Een Amerikaanse federale wet uit 2015 die kleine plastic kralen in sommige exfoliërende producten verbiedt, liet veel bronnen van microplastics onaangeroerd. Vandaag, microplastics – stukjes plastic van minder dan 5 millimeter groot – in cosmetica, schoonmaakproducten en kleding vervuilen nog steeds de Amerikaanse wateren en hopen zich op in de oceanen.

Inderdaad, een recent onderzoeksrapport schatte dat in 2050 het gewicht van alle plastics in de oceanen van de wereld gelijk zal zijn aan dat van alle vissen. Helaas, in zowel zoet- als zoutwater lekken kunststoffen gifstoffen uit en verspreiden ze schadelijke microben door aquatische ecosystemen.

"Iedereen is in zijn dagelijks leven echt afhankelijk van plastic, " zei Belinda Sturm, universitair hoofddocent civiele, milieu- en bouwkunde aan de Universiteit van Kansas. "We hebben de neiging om na te denken over vervuiling door het plastic dat we kunnen zien, maar we stoten veel kleine vezels uit door het wassen van kleding en producten voor persoonlijke verzorging, en die hopen zich op in onze omgeving en klimmen omhoog in de voedselketen omdat ze klein genoeg zijn om te worden geconsumeerd door zoöplankton en vissen."

Nutsvoorzieningen, Sturm leidt een driejarige $ 300, 000-inspanningen ondersteund door de National Science Foundation om vast te stellen hoe kunststoffen in wateren worden getransporteerd, en ze hoopt de schade aan mariene ecosystemen te verminderen door gemeenten te betrekken via een grootschalige bemonsteringscampagne en een webgebaseerde database die publiekelijk toegankelijk is.

Volgens de KU-onderzoeker microplastics komen grotendeels in watersystemen terecht via gemeentelijke afvalwaterzuiveringsinstallaties die water uit huishoudelijke en commerciële afvoeren verwerken. Maar wetenschappers hebben nog niet nauwkeurig geschat hoeveel microplastics in het milieu terechtkomen via gemeentelijke afvalwaterzuiveringsinstallaties in de VS. Sturm hoopt dat het nieuwe onderzoek daar verandering in zal brengen.

"We gaan samenwerken met nutsbedrijven in de hele provincie, en ze gaan hun afvalwaterzuiveringsinstallaties bemonsteren, en we kwantificeren de hoeveelheid plastic die vrijkomt bij afvalwaterzuiveringsinstallaties, "zei ze. "We zullen een EPA-database gebruiken die laat zien hoeveel stroom wordt vrijgegeven door alle fabrieken in het land, en we zullen onze metingen en deze database met afvalwaterlozingen gebruiken om tot een nationale schatting van de uitstoot te komen."

Sturm zei dat afvalwaterzuiveringsinstallaties over het algemeen geen speciale moeite doen om microplastics te verwijderen uit het water dat ze verwerken.

"Direct, ze zijn helemaal niet gereguleerd of met opzet uit het water verwijderd, ' zei ze. 'Als ze worden verwijderd, is dat gewoon toeval.'

Dus, microplastics kunnen in het milieu terechtkomen als onderdeel van de lozing van het afvalwater van planten rechtstreeks in waterecosystemen, of ze kunnen worden opgenomen in "biosolids" die planten gewoonlijk op stortplaatsen zetten of als meststof op landbouwgronden verspreiden.

"Biovaste stoffen, afhankelijk van de zuiveringsinstallatie, kan land worden toegepast, " Sturm zei. "In deze studie, we gaan bepalen of die kunststoffen uiteindelijk als afvoer in onze waterwegen terechtkomen - dat is een omweg om ons water te verontreinigen."

Eenmaal in het water, kunststoffen beschadigen het waterleven en uiteindelijk schadelijk voor de mens, volgens Sturm.

"Deze kunststoffen kunnen andere chemicaliën opnemen en kunnen fungeren als een drager voor de afgifte van geneesmiddelen door de omgeving, zei ze. "Ze kunnen microbiële gemeenschappen opnemen - een microbiële gemeenschap gedragen op plastic kan veel verder worden vervoerd dan ze anders zouden doen. Vanuit het perspectief van de menselijke gezondheid, microplastics kunnen worden geconsumeerd door in het water levende organismen en hoger in de voedselketen terechtkomen - en uiteindelijk door mensen worden gegeten."

Strum en haar technische collega's van de KU, waaronder universitair hoofddocent Edward Peltier en verschillende afgestudeerde en niet-gegradueerde studenten, gaat experimenten uitvoeren op het Biologische Veldstation van de KU om te ontdekken in hoeverre microplastics in biosolids weer in het water terechtkomen als gevolg van agrarische afvoer door regen.

Tegelijkertijd, de onderzoekers zullen samenwerken met gemeentelijke nutsbedrijven in de hele VS om bemonstering uit te voeren die een betere schatting geeft van de hoeveelheid microplastics die aanwezig is in hun afvalwater en biologische vaste stoffen. Sturm zei dat de gegevens het meest complete beeld zouden geven van de besmetting met microplastics uit Amerikaanse bronnen.

Tegelijkertijd, Sturm gaat testen of biofilms met "extracellulaire polymere stoffen" of EPS kunnen helpen om meer microplastics uit het water te halen bij afvalwaterzuiveringsinstallaties.

"Biofilms zijn eigenlijk gewoon wanneer je micro-organismen op een oppervlak laat groeien, ' zei Sturm.

"We denken dat wanneer er meer EPS in het systeem zit, we een betere verwijdering zullen krijgen, "zei ze. Als ik bewijs dat dat waar is, dan kunnen we onderzoeken hoe we micro-organismen ertoe kunnen brengen meer EPS te produceren. Als ik dat kan regelen met technisch ontwerp en gebruik, Ik kan verhuizingen verbeteren."

Het onderzoek zal het ook mogelijk maken om K-12-studenten te bereiken om het bewustzijn van microplastics en hun nadelige effecten op het waterleven op te bouwen. Aanvullend, de onderzoekers zullen educatief materiaal voorbereiden voor padvinders die op zoek zijn naar hun waterbadge.

Sturm hoopt dat haar werk zowel managers van waterzuiveringsinstallaties als beleidsmakers zal beïnvloeden. Wat gewone mensen betreft, Sturm zei dat ze zich bewust moeten zijn van microplastics in de producten die ze kopen, hoewel ze opmerkte dat een gebrek aan etikettering dat een uitdaging kan maken.

"We kunnen onze consumentenkeuze gebruiken, " zei ze. "Niet alle producten voor persoonlijke verzorging zullen worden verboden die microplastics bevatten, maar het is echt moeilijk voor een consument om te weten welke producten deze bevatten en welke niet, omdat etikettering niet vereist is. Er is dus een beperkte mogelijkheid voor consumenten om die keuze te maken. Maar we kunnen kiezen voor kleding van natuurlijke vezels, in plaats van synthetische materialen."