Met behulp van een nieuwe microspectroscopische techniek hebben samenwerkende wetenschappers van de University of Massachusetts Amherst en de Nanjing University in China ontdekt dat stoomdesinfectie van siliconenrubberen babyflesnippels baby's en het milieu blootstelt aan micro- en nanoplastische deeltjes.

De gezondheids- en milieurisico's van deze zeer fijne deeltjes zijn nog onbekend, maar microplastics vervuiling is een groeiend wereldwijd probleem op het land, in de zeeën en in menselijke lichamen. Het onderzoek is de eerste die deze nieuwe bron van microplastische verontreiniging identificeert.

"Baby's zijn de meest gevoelige groep voor alle verontreinigingen, niet alleen microplastics (per definitie minder dan 5 mm),", zegt Baoshan Xing, hoogleraar milieu- en bodemchemie en directeur van de UMass Amherst Stockbridge School of Agriculture en co-corresponderende auteur van het onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Nanotechnology . "Conventionele technieken zijn niet in staat om deze kleine deeltjes te detecteren, en hoe kleiner de deeltjes, hoe groter het fysiologische effect."

Xing werkte samen met hoofdauteur Yu Su en co-corresponderende auteur Rong Ji, beide milieuwetenschappers aan de School of the Environment van Nanjing University, evenals andere collega's in China.

"Siliconenrubber werd in het verleden beschouwd als een thermisch stabiel polymeermateriaal, maar we hebben gemerkt dat het veroudering ondergaat na herhaalde desinfectie met vochtige hitte", zegt Su. "De veroudering en afbraak van kunststoffen zijn een belangrijke bron van microplastics in het milieu. We hebben voorgesteld en bevestigd dat siliconenrubber kan worden afgebroken door vochtige verhitting tot microplastics, zelfs nanoplastics (minder dan 1 µm)."

Eerder onderzoek van Xing, die sinds het begin van de analyse in 2014 elk jaar wordt vermeld op een jaarlijkse lijst van 's werelds meest geciteerde onderzoekers, en collega's in China toonden aan dat nanoplastics, waarvan bekend is dat ze op grote schaal oceanen, oppervlaktewateren en land vervuilen, worden geïnternaliseerd door planten en verminderen ook de vertering van lipiden in een gesimuleerd menselijk maagdarmstelsel.

Traditionele technieken zijn niet in staat om deeltjes te detecteren die kleiner zijn dan ongeveer 20 micrometer, wat ongeveer de helft is van de dikte van een mensenhaar. Aan de Nanjing University onderzochten onderzoekers de rubberen tepels met behulp van optische fotothermische infrarood (O-PTIR) microspectroscopie, de nieuwe en opkomende techniek die de samenstelling en morfologie van een materiaal kan analyseren.

De microspectroscoop onthulde talrijke schilfer- of oliefilmvormige micro- en nanoplastics zo klein als 0,6 micrometer of 600 nanometer in het waswater van de met stoom gedesinfecteerde rubberen nippels. De techniek toonde ook submicrometer-opgelost stoometsen op en chemische modificatie van het tepeloppervlak.

"De resultaten gaven aan dat een baby op de leeftijd van één jaar>0,66 miljoen van elastomeer afgeleide microplastics (MP's) zou kunnen binnenkrijgen... Wereldwijde MP-emissie door speendesinfectie kan oplopen tot 5,2 × 10 ¹³ deeltjes per jaar", stelt het onderzoekspaper.

Xing en collega's wijzen erop dat vergelijkbare consumentenproducten op basis van siliconen, waaronder bakvormen en afdichtringen in kopjes en kooktoestellen, waarschijnlijk ook micro- en nanoplastische deeltjes zullen produceren bij verhitting op of boven 100 graden C. Ze zullen hun onderzoek voortzetten in het vrijkomen van deeltjes in het milieu van verschillende plastic voorwerpen.

"We hebben deze belangrijke nieuwe bron van microplastics voor het milieu geïdentificeerd", zegt Xing. "Sommige kunststoffen komen in het riool terecht. Ze komen in het water en op de vuilstort terecht. Ze hebben zo'n lange levensduur in het milieu omdat ze niet snel vergaan."

Rong Ji, van de Nanjing University, voegt toe:"Het gedrag van deze van siliciumrubber afgeleide micro- en nanoplastics in het milieu is onduidelijk. Verder onderzoek is nodig om hun potentiële risico's voor zowel mens als milieu te verduidelijken." + Verder verkennen

Onderzoek in landplanten laat zien dat nanoplastics zich ophopen in weefsels