Naukowcy z University of Auckland obliczyli, że rocznie do miasta przedostają się 74 tony metryczne mikrodrobin plastiku, co odpowiada ponad 3 milionom plastikowych butelek spadających z nieba.
Badanie opublikowane w Environmental Science & Technology wykazało, że duża liczba mikrodrobin plastiku w powietrzu w Auckland ma bardzo małe rozmiary, co budzi obawy dotyczące możliwości wdychania cząstek i gromadzenia się ich w ludzkim ciele. Naukowcy z całego świata prawdopodobnie dramatycznie zaniżyli liczbę mikroplastików unoszących się w powietrzu, mówi główny autor, dr Joel Rindelaub, ze School of Chemical Sciences w Waipapa Taumata Rau, University of Auckland.
Poziomy stwierdzone w powietrzu Auckland były wielokrotnie wyższe niż odnotowane w Londynie, Hamburgu i Paryżu w ostatnich latach, ponieważ naukowcy w nowym badaniu zastosowali wyrafinowane metody chemiczne do znalezienia i analizy cząstek o wielkości zaledwie 0,01 milimetra.
Średnia (średnia) liczba mikrodrobin plastiku wykrytych w powietrzu na metrze kwadratowym w ciągu dnia wyniosła 4885. Można to porównać z 771 w Londynie (zgłoszonymi w badaniu opublikowanym w 2020 r.), 275 w Hamburgu (2019) i 110 w Paryżu (2016). „Przyszłe prace muszą dokładnie określić, ile plastiku wdychamy” – mówi dr Rindelaub. „Coraz bardziej jasne staje się, że jest to ważna droga narażenia”.
Badanie jest pierwszym, w którym obliczono całkowitą masę mikrodrobin plastiku w powietrzu miejskim. Fale załamujące się w Zatoce Hauraki mogą odgrywać kluczową rolę w problemie Auckland, przenosząc mikroplastiki przenoszone przez wodę do powietrza.
Efekt ten wydawał się działać, gdy Rindelaub i jego współpracownicy, w tym doktorantka Wenxia Fan i profesor Jennifer Salmond, odnotowali wzrost liczby po tym, jak wiatry znad zatoki nabrały prędkości, co prawdopodobnie doprowadziło do większych fal i większej transmisji.
„Produkcja mikrodrobin plastiku unoszących się w powietrzu z załamujących się fal może być kluczową częścią globalnego transportu mikrodrobin plastiku” – mówi Rindelaub. „I może pomóc wyjaśnić, w jaki sposób niektóre mikroplastiki dostają się do atmosfery i są przenoszone do odległych miejsc, takich jak tutaj w Nowej Zelandii”.
Rozmiary cząstek zmieniały się wraz z kierunkiem wiatru. Kiedy wiatry przelatywały nad centrum miasta Auckland, mikrodrobiny plastiku z wiatrem były większe, co wskazuje, że tworzywa sztuczne przeszły mniej procesu starzenia się w środowisku i pochodziły z bliższego źródła. Główną wykrytą substancją był polietylen (PE), a następnie poliwęglan (PC) i politereftalan etylenu (PET). Polietylen i PET to materiały opakowaniowe, podczas gdy PC jest używany w zastosowaniach elektrycznych i elektronicznych. Wszystkie trzy są również wykorzystywane w budownictwie.
Podczas badań mikrodrobiny plastiku spadające z powietrza zostały przechwycone przez lejek i słoik w drewnianym pudełku na dachu kampusu uniwersyteckiego w centrum miasta. Taka sama konfiguracja miała miejsce w ogrodzie mieszkalnym w Remuera. Prawie wszystkie mikroplastiki były zbyt małe, aby można je było zobaczyć gołym okiem. Naukowcy zidentyfikowali najmniejsze cząstki, stosując kolorowy barwnik, który emitował światło w określonych warunkach. Do analizy masy zastosowano obróbkę cieplną.
„Im mniejsze zakresy rozmiarów obserwowaliśmy, tym więcej mikrodrobin plastiku widzieliśmy” – mówi Rindelaub. „Jest to godne uwagi, ponieważ najmniejsze rozmiary są najbardziej istotne z toksykologicznego punktu widzenia”.
Nanoplastiki, najmniejsze cząsteczki, mogą potencjalnie przedostawać się do komórek, przekraczać barierę krew-mózg i mogą gromadzić się w narządach, takich jak jądra, wątroba i mózg, czytamy w artykule. „Mikroplastiki wykryto również w ludzkich płucach i tkance płucnej pacjentów z rakiem, co wskazuje, że wdychanie atmosferycznych mikroplastików stanowi zagrożenie dla ludzi” – czytamy w artykule. Tworzywa sztuczne wykryto również w łożysku. Artykuł, którego współautorami są profesor Kim Dirks, dr Patricia Cabedo Sanz i profesor nadzwyczajny Gordon Miskelly, wzywał do standaryzacji wskaźników raportowania, aby można było lepiej porównywać badania mikrodrobin plastiku unoszących się w powietrzu.
We wstępie do artykułu czytamy: „W ciągu ostatnich 70 lat na całym świecie wyprodukowano 8,3 miliarda ton plastiku. Tylko dziewięć procent zostało poddanych recyklingowi, a reszta została spalona lub uwolniona do środowiska”. Włókna rozpraszane przez pranie syntetycznych ubrań, fragmenty wyrzucane przez opony samochodowe i wyrzucane do oceanu przez deszcz oraz butelki pływające po rzekach to tylko niektóre ze sposobów dodawania plastiku do środowiska. Wietrzenie i starzenie rozbijają plastik na coraz mniejsze cząstki.
Eksperyment przeprowadzono przez dziewięć tygodni we wrześniu, październiku i listopadzie 2020 roku.