsgált meg. Egyes mintákban literenként akár 370 ezer részecskét is kiszúrtak, amelyeknek akár 90 százaléka nanoméretű műanyag volt. Ez átlagosan körülbelül 240 ezer nanoplasztik-részecskét jelent literenként, ami akár százszor több lehet a korábbi becsléseknél – emelte ki beszámolójában a Science Alert.
A leggyakoribb műanyag, amit találtak, meglepő módon nem a palackok anyaga volt, hanem egy poliamid nevű vegyület. Ironikus módon ez alkotja a palackozott víz tisztítására használt szűrőket. A műanyag palackok anyaga, a PET szintén várakozáson felüli mértékben volt gyakori. „Nem teljesen váratlan, hogy ilyen sok ilyen anyagot találtunk. A lényeg az, hogy minél kisebbek a dolgok, annál több van belőlük” – mutatott rá Qian.
A korábbi becslések többnyire csak a nagyobb méretű részecskéket vették számba – jegyezték meg a kutatók, de úgy találták, hogy a kisebb részecskék teszik ki az összes észlelt műanyag mintegy 90 százalékát.
Bár a mikroműanyagok nem okoznak azonnali mérgezést, vannak velük kapcsolatban aggályok a potenciális hosszú távú hatásaik miatt, mivel felhalmozódnak a testünk különböző szöveteiben, az agyunktól a placentáig. A műanyagnak az a rossz szokása is megvan, hogy potenciálisan káros stopposokat vonz, az antibiotikumoknak ellenálló baktériumoktól kezdve az olyan mérgező molekulákig, mint az égésgátló anyagok és a ftalátok. A műanyagnak a kisebb molekulái pedig elméletileg ezeket a legérzékenyebb szöveteinkbe szállíthatják.
Az új képalkotó technika képes közvetlenül láthatóvá tenni a potenciálisan mérgező aggregációkat, és mivel nagyobb mennyiségű kémiai azonosító adatra támaszkodhatunk, segíthet ezek azonosításában is. Qian és munkatársai remélik, hogy ez a módszer feltárhatja az ilyen részecskék és biológiai szöveteink közötti kölcsönhatásokat is. „A nanorészecske-érzékeny és műanyagspecifikus egyrészecske-képalkotás nélkülözhetetlen információt nyújt a növekvő toxicitási aggodalom kezeléséhez” – zárták elemzésüket a kutatók.
