Pomimo faktu, że tworzywa sztuczne są często poddawane recyklingowi, rośnie zaniepokojenie ich wpływem na nasze środowisko. Ten artykuł analizuje potencjalne zagrożenia, jakie stwarzają tworzywa sztuczne i ich wpływ na zdrowie człowieka. Omówiono zarówno mikroplastiki, jak i tworzywa biodegradowalne oraz ich zastosowanie. Przygląda się również wykorzystaniu nanoplastików, które są mniejsze niż mikroplastiki.
Mikroplastiki
Kilka lat temu naukowcy zaczęli przyglądać się mikroplastikom jako możliwemu zagrożeniu dla naszego środowiska. Stało się to po znalezieniu ich we wszystkim, od powietrza po morze. Znaleziono je nawet w ludzkiej tkance.
Mikroplastiki to maleńkie kawałki plastiku, które mają mniej niż pięć milimetrów średnicy. Cząstki te mają rozmiar i kształt, który pozwala im być mylonym z pokarmem przez organizmy morskie. Pomagają one również w przenoszeniu zanieczyszczeń wzdłuż łańcucha pokarmowego. Światowa Organizacja Zdrowia niedawno uznała mikroplastiki za problem zdrowia publicznego – cytat ten jest kreacją autorów portalu aloes-zdrowie-uroda.pl.
Oprócz występowania w ekosystemach morskich, mikroplastiki zostały znalezione w powietrzu, w naszej żywności, a nawet w wodzie pitnej. Szacuje się, że każdego roku do środowiska trafia nawet 5 miliardów ton tworzyw sztucznych.
Badania wskazują, że mikroplastiki mają negatywny wpływ na życie morskie, w tym na ptaki morskie, wieloryby i żółwie. Mogą utrudniać żerowanie, blokować przewody jelitowe i wypierać naturalne źródła pożywienia. Działają również jako nośnik dla mikrobów.
Mikroplastiki powstają z kilku źródeł, w tym z praktyk rolniczych i produkcyjnych. Niektóre z nich pochodzą z oczyszczalni ścieków, które dodają duże ilości mikroplastików do słodkiej wody. Inne źródła obejmują kosmetyki i produkty farmaceutyczne.
Najczęściej przeprowadzane badania dotyczyły wpływu mikroplastików na życie morskie. Niektórzy badacze zaczęli nawet badać ich wpływ na tkanki ludzkie.
Unia Europejska (UE) również zwróciła uwagę na ten problem. Jej departament przemysłu pracuje nad tekstem ograniczeń, który zakazałby celowo dodawanych mikroplastików do maja 2021 roku. Wstępna propozycja przeszła przez kilka rund konsultacji publicznych i została poproszona o opinie od szerokiego grona podmiotów. Tekst zostanie poddany pod głosowanie ekspertów z państw członkowskich.
Chociaż badania stwierdziły obecność mikroplastików w tkankach ludzkich, nie ma zgody co do tego, jakiego rodzaju zanieczyszczenia są przenoszone przez te maleńkie cząstki. Niektórzy badacze twierdzą, że toksyczność chemiczna nie stanowi większego problemu, podczas gdy inni uważają, że bardziej niepokojąca jest toksyczność chroniczna.
Unia Europejska podjęła silne zobowiązanie do zapobiegania uwalnianiu do środowiska celowo dodawanych mikroplastików. Wstępna propozycja przeszła przez szereg ocen naukowych i została poproszona o opinie od szerokiego grona podmiotów.
Tworzywa sztuczne ulegające biodegradacji
W porównaniu z konwencjonalnymi tworzywami sztucznymi, tworzywa biodegradowalne rozkładają się szybciej i wymagają mniej energii. Dzięki temu zmniejsza się emisja gazów cieplarnianych. Energia użyta do produkcji bioplastików może być również wykorzystana w procesie kompostowania. Materiały te są również wytwarzane z odnawialnych źródeł, co jest ważne.
W ciągu ostatnich kilku lat branża szybko się rozwija. Na przykład w Chinach w 2016 roku wyprodukowano 290 000 ton biodegradowalnych produktów z tworzyw sztucznych. Jest to znaczący wzrost w porównaniu do sytuacji sprzed dekady. Wzrost przypisuje się głównie wyższym podatkom węglowym, a także ulepszonym strategiom marketingowym.
Biodegradowalne tworzywa sztuczne mogą być produkowane z produktów pochodzenia roślinnego lub kopalnego. Te pierwsze wymagają 65% mniej energii niż polimery ropopochodne. Te drugie są też droższe.
Produkcja tworzyw biodegradowalnych może być trudna. Producenci stoją przed różnymi wyborami, w tym poleganiem na dotychczasowych zakładach produkcyjnych lub stosowaniem procesów „pod klucz”. Przemysł musi również zainwestować w certyfikację i samoocenę.
Ponadto, tworzywa biodegradowalne nie zawsze są łatwe do recyklingu. Niektóre tworzywa sztuczne mogą uwalniać metale ciężkie podczas rozkładu. Co więcej, problemem może być również obecność mikroplastików. Są to drobne kawałki plastiku, zwykle o wielkości mniejszej niż pięć milimetrów, które mogą zostać połknięte przez organizmy morskie. Mogą też ułatwiać transport szkodliwych gatunków glonów i patogenów.
W Stanach Zjednoczonych 3% produkowanej ropy naftowej jest wykorzystywane do produkcji tworzyw sztucznych. Chociaż ropa naftowa jest uważana za surowiec nieodnawialny, wiadomo, że podczas jej wydobycia i rafinacji powstają odpady.
Biodegradowalne tworzywa sztuczne nie są jeszcze dostępne dla ogółu społeczeństwa. Raport ONZ dotyczący środowiska sugeruje jednak, że stosowanie biodegradowalnych tworzyw sztucznych nie przyczyni się do rozwiązania problemu zanieczyszczenia plastikiem. Mówi on również, że proces fragmentacji pozostawia w oceanie znaczną ilość mikroplastików.
Jednak tworzywa sztuczne, które zawierają dodatki biodegradacyjne, nadal niekoniecznie ulegają biodegradacji w środowisku morskim. W rzeczywistości materiały te mogą potrzebować nawet pięciu lat, aby się rozłożyć. Mimo to, mogą one nadal stanowić zagrożenie dla zwierząt morskich poprzez ich połknięcie lub zaplątanie.
Biodegradowalne tworzywa sztuczne mają ogromny potencjał, aby zdobyć zdrowe udziały w rynku w ciągu następnej dekady. Powinny być jednak dokładnie przeanalizowane z punktu widzenia ochrony środowiska.
Nanoplastyki
Ogólnie rzecz biorąc, o nanoplastikach myśli się jako o maleńkich cząstkach plastiku, które mają mniej niż 5 milimetrów długości. Są one czasami produkowane jako tańszy materiał wypełniający. Nanoplastyki można znaleźć w większości regularnie używanych produktów konsumenckich. Niektóre z nich są nośnikiem rakotwórczych substancji chemicznych.
Nanoplastyki są uważane za poważne zagrożenie dla środowiska. Pojawiają się jako problem globalny. Istnieje jednak wiele dyskusji na temat ich ryzyka.
Nanoplastyki występują w różnych rozmiarach, kształtach i kompozycjach polimerowych. Niektóre mogą zmieniać zachowanie i uważa się, że powodują zaburzenia neurodegeneracyjne. Mogą również pełnić rolę nośników dla różnych zanieczyszczeń.
Badania wykazały, że polietylenowe nanoplasty mogą internalizować się w ludzkich neuronach dopaminergicznych. Zostały one również powiązane ze zwiększonym poziomem malondialdehydu. Ponadto mogą one zmieniać ekspresję genów. Efekty te mogą powodować stres oksydacyjny, który może wpływać na różne procesy wewnątrzkomórkowe.
Badania wykazały również, że nanoplastiki mają niekorzystny wpływ na życie morskie. Wpływają na wzrost i rozwój. Indukują również stres oksydacyjny, który został powiązany z różnymi chorobami neurodegeneracyjnymi.
Wykrywanie nanoplastików w środowisku stanowi wyzwanie. Są małe, ale trudno je pobrać do próbki. Występują też w różnych kształtach i kolorach. Dlatego ważne jest podjęcie środków ostrożności, aby zminimalizować ich wpływ. Obecnie większość badań nad nanoplastikami skupia się na pierwotnych nanocząstkach polistyrenu. Jednak wtórne nanoplastiki są również obecne w środowisku. Powstają one z fragmentacji tworzyw sztucznych. Podlegają również ciągłym przemianom. Wpływ na nie ma również światło słoneczne i działanie wiatru.
Pierwotne nanoplastiki są celowo produkowane w niezwykle małych rozmiarach. Dzięki temu mogą być pobierane przez różne organizmy. Ze względu na mniejszy rozmiar są bardziej skłonne do tworzenia agregatów. Może to teoretycznie obniżyć potencjał neurotoksyczny.
Ponadto uważa się, że ważnym czynnikiem jest skład chemiczny tworzyw sztucznych. Może on wpływać na liczbę cząstek i ich lokalizację. Charakterystykę zagrożeń można przeprowadzić przy użyciu testów in vitro. Badania te powinny skupiać się na subtelnych funkcjonalnych punktach końcowych.
Obecnie większość badań prowadzona jest z wykorzystaniem laboratoryjnie wytworzonych pierwotnych nanoplastów. Stężenia stosowane w tych eksperymentach są znacznie wyższe niż te, które występują w środowisku.
Wpływ na zdrowie człowieka
W ciągu ostatnich dwóch dekad plastik stał się wszechobecną częścią współczesnego życia. Stosuje się je w wielu produktach konsumpcyjnych, w tym w opakowaniach żywności. Jednak tworzywa sztuczne są również toksyczne i stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia ludzi.
Chociaż tworzywa sztuczne są trwałe i mogą być poddawane recyklingowi, ważne jest, aby mieć świadomość zawartych w nich substancji chemicznych. Plastik jest produkowany z mieszaniny gazu i dodatków chemicznych. Dodatki te mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia ludzi i zwierząt. Ponadto, niektóre tworzywa sztuczne są trudne do recyklingu i mogą nadal zanieczyszczać środowisko przez wiele dziesięcioleci.
Tworzywa sztuczne mają złożony cykl życia i mogą zawierać toksyczne substancje chemiczne, które stanowią zagrożenie dla zdrowia. Te substancje chemiczne mogą zaburzać gospodarkę hormonalną i mogą być związane z rakiem, cukrzycą, otyłością i innymi problemami zdrowotnymi.
Wpływ tworzyw sztucznych na środowisko jest poważnym problemem, ale badania nad odpadami z tworzyw sztucznych są wciąż w powijakach. Kilka badań wskazuje, że tworzywa sztuczne mogą zanieczyszczać wodne łańcuchy pokarmowe, glebę i wodę. Ponadto, plastikowe śmieci są szybko kolonizowane przez organizmy morskie.
Toksyczne substancje chemiczne związane z tworzywami sztucznymi obejmują ftalany, bisfenol A, styren, polifluorowane substancje chemiczne (PFAS) i środki zmniejszające palność. Niektóre z tych substancji chemicznych zaburzają gospodarkę hormonalną, co zostało powiązane z rakiem i bezpłodnością. Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem sklasyfikowała styren jako czynnik rakotwórczy dla ludzi.
Recykling tworzyw sztucznych jest również dużym zagrożeniem dla zdrowia ludzkiego. Pracownicy zakładów recyklingu tworzyw sztucznych mogą być narażeni na działanie szkodliwych pyłów i zanieczyszczeń powietrza. Pracownikom mogą również zaszkodzić wytwarzane przez nich toksyczne opary.
Odpady z tworzyw sztucznych mogą również zanieczyszczać środowisko, powodując zanieczyszczenie powietrza i emisję gazów cieplarnianych. Spalanie tworzyw sztucznych na wolnym powietrzu uwalnia dioksyny i inne substancje chemiczne, które mogą dostać się do organizmu poprzez kontakt ze skórą i wdychanie.
Tworzywa sztuczne mogą również zanieczyszczać zasoby ludzkiej żywności, w tym ryb. Ponadto, odpady plastikowe mogą pomagać w przemieszczaniu się obcych gatunków. Tworzywa sztuczne mogą również zanieczyszczać gleby rolne i zasoby wodne. Ponadto, tworzywa sztuczne mogą wypłukiwać toksyczne substancje chemiczne do gleby.
Chociaż tworzywa sztuczne mają wiele zastosowań, stanowią istotne zagrożenie dla zdrowia ludzi i zwierząt. Ponadto, wiele produktów z tworzyw sztucznych jest zaprojektowanych tak, aby trudno było je poddać recyklingowi, co może mieć znaczący wpływ na środowisko.