Кажется, везде, где ученые ищут пластик, они находят его: от льда в Антарктиде до первого испражнения новорожденных.
Теперь исследователи обнаружили, что количество микроскопического пластика, плавающего в бутилированной питьевой воде, намного больше, чем предполагалось первоначально.
Используя сложную технологию визуализации, ученые из лаборатории Ламонт-Доэрти Колумбийского университета исследовали образцы воды трех популярных брендов (они не говорят, каких именно) и обнаружили сотни тысяч кусочков пластика на литр воды.
Девяносто процентов этих пластиков были достаточно маленькими, чтобы их можно было назвать нанопластиками: микроскопические частицы настолько малы, что они могут впитываться в клетки и ткани человека, а также преодолевать гематоэнцефалический барьер.
Исследование, которое было опубликовано в понедельник в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, вызывает новую обеспокоенность по поводу потенциально вредного воздействия на здоровье и распространенности нанопластиков. Исследователи обнаружили, что количество таких частиц было от 10 до 100 раз больше, чем предполагалось ранее.
«Задолго до этого исследования я действительно думал, что то, что находится внутри бутилированной воды, [in terms of] нанопластик состоял всего из нескольких сотен частиц ПЭТ», — сказал Найсин Цянь, аспирант химического факультета Колумбийского университета и ведущий автор исследования. «Оказывается, это нечто большее». ПЭТ, или полиэтилентерефталат, представляет собой тип прозрачного пластика, который обычно используется для изготовления одноразовых бутылок для воды.
Микропластик — частицы размером от 1 микрометра до 5 миллиметров — уже несколько лет обнаруживаются в бутилированной и водопроводной воде. Но выявление нанопластиков — частиц размером всего в миллиардные доли метра — вызывает тревогу.
Невероятно малый размер наночастиц позволяет им вести себя иначе, чем более крупные куски материи, сказал он. Бэйжан Янхимик-эколог из Колумбийского университета и соавтор исследования.
Загрязняющие вещества и болезнетворные микроорганизмы могут переноситься на поверхности частицы, и чем меньше становится частица, тем больше становится соотношение ее площади поверхности к объему.
В результате, по словам Яна, «даже если они не так токсичны при большем размере частиц, когда они становятся меньше, они становятся токсичными, потому что могут вмешиваться в клетки, ткани, внутри органелл».
Исследования влияния пластика на здоровье человека все еще находятся в зачаточном состоянии. Лишь недавно ученые выявили наличие пластика в телах и органах людей.
Но исследования на других животных предполагает сильное негативное влияние на здоровье. Лабораторные исследования рыб и грызунов показали, что микропластик влияет на развитие, репродуктивную способность и здоровье, здоровье кишечника, уровень гормонов, иммунные реакции, работу сердца и многое другое.
Авторы исследования использовали новый тип микроскопа, который использует лазеры для изображения вибрации молекул, чтобы проанализировать наночастицы по библиотеке из семи распространенных пластиков. Они не удивились, обнаружив крошечные кусочки ПЭТ, поскольку именно из него были сделаны бутылки. Однако количество ПЭТ затмевается количеством полиамидов, разновидности нейлона, используемой в фильтрах обратного осмоса, через которые пропускают воду перед розливом в бутылки.
Другие пластики, обнаруженные в воде в микроскопических количествах, включают полистирол, поливинилхлорид и полиметилметакрилат, также известный как оргстекло. Но только 10% проанализированных наночастиц можно отнести к одному из семи известных пластиков, обнаружили исследователи. Происхождение остальных неизвестно.
За последние несколько лет исследователи обнаружили микропластик от самых глубоких океанических вод до заснеженных вершин самых высоких гор планеты. Они нашли это в кровь человека, легочная ткань и мозги в организмах, начиная от червей и зоопланктона и заканчивая китами и белыми медведями.
В некоторых случаях частицы попадают в организм с пищей и водой. В других случаях они вдыхаются — ученые обнаружили их в наружном и закрытом воздухе, а также в облаках — или впитываются через кожу.
Стирка синтетической одежды и разрушение автомобильных шин являются двумя крупнейшими источниками переносимого по воздуху пластика.
«Как люди, мы находимся в среде, где пластик повсюду», — сказал Ян.
Есть также доказательства что эти мелкие частицы биоаккумулируются или становятся более концентрированными по мере продвижения по пищевой цепи от одного организма к другому.
Хотя в исследовании Колумбии не анализировались образцы водопроводной воды, предыдущие исследования микропластика показали гораздо более низкие концентрации этих частиц в водопроводной воде, чем в бутилированной воде.
Пищевая упаковка также является известным источником загрязнения пищевых продуктов пластиком. 4 января Consumer Reports опубликовал результаты своего исследования. расследование в пластиковые химикаты в обычных обработанных пищевых продуктах, широко доступных в США.
Пластиковые химикаты и нанопластики «являются частью одной и той же проблемы, но это два совершенно разных существа», — сказал Джеймс Э. Роджерс, микробиолог, исполняющий обязанности директора по безопасности продукции в Consumer Reports. «Один из них — химический, а другой — физический, даже если он микроразмерный».
Из 85 протестированных пищевых продуктов в 84 были обнаружены следы фталатов — наиболее распространенного типа химического вещества, используемого для придания пластику большей прочности. Почти 80% продуктов питания содержали бисфенолы, еще один промышленный химикат.
И фталаты, и бисфенолы являются известными эндокринными разрушителями, то есть они влияют на гормональную систему организма. По словам Роджерса, воздействие этих химических веществ с течением времени связано с более высоким риском развития диабета, ожирения, рака и проблем с фертильностью.
«Возможно, вам не удастся добиться нулевого воздействия, но, по крайней мере, вы можете снизить риск, уменьшив воздействие», — сказал Роджерс. «Откажитесь от фаст-фуда. Ешьте меньше обработанных продуктов. Ешьте меньше жирной пищи».
Теперь, когда нам надоели бутилированная вода, команда Колумбийского университета ищет, как еще они могут использовать микроскопию вынужденного комбинационного рассеяния для поиска нанопластиков в других сферах жизни.
Один из проектов посвящен изучению нанопластиков в выхлопных и сточных водах коммерческих и бытовых стиральных и сушильных машин. Пара Британские искатели приключений в настоящее время путешествует по Антарктиде и собирает образцы снега для анализа. Команда Колумбийского университета также сотрудничает с другими исследовательскими институтами, чтобы измерить нанопластики в тканях человека и попытаться понять их влияние на здоровье.
А группа из Университета Ватерлоо в Канаде использует искусственный интеллект, чтобы помочь разобраться в пластиковых кусочках, которые они находят в сточных водах, предлагая новый и потенциально более мощный и точный способ идентификации различных и зачастую трудно поддающихся идентификации разновидностей. пластик в пробах воды.
«Это пример использования ИИ во благо», — сказал Уэйн Паркер, профессор кафедры гражданского и экологического строительства в школе.
По словам Паркера, такие методы, как искусственный интеллект или технология, используемая командой Колумбийского университета для идентификации микро- и нанопластиков, позволят исследователям лучше идентифицировать «и оценивать риски, связанные с этими частицами» в окружающей среде и в нас самих.