Kiedy nanoplastiki nie są tym, czym się wydają…

I tkaniny z włókien syntetycznychpodczas prania w pralce uwalniają mikroe nanoplastiki które są wrzucane do morza i transportowane przez prądy do najodleglejszych zakątków planety.

Te mikroskopijne cząsteczki tworzywa sztucznego z włókien syntetycznych, takich jak poliester, nylon i elastan, stanowią znaczące źródło zanieczyszczenia włóknami mikroplastikui od pewnego czasu znajdują się w centrum zainteresowania naukowców.

O ile jednak mechanizm uwalniania mikroplastików podczas prania tkanin jest dobrze zbadany, o tyle o uwalnianiu nanoplastików, czyli o jeszcze mniejszych rozmiarach, wiemy bardzo niewiele. A to, co myśleliśmy, że wiedzieliśmy, może nie być prawdą: badacze z EMPA odkryli, że wiele rzekomych nanoplastików uwalnianych z tkanin Wcale nie są plastikowe.

Chemia przyszłości: nowe wyzwania przemysłu dla zrównoważonego rozwoju
Oto pierwsze lody waniliowe wyprodukowane z... odpadów plastikowych

Niewidoczne zanieczyszczenia pochodzące z kosmetyków i tkanin

L 'zanieczyszczeń wytwarzanych przez odpady z tworzyw sztucznych z biegiem lat stało się źródłem rosnącego niepokoju naukowców i wszystkich ludzi wrażliwych na losy planety. Tak naprawdę wiemy, że plastikowy wyprodukowane i wyrzucone do śmieci dotarł już do najodleglejszych zakątków Ziemi i jest odpowiedzialny za jedną z najbardziej wszechobecnych i długotrwałych antropogenicznych zmian w siedliskach Ziemi.

Termin "microplastics” sięga dwudziestu lat, jednak istnienie mikrocząstek tworzyw sztucznych rozproszonych w środowisku było znane od lat 70. XX wieku, kiedy naukowcy zdali sobie sprawę, że polimery tworzyw sztucznych stanowią jeden z głównych składników śmieci zalegających na dnie oceanów.

Naukowcy udowodnili to przez lata główne źródła Podstawowymi mikro i nanoplastikami są granulaty tworzyw sztucznych, tj produkt kosmetyczny zawierające mikrosfery, farby i włókna tekstylne (zwłaszcza poliestru, nylonu i akrylu), które podczas prania uwalniają do wody dużą ilość bardzo małych fragmentów plastiku.

W badaniu przeprowadzonym w 2011 roku stwierdzono, że pojedynczy element odzieży wykonany z tkaniny syntetycznej może uwalniać ponad 1.900 mikroplastików przy jednym myciu, większość z nich trafia do oceanów.

Chemia i moda: kiedy chodzi o… tkaninę
Odpady tekstylne i recykling: lekcja stylistki Yuimy Nakazato

Odkrycie: nanoplastiki nie są tym, czym się wydają

Szacuje się, że każdego roku od 200.000 500.000 do XNUMX XNUMX ton mikroplastik z tkanin trafiają do oceanów (9 procent całości). mikroplastik środowiskowy). Wiemy również, że cząstki te powstają przed dostawą do klientów, na etapach produkcji produkcja i wykańczanie tkanin syntetyczny, uwalniający się przy pierwszym praniu.

Tam jednak, gdzie są mikroplastiki, są też nanoplastiki, nawet mniejsze i bardziej niebezpieczne cząstki, które mogą zostać wchłonięte także przez organizm ludzki, a niewiele wiadomo na temat ich potencjalnej toksyczności. O ile jednak znamy szczegółowo mechanizm uwalniania mikroplastików z tkanek, o tyle cykl nanoplastików pozostaje niemal tajemnicą.

I ricercatori dell 'EMPA, kierowany przez prof Bernda Nowacka z laboratorium Technologii i Społeczeństwa postanowili zatem połączyć siły ze swoimi chińskimi kolegami i dokładniej zbadać nanocząsteczki uwalniane z tkanin. I odkryli, że nie wszystko, co wygląda jak plastik, tak naprawdę nim jest.

Wiele cząstek uwalnia się z tkanin podczas prania wcale nie są nanoplastikami, ale skupiska oligomerów, tj. cząsteczek znajdujących się w połowie drogi pomiędzy polimerami o długich łańcuchach (takimi jak cząstki tworzyw sztucznych) a monomerami, pojedynczymi cegiełkami tworzącymi długie łańcuchy polimeru.

Cząsteczki te, jak czytamy w badaniu opublikowanym właśnie w „Woda Natura”, Czy nawet mniejszy cząstek nanoplastiku i prawie nic nie wiadomo dotyczące ich możliwej toksyczności.

Zanieczyszczenie mikroplastikiem: rozwiązanie pochodzi z roślin
Plastik i oceany, więc światło słoneczne czyni je… „niewidzialnymi”

Tkanki uwalniają duże ilości oligomerów

W nowym badaniu naukowcy zbadali dwanaście różnych tkanin poliestrowych, w tym mikrofibra, satyna i jersey: próbki tkanin prano maksymalnie cztery razy, a uwolnione nanocząsteczki analizowane i charakteryzowane w trakcie procesu.

Operacja bardziej skomplikowana, niż mogłoby się wydawać: „Plastik, zwłaszcza nanoplastik, jest wszędzie, nawet na naszych urządzeniach i przyborach„, wyjaśnia Bernd Nowack. "QDokonując pomiarów nanoplastików, musimy wziąć pod uwagę ten „szum tła”.".

Aby odróżnić prawdziwe nanoplastiki od skupisk oligomerów, naukowcy wykorzystali a kąpiel etanolowa: tak naprawdę plastik, niezależnie od jego wielkości, nie rozpuszcza się w etanolu, podczas gdy agregaty oligomerów tak: „Odkryliśmy to 34-89 procent cząstek wyekstrahowane submikrometry były rozpuszczalne w etanolu”, czytamy w opracowaniu, „m.in cząstki te są prawdopodobnie nierozpuszczalnymi w wodzie oligomerami poli(tereftalanu etylenu).".

"Pozwoliło nam to wykazać, że nie wszystko, co na pierwszy rzut oka wygląda na nanoplastik, w rzeczywistości jest nanoplastikiem– wyjaśnia Nowack.

Nie jest jeszcze jasne, jakie mogą być skutki uwolnienia podobnych nanocząstek podczas prania tkanin: „Z innymi tworzywami sztucznymi”, kontynuuje naukowiec, „badania wykazały już, że oligomery nanocząstek są bardziej toksyczne niż nanoplastiki".

System ratowania morza: jak „przewidywać” zanieczyszczenie
Source to Sea: projekt przeciwko zanieczyszczeniu morza tworzywami sztucznymi

Oligomery: jest jeszcze wiele do odkrycia (i to szybko)

Te plastikowe oligomery mogą tworzyć się podczas niepełnej polimeryzacji i są do tego zdolne migrować z plastiku po podgrzaniu lub biodegradacji: wiemy, że mogą migrować od opakowań po żywność podczas gotowania i są klasyfikowane jako „substancje dodane w sposób niezamierzony".

Wiele pozostaje jeszcze do zbadania, ale badaczom udało się już ustalić, że rodzaj tkanki i metoda cięcia (nożyczkami lub laserem) nie mają wpływu na ilość uwolnionych cząstek.

Il mechanizm zwalniający oligomerów wymaga wciąż wyjaśnienia, zarówno w przypadku nanoplastików, jak i oligomerów. Dobra wiadomość jest jednak taka, że ​​ilość uwalnianych cząstek znacznie maleje po pierwszych praniach.

Poszukiwania będą jeszcze długie. Jak stwierdzono w badaniu, wyniki te „wyraźnie wskazują na pilną potrzebę lepszego zrozumienia udziału nierozpuszczalnych w wodzie cząstek oligomerycznych w zanieczyszczeniu środowiska przez antropogeniczne nanoplastiki".

W swoim kolejnym projekcie Bernda Nowacka i jego zespół ze Szwajcarskiego Federalnego Laboratorium Nauki i Technologii Materiałów chcą zbadać, które włókna są uwalniane podczas prania tkaniny wykonane z surowców odnawialnych oraz czy mogą one być szkodliwe dla środowiska i zdrowia.

"I tkaniny półsyntetyczne takie jak wiskoza czy lyocell są reklamowane jako substytuty poliestru„, wyjaśnia szwajcarski badacz, „mNadal nie wiemy, czy rzeczywiście są lepsze, jeśli chodzi o uwalnianie błonnika".

Pierwsza na świecie bateria wielokrotnego ładowania i… jadalna
Wystarczy kropla oleju, aby zmienić morski ekosystem