Pirma stotelė: namai
Pirmąjį sintetinį polimerą, nedegų, universalaus pritaikymo plastiką – bakelitą 1907 metais išrado plastiko industrijos tėvu laikomas belgų chemikas Leo Baekeland’as. Tačiau masinė plastikinių daiktų gamyba prasidėjo tik apie 1950-uosius. Pastebėtina, jog nors tuo metu pasaulinė plastiko gamyba siekė mažiau nei milijoną tonų per metus (kai 2022 metais pasaulinė plastiko gamyba siekė 400,3 milijonų tonų per metus), plastikas jau buvo plačiai naudojamas įvairiems gaminiams. Iš šios medžiagos buvo gaminami įvairūs komponentai automobiliams ir lėktuvams tokiu būdu tausojant degalus. Taip pat korpusai informacinėms technologijoms ir elektros prekėms siekiant, kad jos būtų pigesnės. Be to, plastikas buvo itin naudingas gaminant sterilius tvarsčius ir medicinos priemones. Taigi, anuomet plastikas buvo tikras lobis. Šiandien jis dažniausiai naudojamas vienkartinių pakuočių pramonėje, nors daugumą jų išmetame per pirmus metus nuo tada, kai buvo pagamintos.
Plastikas mūsų gyvenime atsirado mažiau nei prieš 100 metų, tačiau savo kasdienybės be jo neįsivaizduojame. Jo pilna visur: maisto pakuotėse, higienos ir grožio priemonėse, rūbuose, transporte, trąšose ir pan. Deja, nieko nėra amžino. Todėl suvartoję produktus jų pakuotes išmetame, nudėvėtus drabužius taip pat išmetame, higienos ir grožio priemones nuleidžiame vamzdžiais tolesnei jų kelionei, transporto detalės susidėvi, o trąšos suyra. Galiausiai bet koks daiktas, nebeturintis vertės, yra pakeičiamas kitu ar išmetamas. Ne išimtis ir plastikas. Jo likimas – būti panaudotam, o paskui nebereikalingam atsidurti aplinkoje.
Antra stotelė: kanalizacija
Kanalizacija – savotiškas tabu, tačiau tuo pačiu ir neišvengiama gyvenimo dalis. MP į kanalizaciją gali atkeliauti su lietaus vandens nuotėkiu, buitinėmis ar pramoninėmis nuotekomis (1 pav.). Taip pat gali į ją patekti dėvintis padangoms, dažams, iš kūno šveitiklių ar dantų pastos. Nemažiau svarbus šaltinis – mikropluoštas (1 pav. A), atsirandantis skalbiant drabužius ir tekstilę. Tekstilės bei plastiko gamybos ir apdirbimo pramonė į kanalizaciją išleidžia gana didelę dalį joje cirkuliuojančio mikroplastiko. Vis tik atlikti tyrimai rodo, kad didžiausia dalis kanalizacijoje aptinkamo MP atkeliauja su nuotekomis po skalbimo, likusi dalis – iš automobilių ir autoservisų. Kai MP patenka į kanalizaciją, lieka tik laiko klausimas, kada jis pateks ir į aplinką.
Trečia stotelė: nuotekų valykla
Apkeliavęs kanalizacijos tinklą, MP nusėda nuotekų valyklų įrenginiuose. Ir nors čia MP pereina daug skirtingų nuotekų apdorojimo procesų, jis ne tik išlieka nepakitęs, bet gali tapti net dar pavojingesnis aplinkai.
Per pirminį nuotekų apdorojimą (sijojimas1, sedimentacija2, flotacija3) pašalinamos didesnės MP dalelės – net 98 proc. pluošto ir fragmentų (1 pav. B) dalelių, didesnių nei 330 mikrometrų. Per antrinį nuotekų apdorojimą (biologinis skaidymas4, membraniniai filtrai5) likviduojama ir dalis smulkesnių MP dalelių. Nuotekų dumblo fermentavimo metu MP gali būti sunaikinamas jame gyvenančių mikroorganizmų. Mat kai kurios bakterijų gentys, pavyzdžiui Rhodococcus arba Ideonella sakaienes, geba skaidyti MP. Tiesa, nuotekos fermentatoriuose laikomos trumpiau nei reikalinga MP biologiniam skaidymui. Be to, tokie procesai, kaip antai maišymas, prisideda prie MP dalelių fragmentacijos, tad MP dalelių skaičius ištekančiame vandenyje padidėja.
Vis dėlto net išvalytose nuotekose MP randama nemažai. Didelė nuotekų valykla per dieną su vandeniu į aplinką gali išleisti nuo pusės milijono iki 14 bilijonų MP dalelių. Todėl kai kuriose nuotekų valyklose atliekamas papildomas procesas – dezinfekavimas UV spinduliuote arba chloru. Tačiau tai smarkiai veikia MP paviršių, jame atsiranda įtrūkimų, kurie tampa puikia terpe susidaryti mažesnėms MP dalelėms. Negana to, MP sudėtyje esančios anglies ir chloro jungtys padidina MP toksiškumą (galią pakenkti gyvam organizmui) ir hidrofobiškumą (gebėjimą atstumti vandenį), tad jis dar geriau pritraukia ir kaupia kenksmingas medžiagas.
Nors iš vandens galima pašalinti gana nemažą dalį MP, didelis jo kiekis susikaupia nuotekų dumble. Pirminiame dumble randama apie 133 MP dalelių vienam kilogramui dumblo, o termiškai apdorotame – apytiksliai 101 MP dalelė vienam kilogramui dumblo. Tad šiandieninio nuotekų dumblo apdorojimo efektyvumas siekia vos 24 %. Labiausiai neramina tai, kad dėl Europoje vykdomos politikos apie 50 proc. viso susidariusio dumblo yra išpilama laukuose, naudojamuose žemės ūkiui.
Ketvirta stotelė: dirvožemis
Kompostas, nuotekų dumblas, plastikinis mulčias, gatvių nuotėkis, šiukšlės ir atmosferos nuosėdos – pagrindiniai tarpininkai MP kelionėje dirvožemio link. Į jį patekęs MP gali pridaryti išties daug žalos: pakeisti dirvožemio struktūrą, pH vertę, mikroorganizmų įvairovę ir pakenkti ilgamečiams dirvožemio gyventojams.
Pakitus dirvožemio struktūrai sutrikdoma vandens cirkuliacija, o tai skatina dirvožemio išsiplovimą ir eroziją. Kaip ir kodėl kinta dirvožemio pH, tiksliai nežinoma. Tačiau teigiama, jog esant didesnei MP koncentracijai dirvožemio pH vertė dažnu atveju irgi padidėja ir jis tampa labiau šarminis. Todėl rūgščią terpę mėgstantiems augalams, tokiems kaip šilauogės, bulvės, kukurūzai, avižos ar sojos pupelės, būna sunku išgyventi.
Įvairūs mikroorganizmai taip pat itin jautriai reaguoja į dirvožemyje nusėdusį MP. Aktinobakterijų, atliekančių pagrindinį darbą dirvožemio agregatų6 susidaryme, mažėja. Aplink MP daleles susidarantis plonas, gleivėtas, daugelio rūšių bakterijų sluoksnis (bioplėvelė) formuoja visiškai naują Žemės sferą – plastisferą. Šioje zonoje daugiausia kaupiasi pavojingos patogeninės ir plastiką ardančios bakterijos. Tokios plastisferos susidarymas lemia natūralios mikroorganizmų įvairovės mažėjimą, o juk jie dirvožemyje atlieka svarbų vaidmenį. Mikroorganizmai reguliuoja maistinių medžiagų dirvožemyje judėjimą, slopina ligas sukeliančių patogenų veiklą, skatina humuso susidarymą, augalų augimą ir vykdo dar daug kitų funkcijų, kurios sutrinka pakitus mikroorganizmų sudėčiai.
Vis tik didžiausią susirūpinimą kelia tai, jog augalai geba pasisavinti MP iš vandens. Nors į augalo vidų gali prasiskverbti tik mikroskopinės (mažesnės nei 1 mikrometro) MP dalelės, tačiau žala, kurią jos gali padaryti, – milžiniška. Šios į smėlio smiltis panašios MP dalelės gali pakenkti ne tik augalams, bet ir jais mintantiems gyvūnams. Didesnės MP dalelės, prisitvirtinusios prie smulkių augalų šaknų, užkemša poras bei kanalus ir taip sutrikdo maistinių medžiagų apykaitą. Ištirta, jog augaluose esantis MP lemia didesnę metalų bioakumuliaciją7. Tiesa, tai priklauso nuo medžiagos tipo. Įvairūs polimerai sąveikauja skirtingai.
Penkta stotelė: žmogus
Įveikęs visus kelyje pasitaikiusius „sunkumus“, MP atsiduria žmogaus organizme. Čia jis patenka trimis būdais: nurijus, įkvėpus arba per tiesioginį sąlytį su oda. Skirtingų spalvų ir dydžių (nuo 800 nanometrų iki 5 milimetrų) MP dalelės aptinkamos daugelyje žmogaus kūno vietų bei organų: plaučiuose, motinos piene, kepenyse, placentoje, kraujyje, šlapime ir pan. MP dažniausiai praryjame su užkrėstomis jūros gėrybėmis, pienu, cukrumi, druska ir vandeniu.
Tyrimai atskleidžia , jog gyvūnai savo organizme gali kaupti MP. Todėl jo dalelių daugėja ir mūsų maisto grandinėje. Remiantis duomenimis, iš 159 pasaulio vandentiekio vandens mėginių 81 % jų buvo užteršti MP, daugiausia MP pluoštu. Įdomu ir tai, kad MP dalelių skaičius tiek į stiklinius, tiek į plastikinius butelius išpilstytame vandenyje yra panašus (apie 6292 daleles litre). Tyrėjai taip pat atskleidė, jog didelis MP kiekis yra išplaunamas iš plastikinių maisto pakuočių, naudojamų aukštoje temperatūroje (arbatos maišeliai, plastikiniai virduliai, kūdikių buteliukai ir kt.). Apskaičiuota, kad per savaitę žmogus vidutiniškai suvartoja 0,1–5 g mikroplastiko, o tai prilygsta banko kortelės svoriui.
Patekęs į žmogaus organizmą MP nesukelia ūmaus skausmo ir nėra mirtinas, tačiau gali išprovokuoti lėtinius negalavimus. Jo poveikis pasireiškia keliais mechanizmais:
1) toksiškumą tiesiogiai lemia kai kurios polimerinės medžiagos, pavyzdžiui polistirenas, plačiai naudojamas gaminant pakuotes Ši medžiaga cirkuliuoja kraujyje, tačiau taip pat gali patekti į įvairius žmogaus organus ir net sukelti reprodukcinius sutrikimus.
2) dėl mažo dydžio ir aštrių kraštų MP sukelia uždegiminius procesus.
3) į plastiką dedami priedai, siekiant pagerinti jų savybes, taip pat yra kenksmingi ir neretai išprovokuoja endokrininės sistemos, atsakingos už hormonų gamybą organizme, sutrikimus.
Jau minėta MP savybė pritraukti pavojingas medžiagas kelia pavojų, kad šie junginiai vėl nusės aplinkoje arba kaupsis gyvuose organizmuose. Gaila, bet MP žala žmogui dar nėra iki galo ištirta. Todėl tai, ką žinome šiandien, yra tik ledkalnio viršūnė ir tikrasis MP poveikis žmogui gerokai didesnis ir rimtesnis.
Apibendrinimas
Nors plastikas labai greitai tapo neatskiriama mūsų gyvenimo dalimi, su juo į aplinką patenkantis MP kelia vis daugiau klausimų. Itin platus MP savybių spektras neleidžia tiksliai nustatyti galimo poveikio gamtai ir žmogui, o jo kompleksiškumas apsunkina mokslininkų darbą. Situacija neramina, nes MP tarša nepaliaujamai auga. Tačiau dar galime tai pakeisti: mažindami panaudoto plastiko kiekį, rinkdamiesi bioskaidžius produktus, rūšiuodami šiukšles ir plastiką mesdami tik į tam skirtus konteinerius. Būkime sąmoningi, kad ateities kartos galėtų gyventi kiek įmanoma švaresnėje Žemėje.