science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Kleine plastic deeltjes in het milieu

Nanoplastics:deeltjes in het nanometerbereik (elektronenmicroscopiebeeld, gekleurd, 50, 000x). Krediet:Empa / ETH

Waar wetenschappers ook kijken, ze kunnen ze spotten:in afgelegen bergmeren, in Arctisch zee-ijs, in de diepzeebodem of in luchtmonsters, zelfs in eetbare vissen - duizenden en duizenden microscopisch kleine plastic deeltjes in het bereik van micro tot millimeter. Dit microplastic wordt nu zelfs beschouwd als een van de bepalende kenmerken van het Antropoceen, de leeftijd van de aarde gevormd door de moderne mens.

Microplastics worden gevormd door verwering en fysisch-chemische of biologische afbraakprocessen van macroscopische plastic producten, zoals de tonnen plastic afval in de oceanen. Het is onwaarschijnlijk dat deze afbraakprocessen op micrometerschaal zullen stoppen. En dus is er groeiende bezorgdheid over de mogelijke schadelijke effecten die nanoplastics kunnen hebben op verschillende ecosystemen. "Talrijke berichten in de media suggereren, door hun soms zeer emotionele berichtgeving, dat we hier voor een enorm probleem staan, " zegt Empa-onderzoeker Bernd Nowack, die zich lang heeft verdiept in de materiaalstromen van synthetische micro- en nanodeeltjes, bijvoorbeeld door textiel of bandenslijtage, de omgeving in. Maar Nowack zegt dat deze verklaring op dit moment nauwelijks met wetenschappelijke bevindingen kan worden onderbouwd:"We weten niet eens hoeveel nanoplastics er in de verschillende ecosystemen zijn."

Enorme hiaten in kennis

Dit komt vooral omdat het meettechnisch enorm moeilijk is om kunstmatige nanodeeltjes van plastic te identificeren in omgevingsmonsters met duizenden en duizenden (natuurlijke) deeltjes van vergelijkbare grootte. Er moeten eerst geschikte analysemethoden worden ontwikkeld, zegt Denise Mitrano van ETH Zürich. En dan zou het een kwestie zijn van precies te begrijpen welk risico de kleine plastic deeltjes - waarvan sommige aanzienlijk verschillen in hun chemische samenstelling - vormen voor mens en milieu, met andere woorden:hoe gevaarlijk zijn ze uiteindelijk. voegt Nowack toe, "Dus we kunnen niet met recht zeggen dat we hier een serieus probleem hebben, maar we kunnen ook niet zeggen van niet."

Dat komt omdat de kleinere deeltjes worden, hoe groter de kans dat ze organen en weefsels bereiken die niet toegankelijk zijn voor grotere deeltjes. De bloed-hersenbarrière of placenta, bijvoorbeeld, voorkomt dat deeltjes en macromoleculen passeren totdat ze een bepaalde grootte hebben bereikt - of liever, kleinheid - waardoor de weefsels en organen "achter" hen worden beschermd, d.w.z. de hersenen en de foetus, respectievelijk, van potentieel gevaarlijke stoffen zoals virussen en bacteriën. "Zelfs als we microplastics binnenkrijgen, bijvoorbeeld door ons voedsel, ze komen waarschijnlijk niet in onze bloedbaan of onze hersenen, maar worden gewoon weer uitgescheiden, " zegt Peter Wick, hoofd van Empa's Particles-Biology Interactions lab, die de interacties van nanodeeltjes met biologische systemen bestudeert. "Met nanoplastics, we kunnen er niet zo zeker van zijn."

Grote behoefte aan onderzoek

Door de enorme hiaten in de huidige kennis, onderzoek naar nanoplastics moet dus worden geïntensiveerd, concluderen Mitrano, Wick en Nowack. Echter, dit moet zo systematisch en breed mogelijk gebeuren - en met een koel hoofd. Ten slotte, opkomende verontreinigende stoffen blijken niet altijd zo gevaarlijk te zijn als aanvankelijk werd aangenomen. "Onze samenleving neemt aanvankelijk een risicoloze houding aan ten opzichte van veel dingen die nieuw en onbekend zijn, "zegt Wick. En dat is begrijpelijk, hij voegt toe, vooral in het geval van nanoplastics, omdat, ten slotte, "Wie wil er plastic in zijn eten?"

De oplossing voor het probleem, echter, is even eenvoudig (althans in theorie) als complex. Aan de ene kant, een groot deel van de nanoplasticdeeltjes wordt geproduceerd door de afbraak van macro- en microplastics. Minder plastic in het milieu, daarom, vermindert de hoeveelheid nanoplastics, en hier kan ieder van ons helpen het milieu niet meer te vervuilen met plastic afval. Anderzijds, nanoplastics kunnen ook ontstaan ​​bij het gebruik van plastic producten, bijvoorbeeld door slijtage - zonder dat de gebruiker er iets aan kan doen. Inderdaad, onze samenleving kan nauwelijks zonder plastic. “Daarvoor hebben de verschillende polymeren simpelweg te veel positieve eigenschappen, ', zegt Bernd Nowack.