פלסטיקה בלתי נראית באוויר מסתננים לגופנו ולערים שלנו. מדענים חושפים את הסכנות הבריאותיות הדחופות ומתארים פתרונות נועזים לעתיד נקי יותר ובטוח יותר.
מחקר: זיהום אוויר והשפעותיו על הבריאות: התמקדות במיקרו -פלסטיקה וננו -פלסטיקה. קרדיט תמונה: תמונה של 5Gyres, באדיבות אוניברסיטת אורגון
במאמר סקירה שפורסם לאחרונה בכתב העת אקוטוקסיקולוגיה ובטיחות סביבתיתהחוקרים דנו במקורות, בשיטות הגילוי, בהשפעות הבריאותיות ובאסטרטגיות ההפחתה למיקרו -פלסטיקה מוטסת וננו -פלסטיקה.
מיקרו -פלסטיקה וננו -פלסטיקה נפוצים יותר ויותר בחומר חלקיקי אטמוספרי עירוני, מהווים סיכונים בריאותיים משמעותיים באמצעות חשיפה ושאיפה סביבתית. מומחים מזהירים כי יש צורך בתשומת לב דחופה בכדי להבין את חלוקתם וליישם מדיניות יעילה לבריאות הציבור כדי להקל על השפעותיהם.
נוכחות הולכת וגוברת של פלסטיקה מוטסת
מיקרו -פלסטיקה (פחות מ -5 מ"מ) וננו -פלסטיקה (פחות מ -1 מיקרומטר) מקורם בפירוק פריטי פלסטיק גדולים יותר ונמצאים בדרך כלל באזורים עירוניים ותעשייתיים. ניתן לשאוף חלקיקים אלה, לבלוע או לספוג אותם בעור, ולתרום ללחץ חמצוני, דלקת והתפתחות מחלות כרוניות, כולל הפרעות לב וכלי דם.
מחקרים אחרונים גילו מיקרו -פלסטיקה בדם אנושי, רקמות ריאה ולוחות כלי דם. במרכזים עירוניים כמו ז'נגז'ו וגואנגג'ואו, מיקרו-פלסטיקה כבולה של PM2.5 נפוצה במיוחד וזו נוגעת בגלל יכולתם לחדור עמוק למערכת הנשימה. מיקרו -פלסטיקה נפוצה בערים אלה, ומדגישות את הספציפיות העירונית של סוגיה זו.
ראוי לציין כי אוויר מקורה, במיוחד בחללים עם טקסטיל ושטיחים סינתטיים, מכיל ריכוזים גבוהים יותר מאשר אוויר חיצוני. ההערכה היא כי אדם ממוצע שואף כ- 69,000 חלקיקי פלסטיק בשנה, כאשר חשיפה מקורה ממלאת תפקיד דומיננטי. הסקירה מציינת שהערכה זו מבוססת על שאיפה יומית של כ -190 חלקיקים מיקרופלסטיים לאדם.
מיקרו-פלסטיקה מבוססת פוליאתילן טרפטלט (PET) מבוססת על ידי ננו-פלסטיקה נוגעים במיוחד בגלל יכולתם לספוג מזהמים אחרים, כמו חנקן דו חמצני ודו-חמצני גופרית. ספיחה זו מונעת בעיקר על ידי כוחות אלקטרוסטטיים ופיזור ותלויה בקוטביות ובחוקה האטומית של המזהמים, כאשר יכולת הספיחה של PET דומה למשטחי פחמן ומתכת.
מזהמים מספוגים אלה יכולים לשפר את הרעילות וההתמדה הסביבתית של פלסטיק מוטס, מה שהופך אותם לא רק למזהמים עצמאיים אלא גם נשאים יעילים של חומרים מזיקים אחרים.
מקורות ודפוסי הפצה
פלסטיקה חלקיקית מוטסת מגיעה ממגוון מקורות. אזורים עירוניים ותעשייתיים, סביבות ימיות וחללים מקורה כולם תורמים לנוכחותם. סוגים נפוצים כוללים קלקר, פוליאתילן, פוליפרופילן ופוליאתילן טרפטלט (PET). גורמים סביבתיים, כמו חשיפה ל- UV, דפוסי רוח ושינויים עונתיים, משפיעים גם הם על שפע ופיזורם.
סיבי טקסטיל הם מקור עיקרי למיקרו -פלסטיקה מקורה. פעילויות, כמו לבוש ושטיפת בגדים סינתטיים, משחררות סיבים זעירים באוויר. בדים של צמר ומנעול, בפרט, שופכים חלקיקים קטנים מספיק כדי לשאיפה.
אבק לצד הדרך, בלאי צמיגים ופסולת פלסטיק מושפלת אחרת, כמו זו מהטמעה ושחיקה מחומר חלקיקי שאינו קשור לתנועה, תורמים עוד יותר לריכוזי חוץ, ויוצרים נוף זיהום מורכב ורב-פנים.
סיכונים בריאותיים והשפעות ביולוגיות
מיקרו-פלסטיקה וננו-פלסטיקה בשאיפה יכולים לחדור לעומק דרכי הנשימה, שם הם עלולים לגרום לדלקת, נזק סלולרי ובעיות בריאות ארוכות טווח. מחקרים על תאי ריאה אנושיים ודרכי הנשימה שנחשפו למיקרו -פלסטיקה, במיוחד חלקיקי פוליפרופילן, פוליאמיד וחלקיקי בלאי צמיגים, הראו מופחתת של כדאיות התא והגברת הייצור של סמנים דלקתיים.
במודלים אורגנואידים, סיבי ניילון משבשים את הביטוי של גנים כמו HOXA5, שהם מכריעים להתפתחות הריאות. מחקרים אחרים מראים כי מיקרו -פלסטיקה יכולה להפריע לתגובות החיסון.
במודל עכבר של מחלת Coronavirus 2019 (COVID-19), מיקרו-פלסטיקה שינה מסלולי איתות דלקתיים וחיסוניים מרכזיים. בנוסף, חלק מהננו -פלסטיקה עוררו תפקוד מיטוכונדריאלי ופרופטוזיס, סוג של מוות של תאים, בתאי ריאה. בשילוב עם פליטת דיזל, ההשפעות הדלקתיות התגברו.
חשיפה במהלך ההיריון מעוררת דאגה. אצל חולדות, חשיפה אימהית לננו -פלסטיקה של קלקר גרמה לתפקוד לב וכלי דם הן אצל האם והן בעובר. אצל בני אדם נמצאו מיקרו -פלסטיקה ברקמות ריאה, נוזל שטיפה של ברונכואלוולאולרי ואפילו במוח.
ביופסיות ריאה מ -11 מתוך 13 חולים הכילו מיקרו -פלסטיקה, בעיקר פוליפרופילן ו- PET. דגימות של מבוגרים וילדים כאחד, במיוחד תושבים ומעשנים עירוניים, חשפו נוכחות של סיבים סינתטיים, כולל פוליאקרילים ופוליאסטר.
יתכן והכי בולטים, מיקרו -פלסטיקה נמצאו בלוחות עורק קרוטידים אנושיים ובנורה הריח, מה שמרמז על קשר אפשרי בין זיהום פלסטיק למחלות נוירולוגיות או קרדיווסקולריות. במחקר אחד שנערך על 304 חולים, נוכחותם של מיקרו -פלסטיקה בלוחות עורקים קרוטיים הייתה קשורה לעלייה של יותר מארבעה בסיכון לאוטם שריר הלב, לשבץ או למוות.
איתור ומדידה
הסקירה מדגישה את ההתקדמות בטכנולוגיות גילוי, כולל אינפרא אדום פורייה-טרנספורמה (FTIR) וספקטרוסקופיה של ראמן, סריקת מיקרוסקופיית אלקטרונים (SEM/EDX), ספקטרומטריה המונית וציטומטריה בזמן אמת עם למידת מכונה. עם זאת, הסקירה מדגישה גם את החשיבות של פיתוח טכניקות מדידה סטנדרטיות ומהירות בזמן אמת/מקוון למיקרו-פלסטיקה מוטסת וננו-פלסטיקה, במיוחד לסביבות עירוניות בהן פלסטיקה של PM2.5 קשורה לדאגה הגדולה ביותר. שיטות אלה מאפשרות גילוי רגיש ומהיר יותר ויותר של מיקרו -פלסטיקה מוטסת וננו -פלסטיקה, אם כי סטנדרטיזציה ואפשרות נשארת נותרים אתגרים.
פתרונות ונתיבי מחקר
בהתחשב בהיקף הזיהום הפלסטי המוטס ותוצאותיו הבריאותיות הפוטנציאליות, הצורך באסטרטגיות הפחתה ממוקדות הוא דחוף. הפחתת ייצור פלסטיק ושיפור ניהול הפסולת הם צעדים ראשונים חיוניים.
טכנולוגיות סינון אוויר ומים מתקדמות, כגון קרישה, פיקוח ומסנני אוויר חלקיקים בעלי יעילות גבוהה, יכולות לעזור להפחית את החשיפה הסביבתית. עם זאת, הסקירה מציינת גם כי סילוק וניהול נאותים של מיקרו-פלסטיקה שנאספה, כמו אלה שנלכדו במסנני HEPA, חיוניים למניעת כניסה מחודשת לסביבה.
על מחקרים טוקסיקולוגיים להמשיך ולבחון כיצד גודל החלקיקים, הצורה וההרכב הכימי משפיעים על ההשפעות הביולוגיות. בינתיים יש צורך בטכניקות גילוי מהירות ובמחיר סביר יותר למיקרו -פלסטיקה אטמוספרית וננו -פלסטיקה, יחד עם פרוטוקולי דגימה סטנדרטיים כדי לאפשר השוואה בין מחקרים ואזורים.
טכנולוגיות ביורמדיאציה גם מבטיחות. שימוש באצות, פטריות וחיידקים לפירוק פלסטיק במערכות אוויר ומים עשוי לספק פתרונות בר -קיימא. באופן דומה, שילוב ננו -טכנולוגיה ותהליכי חמצון מתקדמים במערכות סינון קיימות עשוי לשפר את היעילות שלהם.
על קובעי המדיניות לחזק את התקנות על פלסטיק לשימוש חד-פעמי ולאכוף סילוק נכון של פסולת פלסטיק, במיוחד חלקיקים שנתפסו ממסנני אוויר ומערכות שפכים, כדי למנוע מהם להיכנס מחדש לסביבה. קידום אלטרנטיבות מתכלות ותרגילי ייצור בר -קיימא ישחק גם הוא תפקיד מפתח.
חינוך ציבורי הוא מרכיב קריטי נוסף. שילוב מודעות לזיהום פלסטי בתוכניות לימודים בבית הספר והפעלת קמפיינים היקפיים המכוונים לצרכנים, תעשיות וקובעי מדיניות יכולים לטפח שינויים התנהגותיים, כמו הפחתת שימוש בפלסטיק ושיפור הרגלי המיחזור.
לבסוף, שיתוף פעולה בין תחומי חיוני. איחוד מומחים לטוקסיקולוגיה, בריאות הציבור, מדעי החומרים והנדסה יכול להאיץ את החדשנות ולפתח פתרונות מקיפים וניתנים להרחבה העוסקים באתגרים מורכבים. רשתות מחקר גלובליות ומימון ייעודי יכולים לתמוך עוד יותר במאמץ קולקטיבי זה.
הסקירה מדגישה כי השפעות בריאותיות ארוכות טווח, במיוחד באוכלוסיות פגיעות כמו ילדים ונשים בהריון, עדיין אינן מובנות לחלוטין ונשארות בעדיפות למחקר עתידי.
מסקנות
מיקרו -פלסטיקה מוטסת וננו -פלסטיקה מייצגים אתגר סביבתי ובריאותי הולך וגובר. יכולתם לשאת חומרים רעילים, לחדור עמוק לגוף האדם ולתרום למחלות כרוניות מדגישה את הדחיפות של תגובה מתואמת.
באמצעות חדשנות מדעית, רפורמת מדיניות ומעורבות ציבורית, החברה יכולה להתחיל להתייחס לאיום בלתי נראה אך רציני זה. גישה משולבת ושיתופית חיונית להגנה על בריאות האדם וגם על המערכות האקולוגיות של כדור הארץ.
