اختصاصی بسپار/ ریزپلاستیکها: منشأ، پایداری محیطی و تهدیدات بالقوه برای سلامت انسان و زیست بوم
بسپار/ ایران پلیمر به طور تجمعی، ۶۳۰۰ میلیون تن پسماند تولید میشود که ۹ درصد آن بازیافت، ۱۲ درصد سوزانده و ۷۹ درصد به صورت دفن در زمین دفع شدهاند.
پسماندهای پلاستیکی میتوانند بهطور تدریجی به قطعات کوچک و بسیار ریز پلاستیکی تجزیه شوند که معمولاً براساس اندازه به دستههای درشتپلاستیکها (> ۲ سانتیمتر)، ریزپلاستیکها (۵ میلیمتر تا ۲ سانتیمتر)، میکروپلاستیکها (MPs) (<۵ میلیمتر) و نانوپلاستیکها (NPs) (<۱ میکرومتر) تقسیمبندی میشوند. مفهوم میکروپلاستیک به عنوان یک آلاینده نوظهور، نخستین بار در سال ۲۰۰۴ معرفی شد. میکروپلاستیکها دارای ویژگیهایی از جمله اندازه کوچک، سطح ویژه زیاد و پایداری شیمیایی قابل توجه هستند. در میان قطعات تجزیهشده پلاستیکی، بسپارهای اصلی یافت شده در محیط خاک عبارتند از پلیپروپیلن (۲۹.۳ درصد)، پلیاتیلن (۱۹.۲ درصد) و مقادیر کمتر پلیوینیل کلرید (۱۰.۳ درصد). اولین شناسایی ریزپلاستیکها در اقیانوسها صورت گرفت. این حجم عظیم پلاستیک که به زیستبومهای کشاورزی و دریایی وارد میشود، تهدیدی جدی برای انسانها، گیاهان، حیوانات و موجودات دریایی به شمار میآید.
هر سال حدود ۳۶۰ میلیون تن پلاستیک در سراسر جهان تولید میشود که تنها 7 درصد از آن بازیافت میگردد و باقیمانده آن بهعنوان زباله در محیطزیست انباشته شده و به شکل ریزپلاستیکها تهدیدی جدی محسوب میشود. به دلیل پراکندگی گستردهی آنها، این ذرات ریزپلاستیکی همواره در محیطهای آب شیرین، که برای زندگی انسان حیاتی هستند، حضور دارند. از دیدگاه جهانی، حتی مناطقی که کمتر تحت تأثیر فعالیتهای انسانی قرار دارند، مانند مناطق قطبی نیز از آلودگی میکروپلاستیکی در امان نیستند. در قطب جنوب، الیاف میکروپلاستیکی حاصل از محصولات پوشاک، شکل غالب آلودگی هستند، بهطوریکه هم الیاف طبیعی و هم مصنوعی در ماهیان قطب جنوب شناسایی شدهاند. در صدفهای دوکفهای این منطقه، بیشترین سهم الیاف میکروپلاستیکی مربوط به الیاف طبیعی (62.71 درصد سلولز) بوده است. ریزپلاستیکها نقش حامل را برای ترکیبات سمی مختلف از جمله افزودنیها و سایر مواد خطرناک موجود در مناطق صنعتی و شهری ایفا میکنند. فرایندهای تجزیه زیستی طبیعی در برابر بسپارهای مشتقشده از نفت (بسپارهای پتروشیمیایی) مانند پلیاتیلن (PE)، پلیاتیلن ترفتالات (PET)، پلییورتان (PU)، پلیاستایرن (PS)، پلیپروپیلن (PP) و پلیوینیل کلرید (PVC) بسیار مقاوم هستند. نیمهعمر محیطزیستی پلاستیکها میتواند از چند روز تا چند قرن متغیر باشد. بیشتر فرایندهای شکست و تکهتکه شدن پلاستیکها در خشکی اتفاق میافتد، چه دمای بالاتر محیط، نیروهای اصطکاکی و تابش فرابنفش در خشکی بیشتر از محیطهای دریایی است. پلاستیکهایی که به زیستبومهای دریایی راه پیدا میکنند ممکن است سالها دوام بیاورند و در نهایت به ذرات کوچکتر شکسته شوند که منجر به تشکیل ریزپلاستیکها (کمتر از ۵ میلیمتر) میشود. تغییرات pH در اقیانوس ممکن است تعادل شیمیایی ریزپلاستیکها را با افزایش یا کاهش سرعت آزادسازی ترکیبات شیمیایی از سطح آنها تحت تأثیر قرار دهد، بهطوریکه پلیاتیلن (PE) که در حال حاضر بیضرر تلقی میشود، ممکن است در آینده به مادهای خطرناک تبدیل شود. ریزپلاستیکها به دلیل ویژگیهای پایداری و قابلیت شناوری، به آلایندههایی رایج در زیستبومهای آبی بدل شدهاند که میتوانند بهعنوان حاملهایی برای انتقال آلایندهها به موجودات آبزی عمل کنند. اندازه بسیار کوچک این ذرات باعث میشود که طیف وسیعی از موجودات آبزی آنها را مصرف کنند. این امر تغییرات فیزیولوژیکی در بدن حیوانات ایجاد کرده و در نهایت از طریق زنجیره غذایی بر انسان تأثیر میگذارد. همچنین، میکروپلاستیکها میتوانند از طریق چسبندگی زیستی به سطوح ریزجانداران، گیاهان آبزی، و جانوران آبزی متصل شده و با حرکت این موجودات در آب منتقل شوند. در این میان، ماهیها در طی مهاجرت خود میتوانند از طریق تغذیه و دفع، میکروپلاستیکها را به مناطق جدید و مساعدتر برای زیست خود منتقل کرده و در نتیجه سبب افزایش فراوانی میکروپلاستیکها در آن مناطق شوند.
علاوه بر این، جذب آلایندههای خطرناک مختلف از جمله فلزات سنگین و آلایندههای آلی توسط ریزپلاستیکها، اثرات آنها را تشدید میکند. در نتیجه، ریزپلاستیکها علاوه بر سمیت فیزیکی (ناشی از بلعیدن و آسیب به اندامهای حیاتی)، با سمیت شیمیایی یا فلزی نیز مرتبط هستند، که این مسئله پتانسیل خطرناک آنها را بهطور قابلتوجهی افزایش میدهد. هدف این مقاله مروری افزایش آگاهی در میان جوامع علمی است مبنی بر اینکه تأثیر ریزپلاستیکها بر زیستبوم ما بسیار نگرانکنندهتر از آن چیزی است که قبلاً تصور میشد. افزون بر این، مقاله حاضر به بررسی عمیق سرنوشت و سمیت ریزپلاستیکها بر زیستمندان پرداخته است. همچنین، راهبردهای مدیریتی مختلفی که در کشورهای گوناگون اجرا شدهاند و نیز استفاده از ریزجانداران نوین برای زیستپالایی ریزپلاستیکها مورد بحث قرار گرفتهاند، تا به نوعی اجماع برای کاهش آلودگی ناشی از ریزپلاستیکها دست یابیم.
منابع ریزپلاستیکها
منابع اصلی ریزپلاستیکها به دو دسته تقسیم میشوند که شامل رهایش مستقیم میکروپلاستیکهای اولیه و تکهتکه شدن مواد پلاستیکی که منجر به تولید میکروپلاستیکهای ثانویه میشود. ترکیب بسپاری ریزپلاستیکهای ثانویه نیز در طی فرسایش محیطی تغییر میکند؛ این تغییرات عمدتاً تحت تأثیر نوراکسایش هستند و بر غلظت افزودنیها و سایر آلایندههای آلی اثر میگذارند. این آلایندهها بهواسطه ویژگیهای جذب متفاوتی که در انواع مختلف پلاستیکها وجود دارد، در آنها تجمع مییابند و از این رو میتوانند سطوح سمیت متفاوتی داشته باشند. محیطهای آب شیرین، جوّی و دریایی نیز در مهاجرت موفق ریزپلاستیکها نقش دارند. بررسیهای دقیق پژوهشگران در محیطهای دریایی و خاکی (خشکی) نشان داده است که استخراج و سنجش دقیق میکروپلاستیکها در محیطهای آبی نسبت به خاک آسانتر و دقیقتر انجام میشود. علت این موضوع آن است که خاک دارای ماهیتی پویا و پیچیده شامل ترکیبات معدنی و آلی است که فرآیند اندازهگیری دقیق میکروپلاستیکها را با چالش مواجه میسازد. زمانی که میکروپلاستیکها در خاک تجمع مییابند، میتوانند توسط گیاهان جذب شده و از طریق زنجیره غذایی منتقل شوند. منشأ و مسیرهای بالقوه ورود میکروپلاستیکها به خاک بسیار متنوع است و شامل کاربرد لجن فاضلاب و پوسال، آبیاری، استفاده از خاکپوشهای پلاستیکی، پسماندهای پلاستیکی ناشی از رهاسازی زباله، و همچنین تهنشینیهای جوی میشود. بهویژه خاکهای شهری و کشاورزی بهعنوان محیطهایی آسیبپذیر نسبت به آلودگی میکروپلاستیکی در نظر گرفته میشوند، زیرا بیشتر در معرض تماس با فعالیتهای انسانی قرار دارند و به این ترتیب، بیشتر در معرض ورودیهای میکروپلاستیکی هستند [1, 2]. بهدلیل انباشت حجم عظیمی از پسماندهای پلاستیکی حاصل از منابع شهری و صنعتی در خاکچال (لندفیل)، شیرابهی خاکچال به یکی از مخازن مهم ریزپلاستیکها تبدیل شده است. پسماند جامد و باقیماندههای تصفیه فاضلاب از منابع اصلی ریزپلاستیکها در شیرابه محسوب میشوند. دو منبع اصلی ریزپلاستیکها در شیرابه محل دفن زباله، زباله جامد و باقیماندههای تصفیهخانههای فاضلاب مانند لجن و چربی، روغن و گریس (FOG) هستند.
(ادامه دارد …)
نویسنده: دکتر الهام سبزی (Elham_sabzii@yahoo.com)
متن کامل این مقاله را در شماره 277 ماهنامه بسپار که در نیمه آبان ماه 1404 منتشر شده است، می خوانید.
در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق طاقچه و فیدیبو قابل دسترسی است.
