محققان با استفاده از فناوری تصویربرداری پیشرفته، تعداد نانوپلاستیک ها – قطعات پلاستیکی کوچکتر از یک میکرومتر – را در بطری آب اندازه گیری کردند و دریافتند که به طور متوسط یک لیتر حاوی 240000 قطعه قابل تشخیص است. این مطالعه اطلاعات ارزشمندی را برای رسیدگی به نگرانی‌های فزاینده در مورد سمیت میکرو و نانوپلاستیک ارائه می‌کند.
میکروپلاستیک‌ها که از کمتر از یک چهارم اینچ (5 میلی‌متر) تا یک میکرومتر متغیر هستند، زمانی تشکیل می‌شوند که پلاستیک‌ها به ذرات به تدریج کوچکتر تجزیه می‌شوند. و در سال های اخیر، نگرانی هایی ابراز شده است که میکروپلاستیک ها به معنای واقعی کلمه در همه جای زمین ظاهر می شوند – از کف اقیانوس ها به بالای کوه.
این ذرات پلاستیکی توسط انسان و سایر موجودات مصرف می‌شوند و تحقیقات در حال بررسی اثرات مضر بالقوه این مصرف هستند. با این حال، این مطالعات عمدتاً با میکروپلاستیک ها سروکار دارند. اکنون محققان مدرسه آب و هوای کلمبیا، نیویورک، از پیشرفت‌های فناوری تصویربرداری برای بررسی «میسلیوم» میکروپلاستیک‌ها – نانوپلاستیک‌های کوچکتر از یک میکرومتر – استفاده کرده‌اند تا ببینند چقدر در آب بطری‌شده‌ای که می‌نوشیم، رایج هستند.
بیژان یان، یکی از نویسندگان مربوطه این مطالعه گفت: «قبلاً، این فقط یک منطقه تاریک بود که کاوش نشده بود. “این [study] پنجره‌ای را باز می‌کند که در آن می‌توانیم به دنیایی نگاه کنیم که قبلاً در معرض استفاده قرار نگرفته است.
محققان تکنیکی به نام میکروسکوپ پراکندگی رامان تحریک شده (SRS) را توسعه دادند که شامل بررسی نمونه ها با دو لیزر همزمان است که برای ایجاد رزوناسیون مولکول های خاص تنظیم شده اند. این تکنیک تجزیه و تحلیل میکرو و نانوپلاستیک را در سطح ذرات فردی امکان پذیر می کند و ویژگی شیمیایی و توان عملیاتی بالایی را ارائه می دهد. محققان با تمرکز بر هفت پلاستیک رایج، یک الگوریتم مبتنی بر داده برای تفسیر نتایج ایجاد کردند.
محققان با آزمایش سه برند محبوب بطری آب فروخته شده در ایالات متحده (آنها از ذکر نام آنها خودداری کردند)، آنها را از نظر وجود ذرات پلاستیکی به کوچکی 100 نانومتر که قبلاً در تصویربرداری معمولی نامرئی بودند، تجزیه و تحلیل کردند. آنها 110000 تا 370000 قطعه پلاستیکی را در هر لیتر (33.8 اونس سیال) مشاهده کردند که 90 درصد آن نانوپلاستیک بود. بقیه میکروپلاستیک‌های بزرگ‌تر – اما هنوز بسیار کوچک بودند. آنها مشخص کردند که کدام یک از هفت پلاستیک خاص هستند و شکل آنها را ترسیم کردند، اطلاعاتی که می تواند به تحقیقات زیست پزشکی مرتبط باشد.
پلی اتیلن ترفتالات (PET) رایج بود، که غیرعادی نیست زیرا بطری های آب زیادی از آن ساخته می شود. PET احتمالاً زمانی وارد آب می شود که بطری فشرده می شود، در معرض گرما قرار می گیرد، یا زمانی که درپوش آن پیچ می شود و روی آن قرار می گیرد. با این حال، در مقایسه با PET، محققان مقادیر بالاتری از پلی آمید، نوعی نایلون که از قضا احتمالاً از فیلترهای پلاستیکی استفاده می‌شود، برای تصفیه آب قبل از بطری‌سازی به دست می‌آید. سایر پلاستیک های رایج عبارتند از پلی استایرن، پلی وینیل کلراید و پلی متیل متاکریلات که همگی در فرآیندهای مختلف صنعتی استفاده می شوند.
محققان گفتند: «نتایج ما تکه تکه شدن پلاستیک بالاتر از سطح میکرون را با شناسایی بدون ابهام نانوپلاستیک‌ها در نمونه‌های واقعی تأیید می‌کند». مانند بسیاری از توزیع‌های اندازه ذرات دیگر در دنیای طبیعی، نانوپلاستیک‌ها به‌طور قابل‌توجهی بیشتر از قبل از شمارش میکرون‌های بزرگ هستند، حتی اگر با تکنیک‌های تصویربرداری معمولی ذرات نامرئی یا ناشناخته باشند.
تا حدودی نگران کننده است، هفت پلاستیک آزمایش شده تنها حدود 10 درصد از کل نانوپلاستیک هایی را که محققان در آب بطری یافته اند نشان می دهند. آنها هیچ ایده ای نداشتند که بقیه چه هستند یا اینکه واقعاً نانوپلاستیک هستند یا خیر. محققان می گویند با فرض اینکه آنها نانوپلاستیک هستند، به این معنی است که تعداد آنها می تواند به ده ها میلیون در لیتر برسد.
پژوهش منتشر شده در سال 2022 شواهد فزاینده ای از تجمع میکروپلاستیک های بلعیده شده در بافت ها و اندام های پستانداران و تأثیر منفی بر عملکرد غدد درون ریز، تولید مثل، میکروبیوتای روده و پاسخ های ایمنی در موش ها و موش ها اشاره کرد. نویسندگان این مطالعه به این نتیجه رسیدند که مطالعات بیشتر برای تعیین خطرات احتمالی ناشی از میکرو و نانوپلاستیک‌ها ضروری است.
محققان در اینجا می گویند که رابطه بین شکل ذرات و ترکیب شیمیایی “پیامدهای عمیق” برای مسائل سم شناسی دارد. مطالعات نشان می‌دهد که سمیت ناشی از میکرو و نانوپلاستیک‌ها نه تنها وابسته به دوز است، بلکه به ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی ذرات و تأثیر آنها بر تعاملات سلولی و جذب مربوط می‌شود. آنها می گویند که داده های تصویربرداری تک ذره ای مانند آنچه از تحقیقات آنها جمع آوری شده است، اطلاعات ارزشمندی را برای رسیدگی به نگرانی های رو به رشد سمیت ارائه می دهد.
در مرحله بعد، محققان قصد دارند فراتر از آب بطری شده به دیگر منابع بالقوه نانوپلاستیک ها، از جمله آب لوله کشی، نگاه کنند.
Naixin Kien، نویسنده اصلی این مطالعه گفت: «پیدا کردن بسیاری از این چیزها کاملاً غیرمنتظره نیست. ایده این است که هر چه چیزهای کوچکتر شوند، تعداد آنها بیشتر می شود.
این مطالعه در مجله منتشر شد PNAS.
منبع: مدرسه آب و هوای کلمبیا
