وجود میکروالیاف و میکروذرات پلاستیکی در محیط

ترجمه: آزاده موحد

به گزارش سرویس اطلاع‌رسانی نساجی امروز،  وجود پلاستیک در اقیانوس ها اغلب به دلیل دفع نامناسب زباله هاست. ذرات پلاستیکی یا به طور مستقیم از تخلیه ذرات در آب یا هوا به وجود می آیند و یا در اثر تجزیه پلاستیک های بزرگ تر در مقابل نور خورشید، مواد شیمایی و عملیات مکانیکی حاصل می شوند. فرایند تجزیه بسیار آهسته است و به مرور زمان پلاستیک ها در محیط انباشته می شوند. 

با رها شدن پلاستیک ها در محیط این نگرانی وجود دارد که پلاستیک ها توسط حیوانات خورده شوند و یا انسان ها با تنفس میکروذرات را وارد بدن خود کنند. تا به امروز اطلاعات بسیار کمی از خطرات ورود ذرات پلاستیکی به بدن انسان چه از راه آب یا غذا در دسترس است. بیشتر ذرات بدون آن که به صورت سیستماتیک جذب شوند، حذف خواهند شد اما بعضی از ذرات که بیشتر هم ذرات کوچک تر هستند در بدن باقی می مانند. در هر صورت خطر استشاق این ذرات می تواند یکی از مهم ترین عوامل به خطر افتادن سلامت انسان باشد.

انواع پلاستیک و اشکال ذرات 

پلاستیک های رایج در میان میلیون ها تن پلاستیک که به صورت تجاری تولید می شود عبارتند از پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پلی استایرن، پلی استر، پلی کربنات، اپوکسی و پلی استر(پلی اتیلن ترفتالات).

الیاف می توانند حاوی پلی استر و بیشتر پلی اتیلن ترفتالات، اکریلیک، نایلون، سلولز(ریون) باشند البته الیاف طبیعی حاوی پشم و پنبه هم بسیار رایج هستند. معمولا برای افزایش عمر مفید پلاستیک ها به آن ها مواد افزودنی اضافه می کنند. این مواد روان کننده ها، آنتی اکسیدان ها، تثبیت کننده های اشعه ماورای بنفش و همچنین پیگمنت ها و رنگدانه ها هستند که معمولا حدود 4 درصد ماده اولیه پلاستیک را تشکیل می دهند. 

سایز ذرات را نمی توان همیشه به طور مشخص تعریف کرد. سایز میکروپلاستیک ها معمولا از 1/0(100 (تا µm500(mm5( و سایز نانوپلاستیک ها از nm1 تا nm100  متغیر است. ذرات کوچک می توانند به اشکال گلوله ای، کروی، مهره، گرانول، تکه ای و لیفی باشند. به نظر می رسد سایز الیاف رها شده در محیط از همه کمتر باشد.

میکرو ذرات و نانوذرات دارای نسبت سطح به حجم بالایی بوده و معمولا هم آب گریز هستند در نتیجه این امکان را دارند که مواد شیمیایی آب گریز موجود در محیط را جذب کنند. این موادمی توانند حلال ها، بی فنیل پلی کلرین ها، بی فنیل پلی برمین ها و بعضی از انواع آفت کش ها باشند. به گزارش سرویس اطلاع‌رسانی نساجی امروز،  بنابراین یکی از نگرانی هایی که در رابطه با وارد شدن ذرات پلاستیکی به بدن وجود دارد این است که این ذرات می توانند حامل مواد شیمیایی سمی و خطرناک باشند. از سوی دیگر از نظر تئوری نیز این امکان وجود دارد که ذرات وارد شده به بدن یک سری از سموم آب گریز را از GI(شاخص گلوکز) جذب و آن را از بین ببرند.

em.

تجزیه و تحلیل 

بررسی و تجزیه و تحلیل میکرو و نانوذرات بسیار پیچیده بوده و در نتیجه مقادیر اعلام شده از این ذرات در آب و مواد غذایی تخمینی است و در بعضی مواقع حتی نشان دهنده نوع، ابعاد و مقدار واقعی این ذرات هم نیست. برای مثال مطالعه بر روی ذرات موجود در آب نیازمند فیلتراسیون است؛ کیفیت و تیرگی آب اندازه منافذ فیلتر را محدود می کند که این بر سایز ذراتی که ایزوله شده اند، تاثیرگذار است.

فرایند جداسازی ذرات از آب یا غذا دشوار است چون ذرات میکروگرم یا کمتر از آن باید به درستی و بدون تغییر شکل از آب یا غذا و از سایر ذرات غیرپلاستیکی جدا و پس از آن شناسایی شوند و کمیت آن ها تعیین گردد. روش های تحلیلی عبارت است از پیرولیز GC/MS(کروموتوگرافی گازی، طیف سنجی جرمی)، طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ، طیف سنجی رامان و میکروسکوپ نوری برای تعیین کمیت میکروپلاستیک ها. 

بعضی از گزارشات از اندازه گیری مقدار ذرات در غذا به این صورت است: صدف دو کفه ای، صدف سیاه، صدف چروک(پالیده خوارها) حدود 0/2 تا4 ذره در گرم؛ میگو حدود 0/75 در گرم و ماهی حدود 7-1 در هر ماهی. اندازه گیری ها در مورد آب نیز به این صورت است: سطح آب 1000-0 در لیتر ذرات بزرگ تر؛ آب آشامیدنی 1000-0/001 در لیتر؛ آب بسته بندی شده 315-11 در لیتر.

ارزیابی های اخیر سازمان بهداشت جهانی در مورد میکروپلاستیک های موجود در آب آشامیدنی نشان می دهد که 50 مقاله چاپ شده در این رابطه دارای ایرادات شناسایی شده بوده اند که این می تواند بر یافته های به دست آمده تاثیر داشته باشد. آن ها همچنین دریافتند که امکان مقایسه یافته ها با یکدیگر وجود ندارد چون در مطالعات مختلف از توری های فیلتری مختلفی استفاده شده است. 

الیاف

الیاف معمولا در هوا و آب یافت می شوند. منبع الیاف موجودر در آب، آب حاصل از کارخانجات تصفیه پساب ها و منبع الیاف موجود در هوا نیز الیاف رها شده از فرش و مبلمان و پارچه ها در داخل خانه و الیاف حاصل از سایش لاستیک ها در فضاهای بیرونی می باشد. بر اساس مطالعه ای که در 18 نقطه مختلف جهان انجام شد، با هر بار شستشوی لباس های حاوی الیاف مصنوعی 1900 لیف آزاد می شود. مطالعه ای دیگر نشان داد با هر بار شستشوی لباس های در ماشین لباسشویی تا 700000 لیف آزاد خواهد شد.

پارچه های متشکل از الیاف طبیعی نیز از خود الیاف آزاد می کنند اما تجزیه پذیری این الیاف بیشتر از الیاف مصنوعی است. مطالعات زیادی که بر روی آب های سطحی، زیرزمینی و آب های بسته بندی شده انجام شد نشان داد که مقدار الیاف موجود در آب شیر از کمتر از یک تا هزار لیف در لیتر؛ در آب های موجود در بطری های پلی اتیلن ترفتالات از صفر تا ده هزار لیف در لیتر و در بطری های شیشه ای از 50 تا هزار لیف در لیتر می باشد. سایز این الیاف نیز بین کمتر ازµm  5 تا 150 وµm  5000 است. 

تصفیه آب

گزارش های کمی و تشخیصی در مورد آب های بسته بندی شده و آب شیر به راحتی قابل شرح نمی باشد. در ایالات متحده آمریکا اساسا بر روی تمامی آب های سطحی تصفیه ثانویه فاضلاب انجام می شود. بر اساس برآوردهای انجام شده در این روش حدود 90 درصد میکروذرات از آب جدا شده و در لجن ها انباشته می شوند.

برای از بین بردن ذرات معلق در آب های سطحی فرایند متداول تصفیه آب آشامیدنی بر روی تمامی این آب ها انجام می شود. هدف از این کار رساندن کدورت آب به  کمتر از ntu 0/3 است که لازمه آن حذف ذرات لیفی با اندازه کوچک(µm5>) می باشد. آب های بسته بندی شده(به جز آب معدنی) معمولا با اوزون یا به روش اسمز معکوس مورد فرایند قرار می گیرند. بطری ها و درپوش ها نیز در همان محل تولید می شوند.

بنابراین می توان فرض کرد که حداقل نتیجه بعضی از گزارش ها مربوط به آلودگی هوا در آزمایشگاه ها و کارخانجات و فیلترهای مورد استفاده برای جداسازی است. علاوه بر آن در آب های بسته بندی شده در هنگام قالب گیری بطری ها یا بستن درپوش ها نیز ذراتی آزاد می شود. 

خطر استنشاق ذرات

واضح است که استنشاق الیاف و ذرات باعث آسیب به دستگاه تنفسی می شوند. استنشاق ذرات لیفی مختلف باعث بروز بیماری های گوناگون می شوند برای مثال استنشاق آزبست باعث ابتلا به آزبستوز، سرطان ریه و مزوتلیوما؛ استنشاق پنبه باعث بروز سندرم دیسترس حاد تنفسی، استنشاق ذرات ذغالسنگ باعث بروز بیماری سیاه ششی و استنشاق سیلیکا باعث بروز بیماری سیلیکوزیس می شود. به گزارش سرویس اطلاع‌رسانی نساجی امروز، میزان ذرات لیفی رها شده در داخل خانه از فرش و مبلمان و در محیط های بیرونی از سایش لاستیک، چمن مصنوعی، ترمز و علایم جاده به طور متوسط جهانی حدود یک کیلوگرم برای هر شخص در سال است که در بعضی مناطق می تواند بیشتر هم باشد.

استانداردهای ملی کیفیت هوای محیط شامل ذرات ریز(2/5PM) و ذرات درشت(10PM) است. PM به معنای ذرات معلق و اعداد هم نشان دهنده قطر ایرودینامیکی می باشد که به خوبی در مجرای تنفسی فوقانی از بین نمی روند و به مجرای تنفسی تحتانی (ریه ها) نفوذ می کنند. بر اساس یکی از برآوردهای انجام شده حدود 50 درصد ذرات 3 تا µm 5 می توانند وارد ریه ها شوند که به فعالیت فیزیکی و نرخ تنفس بستگی دارد. 

ذرات پلاستیکی با ابعاد میکرو و نانو تا حد زیادی در محیط های آبی، هوا و مواد غذایی وجود دارند. سایز میکروذرات از µm1/0(nm100( تا µm5000(mm5) و سایز نانوذرات از nm1 تا nm100 است. داده های تحلیلی به دست آمده از محیط های آبی و مواد غذایی نمی تواند صد در صد دقیق باشد چون هنوز استانداردی برای روش های تحلیلی وجود ندارد. جذب پلاستیک ها به دستگاه گوارش محدود است اما احتمالا درصد جذب ذرات کوچک تر بیشتر از ذرات بزرگ تر می باشد.

سازمان بهداشت جهانی می گوید ریسک قرارگیری در معرض مواد شیمیایی و فرو دادن آن ها بسیار کم است. شستن لباس ها نقش بسیار مهمی در حضور الیاف  و ذرات در آب های سطحی دارد اما احتمالا فرایندهای تصفیه آب آشامیدنی و پساب ها تا حد زیادی باعث از بین رفتن این الیاف و ذرات می شود.

عامل ایجاد ذرات در هوا در فضاهای داخلی فرش و پارچه و در فضاهای بیرونی سایش لاستیک است. خطر استنشاق این ذرات در فضاهای بیرونی بسیار بیشتر از خطر بلع آن ها می باشد.