وبلاگ

آلودگی پلاستیک یک فاجعه زیست محیطی فزاینده است. پلیمرهای مصنوعی بادوام که پلاستیک را تشکیل می‌دهند به آن اجازه می‌دهند برای مدتی بچسبند – با عواقب ویرانگر. تصاویر دلخراش است: شبکه های ارواح خفه کردن حیات وحش دریایی درگیر؛ کالبد شکافی شکم حیوانات پر شده با زباله های پلاستیکی. اما حتی آسیب‌رسان‌تر از چیزهای بزرگ ممکن است زباله‌های نامرئی باشند: میکروپلاستیک‌ها و نانوپلاستیک‌ها. این ذرات اتمیزه شده آنقدر کوچک هستند که می توانند به فضاهای کوچک از جمله نفوذ کنند در بدن و سلول های ما.

همانطور که کارشناسان متقاعد شده اند که پلاستیک های ضعیف در اطراف ما وجود دارند، روش های کمی هنوز قادر به تشخیص مستقیم آنها بوده اند. دانشمندان گمان می کنند که دیدن سخت ترین آنها از همه مضرتر است: تکه های پلاستیکی به اندازه 100 نانومتر یا کمتر، کوچکتر از 1/100 عرض موی انسان. در حال حاضر، یک مطالعه جدید در روز دوشنبه منتشر شد مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم، یک تکنیک تشخیص پلاستیک را گزارش می دهد که می تواند به سرعت اندازه و ترکیب ذرات ریز را شناسایی کند. نویسندگان دریافتند که به طور متوسط ​​240000 ذره یک لیتر آب بطری شده را پر می کند که عددی بالاتر از آنچه قبلا گزارش شده بود. این یافته حضور واقعی میکرو و نانوپلاستیک‌ها را که خانه‌ها و زندگی‌های ما را پر کرده‌اند، روشن می‌کند.

او می گوید: «این واقعاً یک پیشرفت است شری میسون، مدیر پایداری دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا در ایری، کالج بهند، که در این تحقیق شرکت نداشت. “اگر نتوانیم ذرات را شناسایی کنیم، نمی توانیم آنها را مطالعه کنیم. به همین دلیل این مطالعه بسیار مهم است.”

هر بار که پا روی فرش مصنوعی می گذاریم، ظرف پلاستیکی را پاره می کنیم، لاستیک های خود را هنگام رانندگی در جاده می چرخانیم یا لباس می شستیم، احتمال استفراغ زیاد وجود دارد. هزاران براده های میکرو و نانوپلاستیک دیده نشده است. میسون می‌گوید: «پلاستیک بسیار بیشتر از آنچه تصور می‌کنیم شبیه پوست است. مانند پوست، دائما در حال لایه برداری است.

همه این زباله ها می توانند به آبراه ها بروند، وارد ریه های ما شودو از طریق غذا و نوشیدنی وارد معده ما شود.

آنچه دانشمندان کمی تا کنون در مورد خطرات سلامتی میکرو و نانوپلاستیک ها می دانند برای ایجاد هشدار کافی است. نانوپلاستیک ساخته شده در آزمایشگاه من میتوانم سیستم ایمنی بدن را مختل می کند، متابولیسم بدن را مختل می کند و سلول ها را وادار به خود تخریبی می کند. در موش هانانوپلاستی خطر ابتلا به پارکینسون را افزایش می دهد اختلال در رشد جنین و به مغز نفوذ کند تا آنجا را خراب کند. اما این مطالعات اولیه تاکنون پلیمرهای دست نخورده ای را در بر گرفته است که از نظر اندازه و ترکیب یکنواخت هستند. انواع پلاستیک هایی که دنیای واقعی را پر می کنند بسیار متنوع تر هستند و اثرات آنها می تواند پیچیده تر باشد.

نانوپلاستیک‌ها به‌ویژه مدت‌هاست که از تحقیقات دور مانده‌اند زیرا بسیار کوچک هستند. وقتی دانشمندان سعی می کنند آنها را مطالعه کنند، سیگنال قوی تولید نمی کنند. برای غلبه بر این چالش، مطالعه جدید از تکنیکی به نام میکروسکوپ پراکندگی رامان تحریک شده استفاده کرد. این روش شامل هدف گیری دو لیزر بر روی نمونه ای از میکرو و نانوپلاستیک های پراکنده است. این دوز دو برابر نور باعث تشدید اتم های ذرات می شود. با انگشت نگاری امضاهای انرژی مربوط به ارتعاشات اتمی، محققان می توانند انواع پلیمرهای موجود را شناسایی کنند. علاوه بر این، آنها همچنین می توانند اندازه و شکل قطعات را بر اساس پراکندگی جزئی نوری که به قطعات برخورد می کند، تعیین کنند.

کل فرآیند، از اندازه‌گیری نور تا تجزیه و تحلیل داده‌ها، خودکار است و برای هر نمونه حدود دو ساعت طول می‌کشد. وی مینگ، نویسنده این مطالعه، شیمیدان دانشگاه کلمبیا، می گوید که این بیش از ده برابر سریعتر از روش های موجود است. او یکی از مخترعان تکنیک پراکندگی رامان تحریک شده است که برای اولین بار از آن استفاده کرد دفع لیپیدها در بافت ها در سال 2008

برای آزمایش توانایی روش جدید در تشخیص نانوذرات، محققان به آب بطری روی آوردند. آ مطالعه ای در سال 2018 به رهبری میسون دریافت که یک قوطی آب بسته بندی شده حاوی حدود 10000 ذره پلاستیکی در هر لیتر است، اگرچه تیم او فقط به دنبال ذرات 6.5 میکرومتری یا بزرگتر بود. با روش جدید، گروه مین دریافتند که هر لیتر حداقل ده برابر بیشتر لکه دارد. محققان بین 110000 تا 370000 ذره در هر لیتر پیدا کردند. علاوه بر این، 90 درصد از ذرات نانوپلاستیک‌ها هستند، مقوله‌ای که قبلا نادیده گرفته شده بود و مطالعات قبلی نتوانستند آن را توضیح دهند.

حدود 10 درصد از ذرات یافت شده متعلق به هفت پلاستیک معمولی است. 90 درصد باقیمانده پلیمرهای ناشناس هستند.

نایکسین چیان، نویسنده اول و شیمیدان دانشگاه کلمبیا، می گوید جالب توجه است که محققان متوجه شدند که انواع مختلف پلاستیک در آب بطری در اشکال، اندازه ها و توزیع های متفاوتی وجود دارد که داستان پیدایش آنها را بازگو می کند. به عنوان مثال، پلی اتیلن ترفتالات (PET) اغلب به صورت قطعات توده ای ظاهر می شود که احتمالاً از خود بطری ها جدا شده اند. اغلب انجام می شود خارج از PET نانوپلاستیک‌های کوچک‌تر احتمالاً در مراحل اولیه تولید آب بطری به وجود آمده و در طول پردازش بیشتر تخریب شده‌اند. نویسندگان این مطالعه همچنین پلاستیک های پلی آمید و پلی استایرن را عمدتاً به صورت نانوذرات یافتند که از قضا معمولاً به عنوان مواد غشایی برای فیلتر کردن آب در تصفیه خانه ها استفاده می شوند. کیان می‌گوید: «تصویر نانوپلاستیک در واقع از آنچه من تصور می‌کردم متنوع‌تر است.

نتایج این مطالعه می تواند روزی برای هدایت استراتژی هایی برای کاهش میکرو و نانوپلاستیک در تصفیه آب مورد استفاده قرار گیرد.

برای اولین بار، روش جدید دری را به روی مطالعه میکرو و نانوپلاستیک‌ها در طبیعت باز می‌کند، نه فقط در محیط‌های آزمایشگاهی ایده‌آل. تیم تحقیقاتی قصد دارد از این تکنیک برای مطالعه ردپای آلودگی ماشین های لباسشویی، پلاستیک های موجود در هوا و آلودگی آب لوله کشی استفاده کند. به‌طور فوری‌تر، محققان می‌خواهند مطالعات سمیت را برای درک چگونگی تأثیر پلاستیک نانومقیاس بر زیست‌شناسی در سطح سلولی و ژنتیکی آغاز کنند. این تیم قبلاً با صدها درخواست همکاری از سوی گروه های تحقیقاتی در سراسر جهان غرق شده است. بیژان یان، نویسنده این مطالعه، شیمیدان محیط زیست در دانشگاه کلمبیا، می گوید: «در واقع آنها را عقب نگه می دارم.

او می افزاید که میزان آسیب میکروپلاستیک ها به سلامت انسان “هنوز یک سوال باز” است. کارشناسان می گویند که تا زمانی که دانشمندان داده هایی را در مورد سمیت جمع آوری نکنند، دولت به اندازه سایر آلاینده ها دستوری فوری برای تنظیم مواد میکرو و نانوپلاستیک ندارد.

تا به امروز، نظارت فدرال کمی بر میکروپلاستیک ها در ایالات متحده وجود دارد، چه رسد به نانوپلاستیک ها. چندین کشور قوانین خود را معرفی کرده اند که نمونه بارز آن است کالیفرنیاکه اولین کسی بود که ممنوعیت کیسه های پلاستیکی یکبار مصرف در سال 2014 و نیاز به آزمایش میکروپلاستیک برای آب آشامیدنی در سال 2022. سال گذشته کمیسیون اروپا افزودنی های میکروپلاستیک ممنوع در محصولات مصرفی برای کاهش مقداری که به طور ناخواسته در محیط منتشر می شود. پیش بینی ها نشان می دهد میلیون ها تن ذرات میکروپلاستیک در حال حاضر در سراسر زمین پراکنده شده اند. نانوپلاستیک حتما تعداد بسیار بیشتر.

پلاستیک های مینیاتوری همه جا هستند، شناور در همان هوایی که تنفس می کنیم و بر روی قطب جنوب مانند برف می بارد. تکنیک هایی مانند این که این آلودگی نامرئی را قابل مشاهده می کند، گامی مهم در رفع مشکل پلاستیک خواهد بود.