Szacuje się, że każdego roku do mórz i oceanów trafia od 4,8 do 12,7 mln ton plastiku. Naukowcy z Woods Hole Oceanographic Institution – amerykańskiej organizacji badawczej non-profit – postanowili zbadać wpływ jednego, bardzo konkretnego rodzaju plastikowych odpadów na wodne ekosystemy. Pod lupę wzięli jednorazowe foliowe torebki.
Nie potrzeba badań, aby zauważyć, że foliówki wystawione na promienie słońca – czy to zawieszone między gałęziami, czy porzucone na trawniku – po pewnym czasie kruszeją. Zaczynają rozpadać się na mniejsze fragmenty, które wiatr i deszcz roznoszą po okolicy. Małe kawałki łatwo mogą stać się przypadkowym pożywieniem dla wielu zwierząt, przez co stanowią poważne zagrożenie dla ich zdrowia i życia.
Ponadto wcześniejsze badania wykazały, że światło słoneczne może przekształcać polimery używane do produkcji toreb z tworzyw sztucznych w nowe polimery i inne substancje chemiczne, które w postaci gazowej lub ciekłej przedostają się do środowiska.
Jednorazówki z supermarketu trafiły do laboratorium
Eksperci z WHOI chcieli sprawdzić, czy foliowe torebki podobnie zachowują się w słonej wodzie oraz jak wiele szkodliwych substancji może trafiać do ekosystemu na skutek tego typu procesów. Do badania wykorzystali jednorazówki z polietylenu (PE) dostępne w popularnych sieciach sklepów, takich jak Target i Walmart.
Torby używane w hipermarketach nie składały się z czystego PE i zawierały ok. 15–36% dodatków nieorganicznych – głównie węglanu wapnia (13–34%) i dwutlenku tytanu (1–2%). Próbkę kontrolną stanowiła torebka z czystego PE, niezawierająca dodatków.
Naukowcy umieścili próbki torebek w wysterylizowanych zlewkach (naczyniach laboratoryjnych) wypełnionych słonym roztworem, aby symulować zanurzenie w wodzie morskiej. Następnie połowę zlewek umieścili w całkowicie zaciemnionym miejscu, a drugą połowę w komorze skąpanej w stałym strumieniu promieniowania, które miało naśladować działanie światła słonecznego.
„Gotowany plastik” uwalnia tysiące związków chemicznych
Po sześciu dniach zlewki wyjęto, a ich zawartość przebadano. Okazało się, że próbki pozostawione w świetle pływały w „zupie nowych chemikaliów”, bowiem uwolniły do słonego roztworu dużą ilość rozpuszczonej materii organicznej (RMO, ang. DOC – dissolved organic carbon). Próbki, które pozostawały w ciemności, wytworzyły niewiele nowych związków.
RMO to mieszanina różnych organicznych substancji i związków chemicznych zawierających głównie węgiel, ale też wodór, azot, fosfor, siarkę i inne pierwiastki. Rozpuszczone substancje organiczne służą jako źródło energii i węgla przede wszystkim bakteriom, a jako istotny element tzw. pętli mikrobiologicznej wpływają na całokształt ekosystemów wodnych.
Wcześniejsze badania udowodniły, że jakość i stężenie RMO w wodach słodkich wpływa na tempo i zasięg przemieszczania się w nich metali ciężkich, a także na tempo ogrzewanie się wody oraz pogłębianie się deficytów tlenowych.
Różnice w stężeniu RMO między próbkami nasłonecznionymi i zacienionymi były ogromne. Naświetlane zlewki zawierały nawet 80 razy więcej RMO niż te, które pozostawały w ciemności. Najmniejsze różnice stężeń odnotowano w przypadku folii z czystego polietylenu.
Toksyczne substancje zagrażają wodnym organizmom
To, co najbardziej przykuło uwagę naukowców, to różnorodność produktów chemicznych, jakie zostały uwolnione w czasie „przypiekania” plastikowych jednorazówek. Analiza tej „zupy chemikaliów” i rozłożenie jej na części składowe ujawniła obecność dziesiątków tysięcy rozpuszczonych związków organicznych.
Cały proces rozkładu tworzyw sztucznych i uwalniania RMO okazał się o wiele bardziej złożony, niż dotychczas sądzono – przyznają autorzy badania. Wyjątkowo niepokojąca jest obecność w RMO substancji potencjalnie toksycznych, których wcześniej nie postrzegano jako zagrożenie.
Wszystkie one są uwalniane do wód w zaledwie kilka tygodni po tym, jak plastikowe śmieci wpadają do oceanów, gdzie są przygrzewane przez promienie słoneczne – ostrzegają naukowcy. Autorzy badania nie kryją, że teraz jednym z najpilniejszych zadań jest zbadanie, jak te związki oddziałują na środowisko naturalne i jak mogą wpływać na zdrowie i dobrostan żyjących w nim organizmów.
Tym bardziej, że rosnące zanieczyszczenie wód tworzywami sztucznymi, wzrost temperatur wody oraz globalne ocieplenie to mieszanka, która może sprawić, że stężenie tych niebezpiecznych substancji może wkrótce wzrosnąć do groźnego poziomu.
Źródło: Environmental Science & Technology.