Mikroplasty sú malé častice, z umelej hmoty, ktoré sú v rozmedzí 0,001 až 5 mm. Mikrovlákno je podskupina mikroplastov.
Výroba a emisie
Mikroplasty sa vyrábajú priamo vo forme malých častíc na výrobu lekárskych a kozmetických výrobkov. Podľa odhadov programu životného prostredia OSN sa v roku 2012 iba v EÚ (vrátane Nórska a Švajčiarska) v kozmetických výrobkoch použilo 4,3 milióna ton priamo vyrobených mikroplastov, z ktorých väčšina bola vyrobená z polyetylénu . Mikroplasty sa tiež vyrábajú priamo na použitie ako leštiaci prostriedok na povrchovú úpravu a ako zložky plastových kompozitov. Mnoho druhov priamo vyrobených mikroplastov končí v životnom prostredí odtokom a v poslednej dobe boli stanovené prísnejšie požiadavky na priamo vyrobené mikroplasty v EÚ aj USA, aby sa zabránilo emisiám do ovzdušia a vody.
Mikroplasty môžu byť tiež tvorené, keď sa väčšie plastové predmety rozpadnú na menšie súčasti. Stáva sa to napríklad vtedy, keď sa guma počas jazdy na ceste opotrebuje z kolies automobilu, keď periete odevy na báze plastov v práčke, keď sa vonku ležiaci plast rozpadá pôsobením slnečného žiarenia, alebo keď do nich preniká voda, takže plast bude krehký a praskne na malé kúsky. Emisie takto vytvorených mikroplastov sa regulujú ťažšie ako priamo vyrobené mikroplasty, pretože je potom potrebné regulovať použitie oveľa väčšej a komplexnejšej triedy plastových predmetov.
Aj keď presné množstvá plastov vyhodených do životného prostredia neboli merané, existuje veľa odhadov. Z približne 350 miliónov ton ročne vyrobeného plastu sa odhaduje, že 5–13 miliónov ton končí ako odpad. Väčšina tohto plastu je polyetylén a polypropylén, čo sú dva druhy plastov, ktoré sa vyrábajú najviac. Ďalej sa odhaduje, že v mori pláva 270 miliónov ton plastov a je veľká pravdepodobnosť, že sa veľká časť z nich rozdelí na mikroplasty.
Identifikácia
Na zachytenie mikroplastov zo vzduchu alebo vody môžete použiť sitko, sieťku s jemnými okami alebo iný filter s jemnými okami. Zatiaľ čo najväčšie mikroplastové častice (0,1–5 milimetrov) vidno priamo zrakom, najmenšie častice (0,001–0,1 milimetra) sú také malé, že sa musia snímať svetelným alebo elektrónovým mikroskopom.
V niektorých prípadoch možno mikroplasty separovať na základe objemovej hmotnosti, pretože ľahké plasty ako polyetylén a polypropylén majú objemovú hmotnosť okolo 0,9 gramu na kubický centimeter, zatiaľ čo ťažšie plasty ako polyvinylchlorid a polyester majú objemovú hustotu vyššiu ako 1,2 gramov na kubický centimeter. Toto je však dosť neistá metóda identifikácie.
Najbežnejšou metódou priamej identifikácie mikroplastov je infračervená spektroskopia, ktorá umožňuje zistiť chemické zloženie materiálu. Často sa však stáva, že aditíva a pigmenty v plastoch sťažujú priamu identifikáciu, a potom sa zvyčajne používajú zložitejšie metódy merania založené napríklad na hmotnostnej spektrometrii alebo chromatografii.
Znečistenie morí
Už dlho je známe, že mikroplasty sú zdrojom morského odpadu. Už v 70. rokoch sa objavili správy, ktoré poukazujú na to, ako plastové častice napríklad polyetylénu, polypropylénu a polystyrénu znečisťovali morské prostredie a predstavovali nebezpečenstvo pre vtáky a ryby. Napríklad štúdia z roku 1972 napočítala v Sargasovom mori okolo 3 500 plastových častíc na kilometer štvorcový. Neskôr sa ukázalo, že išlo o súčasť takzvaného severoatlantického odpadkového ostrova, kde dochádza k hromadeniu odpadkov v dôsledku oceánskych prúdov. Na severoatlantickom odpadovom ostrove, ktorý má rozlohu okolo 100 kilometrov, môže koncentrácia plastov na niektorých miestach dosiahnuť niekoľko stotisíc kusov na kilometer štvorcový. Aj keď je to veľa, na vytvorenie súdržného ostrova to stále nestačí.
Na celom svete sú zaznamenané akumulácie mikroplastov v oceánoch a jazerách. Mikroplasty sú nielen na povrchu vody, ale môžu sa ponoriť aj do hlbších vodných hmôt, ak je ich hustota vyššia ako v prípade vody alebo chemikálií, ktoré prispievajú k ich potopeniu. Prúdy v mori tiež prispievajú k tomu, že mikroplasty môžu byť pod vodou. Môžu ho zjesť ryby alebo sedimentujú na dne mora.
Mikroplasty predstavujú nebezpečenstvo pre morské prostredie tromi rôznymi spôsobmi:
- Pri absorpcii toxických látok. Plasty majú často veľkú schopnosť absorbovať alebo viazať molekuly na povrchu. Na čím menšie kúsky plastu sú rozdelené, tým väčšia je dostupná plocha, čo môže viesť k väčšej absorpcii nebezpečných chemikálií na kilogram plastu. Niektoré látky, ktoré sú zdraviu škodlivé a pre životné prostredie, ako sú polycyklické aromatické uhľovodíky, chlórovaný benzén, polychlórované bifenyly a napodobeniny hormónov, sa usadzujú v mikroplastoch alebo na nich a pri absorpcii do rýb a rastlín vo vode môžu mať vplyv na ich zdravie a reprodukciu. Ľudia môžu tiež prijímať toxíny z prostredia ako hlavný článok v potravinovom reťazci.
- Únikom toxických látok z mikroplastov. Aditíva, ako sú plastifikátory a retardéry horenia, sa často používajú v relatívne vysokých koncentráciách, ktoré môžu ľahko unikať do vody a viesť tak k znečisteniu. Plast, do ktorého bolo pridané zmäkčovadlo, je často tvrdý, keď je vonku na vetre, pretože zmäkčovadlo sa rozpúšťa, zatiaľ čo samotná plastová matrica zostáva. Aj monoméry, ktoré nie sú polymerizované, môžu byť znečisťujúce, aj keď väčšina plastových materiálov má z výroby veľmi málo zvyškov monomérov, ktoré môžu unikať. Niektoré plastové materiály, napríklad polystyrén, stále obsahujú malé množstvá environmentálne škodlivého monoméru styrénu.
- Priama akumulácia mikroplastov vo vnútorných orgánoch. Najčastejšie druhy plastov, ako je polyetylén, polypropylén a polyetyléntereftalát, sú samy osebe neškodné, ale malé kúsky plastu sa môžu hromadiť v žalúdku, pľúcach a iných orgánoch. Tam môžu blokovať bežné organické mechanizmy a spôsobiť vredy a zápaly. Často sú to najmenšie mikroplastové častice s veľkosťou alebo menšou veľkosťou ako bunky, ktoré sa dajú absorbovať fagocytózou, transportovať v tkanive a vytvárať zápalové reakcie.
Aj keď je známych veľa zdravotných a environmentálnych rizík mikroplastov, je často ťažké rozlíšiť ich účinky od často vysokých prírodných koncentrácií častíc vyrobených z kremeňa, hliny a celulózy v morskom prostredí, ktoré môžu v rôznej miere ovplyvňovať aj organické formy života a sťažiť tak presné určenie nebezpečnosti mikroplastov.
Znečistenie vzduchu
O znečistení ovzdušia spôsobenom mikroplastmi sa vie menej ako o znečistení morí, pretože existujú ďalšie zdroje znečisťujúce ovzdušie, ktoré vyvolali väčšie obavy a viac výskumu. Ročná produkcia plastových vlákien je okolo 60 miliónov ton a časť z nich sa rozkladá a končí vo vzduchu. Výskum ukázal, že v interiéroch sú väčšie akumulácie mikroplastov ako vonku. Priemyselná výroba a opotrebenie plastových výrobkov prispievajú k mikroplastom existujúcim v atmosfére, a to vonku aj v interiéroch.
Látky škodlivé pre zdravie a životné prostredie, ako sú polycyklické aromatické uhľovodíky a plastifikátory sa usadzujú v alebo na mikroplastoch a môžu byť vdýchnuté, ak sú plastové častice alebo vlákna dostatočne malé. Väčšie častice sa usadzujú v hliene na slizniciach a sú odstránené napríklad kašľom alebo slinami. Menšie častice, najmä dlhé vlákna, sa môžu usadiť v pľúcnom tkanive a spôsobiť zápalové reakcie. Biopsia pľúc textilných pracovníkov, ktorí inhalovali polyesterový, nylonový a akrylový prach preukázala lézie granulómu.
Degradácia mikroplastov
Aktívne sa vykonáva výskum s cieľom nájsť vhodnejšie biologicky odbúrateľné plastové materiály, ktoré by nahradili tradičné plastové materiály, avšak cena a trvanlivosť sú často dva faktory, ktoré bránia vývoju. Niektoré príklady biologicky odbúrateľných plastov sú polylaktid (PLA), polyglykolid a polyvinylalkohol. Na rozdiel od mnohých iných plastov, ktoré sa vyrábajú výhradne z ropy, sa PLA dá vyrábať z rastlinných olejov. Nevýhodou je, že potom sa na výrobu plastov používa hodnotná rastlinná pôda. Ďalej PLA a ďalšie biologicky odbúrateľné plasty nevydržia vysoké teploty a iné mechanické namáhanie v rovnakom rozsahu ako iné známe plasty.
Ďalším spôsobom odstraňovania existujúcich mikroplastov je nájsť nové spôsoby a biologické mechanizmy ich rozpadu. V poslednej dobe sa napríklad zistilo, že múčne červy degradujú polystyrén a niektoré plesne a baktérie môžu degradovať polyetylén. Degradácia však nie je úplná a zvyšky materiálu môžu stále prispievať k mikroplastom a znečisťovaniu životného prostredia. Predtým, ako sa bude môcť vo veľkom meradle využiť cesta bioorganickej degradácie, musí sa preto vykonať veľa výskumných prác.
