Model zmiany plastikowych śmieci wrzucanych do rzek na toksyczny mikroplastik pokazuje, że to jednorazowe naczynia z polistyrenu, fragmenty styropianu i kawałki folii rozpadną się najszybciej. Tempo powstawania mikroplastiku zależy też od klimatu, energii przepływu wody czy obecności roślin.
- Co wpływa na powstawanie mikroplastiku w rzece?
- Z jakiego typu śmiecia powstaje mikroplastik?
- Czym jest mikroplastik?
Fragmentację obecnych w rzece plastikowych śmieci i powstawanie z nich mikroplastiku, opracowali w formie modelu dr Maciej Liro z Instytutu Ochrony Przyrody PAN w Krakowie i doktorantka Anna Zielonka z Instytutu Geografii i Gospodarki przestrzennej Uniwersytetu Jagiellońskiego oraz dr Tim H.M. van Emmerik z Uniwersytetu w Wageningen w Holandii – światowy ekspert w dziedzinie zanieczyszczenia rzek makroplastikiem.
Co wpływa na powstawanie mikroplastiku w rzece?
Naukowcy analizowali wyniki eksperymentów opisywanych w literaturze. W publikacji pt. „Fragmentacja makroplastiku w rzekach" https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412023004592 ustalili, kiedy rzeki są najwydajniejszymi fabrykami toksycznych mikrocząstek…
„Na powstawanie mikroplastiku w rzece wpływają czynniki wewnętrzne i zewnętrzne. Te pierwsze wynikają z kształtu i typu plastiku z którego zbudowany jest makroplastik, który wpada do rzeki. Drugie zależą od tego, w jaki sposób płynie rzeka, w jakim jest klimacie i jak wygląda jej koryto” – tłumaczy w rozmowie z PAP dr Liro.
W mikroplastik najszybciej zamieniają się śmieci zbudowane z różnego typu polistyrenu, czyli na przykład tacki używane do jedzenia, białe widelczyki i kubeczki oraz kawałki styropianu. Niestety, są to śmieci dość często występujące w terenie nadrzecznym.
Liczy się nie tylko typ polimeru, ale i kształt plastikowego śmiecia. „Istotny jest stosunek jego powierzchni do masy. Najbardziej podatne na fragmentację będą obiekty o bardzo dużej powierzchni i małej masie, czyli na przykład kawałki folii” – tłumaczy dr Liro.
Energia przepływu wody, głębokość rzeki oraz przeszkody występujące w korycie wpływają na intensywność interakcji mechanicznych śmieci z wodą i dnem rzeki. Na kruszenie się i rozdrabnianie makroplastiku na mniejsze fragmenty wpływa też typ i głębokość rzeki.
„W rzekach stale płynących, a takich jest w Polsce najwięcej, bodźce powodujące fragmentację występują cały czas, z mniejszym lub większym natężeniem w skali roku. Podczas powodzi kiedy energia przepływu jest kilkaset a nawet kilka tysięcy razy wyższa, plastik będzie ulegał szybszej fragmentacji mechanicznej” – wyjaśnia ekspert.
Trochę inaczej fragmentacja makroplastiku będzie przebiegać w rzekach płynących okresowo. Tutaj cała strefa koryta może sprzyjać zarówno fragmentacji mechanicznej, wywołanej przepływem wody i rumowiska, jak i biochemicznej wywołanej m.in. przez promieniowanie UV.
Dr Liro dodaje, że hydromorfologia rzeki zmienia się z odcinka na odcinek. Czyli nie tylko rzeka rzece nierówna, ale także odcinek rzeki odcinkowi. Nieporośnięte brzegi koryt rzecznych, w związku z dostępnością promieniowania UV i tlenu stwarzają korzystne warunki do fragmentacji biochemicznej. Zwarta pokrywa roślinna może ograniczać dopływ promieniowania ultrafioletowego (światła), wtedy w rzece powstaje mniej mikroplastiku.
Z jakiego typu śmiecia powstaje mikroplastik?
„W tej pracy po raz pierwszy zwróciliśmy uwagę na dwie rzeczy. Po pierwsze, jeśli chodzi o fragmentacje to plastik plastikowy nierówny. To znaczy, że różne śmieci plastikowe mogą powodować powstawanie drastycznie różnej ilości makroplastiku w rzece. Po drugie, że typ rzeki jest niezwykle ważną zmienną modyfikującą tempo tego procesu. Mając te podstawy teoretyczne możemy teraz z dużo większą precyzją formułować szczegółowe hipotezy dla eksperymentów terenowych. Te z kolei pokażą ilościowo - o ile na przykład kształt markoplastiku lub typ polimeru z którego jest zbudowany będzie zwiększał lub zmniejszał tempo powstawania mikroplastiku w konkretnej rzece” – podsumowuje dr Liro.
Gdy naukowcy określą już, ile mikroplastiku powstaje z określonego typu śmiecia, wówczas będą mogli oszacować ślad mikroplastikowy, analogicznie do śladu węglowego.
„Taka informacja, uzyskana w eksperymentach terenowych mogłaby na przykład zostać umieszczona na produktach – choćby na woreczku foliowym w formie: ‘jeśli wrzucisz tą torbę do rzeki, wytworzy ona 100 tys. drobinek mikroplastiku, które będą krążyły przez wiele lat w środowisku” – proponuje naukowiec.
Większość mikroplastiku w rzekach powstaje z makroplastiku, który widać gołym okiem. „Dopóki widzimy śmieci - to możemy je wyciągnąć z rzeki w miarę tanio i łatwo. Kiedy już zamienią się w mikroplastik, to potencjał do usunięcia tego ze środowiska drastycznie spada, za to rośnie koszt” – stwierdza dr Liro, rekomendując działania zmierzające do oczyszczania rzek.
Karolina Duszczyk (naukawpolsce.pl)
Czym jest mikroplastik?
Mikroplastik to małe cząsteczki plastiku o średnicy mniejszej niż 5 milimetrów. Te drobne cząsteczki mogą pochodzić z różnych źródeł i mają zdolność do przedostawania się do środowiska naturalnego, powodując szereg problemów ekologicznych. Oto kilka kluczowych informacji na temat mikroplastiku:
Źródła mikroplastiku:
- Rozpad większych elementów plastikowych: Gdy większe przedmioty plastikowe, takie jak butelki czy torby, są narażone na działanie słońca, wiatru i fal, mogą się one rozpadać na mniejsze cząsteczki, tworząc mikroplastik.
- Mikrokuleczki w kosmetykach: Wiele produktów kosmetycznych, takich jak peelingi czy pasty do zębów, zawiera mikrokuleczki plastikowe, które mogą trafiać do środowiska wodnego po spłukaniu.
- Odpady przemysłowe: W procesach produkcyjnych mogą powstawać drobne cząsteczki plastiku, które przedostają się do środowiska.
- Ścieranie się opon i ubrań: Podczas jazdy samochodem czy prania syntetycznych ubrań mogą powstawać mikroskopijne cząsteczki plastiku.
Wpływ na środowisko:
- Mikroplastik może być połykany przez zwierzęta morskie, takie jak ryby czy skorupiaki, co prowadzi do ich nagromadzenia w łańcuchu pokarmowym.
- Cząsteczki te mogą absorbować toksyczne substancje z otoczenia, co zwiększa ryzyko zatrucia zwierząt, które je połykają.
- Mikroplastik może wpływać na zdrowie ekosystemów wodnych, zakłócając równowagę biologiczną.
Wpływ na zdrowie ludzi:
- Choć badania nad wpływem mikroplastiku na zdrowie ludzi są wciąż w toku, istnieje obawa, że cząsteczki te mogą przedostawać się do naszej diety poprzez spożywanie ryb i owoców morza.
- Istnieją obawy, że mikroplastik może przenosić patogeny lub toksyczne substancje do organizmów, które go spożywają.
Jak zapobiegać zanieczyszczeniu mikroplastikiem?:
- Unikanie produktów kosmetycznych zawierających mikrokuleczki.
- Wybieranie naturalnych tkanin zamiast syntetycznych.
- Popieranie inicjatyw mających na celu ograniczenie użycia plastiku jednorazowego użytku.
- Wspieranie badań nad biodegradowalnymi alternatywami dla plastiku.
Podsumowując, mikroplastik stanowi poważne zagrożenie dla środowiska naturalnego i potencjalnie dla zdrowia ludzi. Współczesne społeczeństwo staje przed wyzwaniem znalezienia sposobów na ograniczenie jego produkcji i rozprzestrzeniania się w środowisku.