science >> Wetenschap >  >> Natuur

Onderzoekers onderzoeken microplastics in drinkwater

Deze kleine plastic deeltjes werden gewonnen uit de haven van Toronto door U of T-onderzoekers Chelsea Rochman en Bob Andrews. Krediet:Tyler Irving

Zit er plastic in je drinkwater? De Universiteit van Toronto's Bob Andrews en Chelsea Rochman zeggen van wel, maar, helaas, ze hebben niet veel meer informatie om te delen.

"Als iemand mij vraagt ​​hoe microplastics in drinkwater de menselijke gezondheid beïnvloeden, Ik moet zeggen dat we geen idee hebben, " zegt Rochman, een assistent-professor in de afdeling ecologie en evolutionaire biologie aan de faculteit der Kunsten en Wetenschappen van de U of T.

"Maar we moeten ons zorgen maken dat het wanbeheer van ons afval ons weer blijft achtervolgen."

Plastic gaat nooit echt weg. Hoewel sommige afvalplastics worden gerecycled of verbrand, de meeste eindigen op stortplaatsen of erger. Een toonaangevende expert op het gebied van het lot van plastic afval, Rochman heeft gedocumenteerd hoe het in oceanen terechtkomt, meren, rivieren, evenals langs hun kusten en zelfs in de lichamen van waterdieren.

"Alle grote dingen die je ziet, worden uiteindelijk door zonlicht afgebroken tot steeds kleinere stukjes, " ze zegt.

Wanneer stukjes plastic zo klein worden dat een microscoop nodig is om ze te zien - van enkele millimeters tot enkele micrometers - worden ze microplastics genoemd. Net als bij grotere stukken plastic, microplastics komen veel voor in het milieu. Rochman en haar team hebben ze zelfs uit de lichamen van vissen gehaald voor verkoop op een commerciële markt.

Bezorgdheid over microplastics drijft al een tijdje net onder de oppervlakte, maar het was pas in het najaar van 2017 dat de kwestie van microplastics in drinkwater groots in het nieuws kwam.

Een non-profitorganisatie genaamd Orb Media nam monsters van kraanwater van over de hele wereld, vonden microplastics in de meeste van hun monsters, en brachten hun resultaten naar de media. Als lid van zowel de Drinking Water Research Group als het Institute for Water Innovation, Andreas, een professor in U of T's afdeling civiele en minerale techniek in U of T's Faculty of Applied Science &Engineering, wist dat zijn medewerkers nieuwsgierig zouden zijn naar het verhaal.

Chelsea Rochman en Bob Andrews hebben de handen ineen geslagen om nieuwe technieken te ontwikkelen voor het analyseren van microplastics en nanoplastics in drinkwater. Krediet:Tyler Irving

"Binnen enkele uren, Ik kreeg telefoontjes van een paar grote waterleveranciers in Zuid-Ontario waar ik mee werk, vroeg me wat we aan het doen waren over dit onderwerp, ' zegt Andries.

Nog, ondanks zijn ervaring met het samenwerken met drinkwaterleveranciers op het gebied van behandeling en technologie, Andrews had nog niet eerder onderzoek gedaan naar de kwestie van microplastics. Dus zocht hij advies bij Rocheman.

Ze was eerst sceptisch.

"Ik zei, "Ik denk niet dat ze er zullen zijn, maar zeker, laten we wat water filteren en kijken, "" zegt Rocheman. "We deden, en ze waren er."

De traditionele aanpak van drinkwaterverontreinigingen, zoals zware metalen of organische verbindingen, is voor wetenschappers om een ​​streefdrempel te bepalen waaronder het risico voor de menselijke gezondheid als minimaal wordt beschouwd. Drinkwaterautoriteiten investeren vervolgens in behandelingstechnologieën die zijn ontworpen om de niveaus van deze verontreinigingen onder de drempel te houden.

Maar er is geen bestaande drempel voor microplastics, en het ontwikkelen ervan zal om verschillende redenen complex zijn.

Eerst, plastic interageert anders met het lichaam, afhankelijk van hoe groot de stukjes zijn. "Wat we bij dieren hebben gezien, is dat grotere stukken meestal gewoon worden uitgescheiden, " zegt Rochman. "Maar de kleinere deeltjes kunnen de darm verlaten en in weefsels terechtkomen, dat is wanneer je ontstekingen en andere problemen kunt krijgen."

Nog een uitdaging:er zijn geen gestandaardiseerde methoden om het gehalte aan microplastics in drinkwater te testen. Verschillende teams die verschillende technieken gebruiken, kunnen verschillende resultaten behalen, waardoor het moeilijk is om wetenschappelijke studies met elkaar te vergelijken.

Besmetting is ook een probleem, aangezien kleine plastic deeltjes van kleding, tapijten en stoffering kunnen in de monsters terechtkomen en de resultaten vertekenen.

Deze uitdagingen worden nog verergerd door het feit dat microplastics kunnen worden afgebroken tot nog kleinere deeltjes die bekend staan ​​als nanoplastics. Nanoplastics kunnen zich anders gedragen dan microplastics, maar informatie is schaars omdat methoden om ze te detecteren nog niet zijn uitgevonden.

"Direct, we hebben geen goede technieken om nanoplastische deeltjes te verwerken, " zegt Andrews. "Een strategie die we overwegen is om ze te concentreren, verbrand ze, en analyseer het gas om te bepalen welke soorten plastic er zijn. We zouden dan moeten terugrekenen om hun initiële concentraties te bepalen."

Andrews en zijn team hebben ook ervaring met het testen van de toxiciteit van verschillende verbindingen op cellen die in het laboratorium zijn gekweekt. Hoewel ze op een dag deze route kunnen bewandelen voor nanoplastics, voorlopig benadrukken Andrews en Rochman het belang van verbeterde analyse als een belangrijke stap in de richting van het ontwikkelen van beleid om de uitdaging van microplastics aan te pakken.

"Californië heeft al wetten aangenomen die de monitoring van microplastics in drinkwater en in de omgeving verplicht stellen, ' zegt Rochman.

"Ik denk dat het goed is dat die rekeningen er zijn, omdat ze nu dit wereldwijde programma voor de ontwikkeling van methoden afdwingen, die we helpen leiden. We willen geen cijfers weggooien totdat we het gevoel hebben dat we een goede methode hebben."

De samenwerking tussen Rochman en Andrews wordt gedeeltelijk gefinancierd door het XSeed-programma van U of T, een interdivisieprogramma voor onderzoeksfinanciering dat is ontworpen om multidisciplinair onderzoek te bevorderen. XSeed-projecten omvatten een hoofdonderzoeker van U of T Engineering en een van een andere universiteitsdivisie - in dit geval de Faculteit der Kunsten &Wetenschappen.

"Omgaan met microplastics is het soort uitdaging dat echt vereist dat mensen uit verschillende disciplines samenwerken, "zegt Andrews. "Geen van ons zou dit alleen kunnen doen."