Вред пластика для живых организмов на земле и в океане

Наше общество, живущее в «пластмассовом мире», ежегодно выбрасывает триллионы микроскопических частиц из пластика, отравляя все живое на планете и себя в том числе. Размеры частиц, которые разрушаются под воздействие внешних факторов, достигают нанометров. И именно такие, не доступные человеческому глазу «нанопластики» становятся смертельно опасными для всех живых существ на Земле.

А причина кроется в их способности проникать в кровоток, легкие, слизистую оболочку кишечника. Катастрофа вреда пластика очевидна – микропластики довольно сложно обнаружить, не то чтобы остановить их распространение.

Пугающий рост микропластика в экосистеме

Микропластики опасны для всех видов живых микроорганизмов и страдают от них все без исключения, поэтому ученые бьют тревогу. Сегодня микроскопические кусочки пластика заполонили воздушное и водное пространство, просочились в почву, представляя угрозу здоровью людей и животных, вклиниваясь и разрушая целые пищевые цепочки.

Последние исследования доказали, что волокна синтетических материалов присутствуют в пиве, которое разливается в пластиковые бутылки, в воде, текущей из крана, в арктическом воздухе и льде, посреди Тихого океана.

Микропластик, который попадает в организм человека, вызывает множество опасных заболеваний, среди которых деформация легких и образование тромбов. В данной статье мы разберемся со следующими вопросами:

• Как микропластик влияет на живущие в водной среде организмы.
• Виды опасных пластиков, окружающих нас в повседневной жизни.
• Как микропластики поражают органы и системы человека, после их попадания в организм.

Пластик в океане

Морской биолог Эд Карпентер, находясь в исследовательском круизе по Саргассовому морю в 1971 году, первый раз обнаружил странные по виду белые пятнышки, которые плавали среди коричневых водорослей и пришел в ужас, когда понял, что это не что иное, как крошечные кусочки пластика. Это повергло его в шок, ведь находка была обнаружена в 550 милях от любого материка, в середине Атлантического океана, и он сказал: «Я понял, что это повсюду». Его исследование было первым подтверждением масштабного загрязнения планета пластиком, и стало понятно, что бытовой мусор в виде полиэтиленовых пакетов, пластиковых бутылок и иных продуктов жизнедеятельности человека, заполонивших береговые линии, это не самая страшная беда для планеты.

Марк Браун догадывался, что процесс загрязнения микропластиками достиг масштабов экологической катастрофы. У него теплилась надежда, что образцы крови высушенной голубой мидии, исследуемой под микроскопом, засвидетельствуют ему противоположное. Но этого не произошло, как только он увидел на экране расплывчатое трехмерное изображение кровяных клеток мидии.

Мир потрясли фотографии морских черепах, поедающих полиэтиленовые пакеты, наглядно показывающие о масштабе проблемы, заключающейся не только в мусоре. Эти кадры стали символом экологического вреда пластика в мировом океане, причиненного пластмассовыми отходами. Пластиковое загрязнение не ограничивалось бутылками от безалкогольных напитков, пакетами из полиэтилена и прочим мусором, наполняющим побережье.

Микроскопические кусочки разложившихся синтетических, пластиковых волокон и пластиковых шариков, названных в совокупности микропластиками, появились в каждом уголке нашей Земли. Микропластики обнаружили на сельскохозяйственных полях, морской воде, пляжах, городском воздухе, которым дышат миллионы жителей, даже не подозревая о подстерегающей их скрытой опасности. Они буквально повсюду!

Размер их небольшой – от нескольких миллиметров, подобно рисовому зернышку до микроскопических, способных проникать в организм огромного круга существ. А что самое страшное, и планктона, который составляет основу морской пищевой цепи.

Под воздействием солнечных лучей, разрушенные волнами и ветром, кусочки пластика распадаются на еще более мелкие кусочки.

Проведенный в 2008 году Брауном эксперимент был одним из первых, наглядно доказавших, что микропластики не всегда проходят через пищеварительный тракт, не причиняя вреда.

«С одной стороны, вы радуетесь от того, что некоторые прогнозы подтвердились, но в то же время вы ими опустошены», — из-за потенциально тяжелых последствий для экологии планеты.

Микроскопические частицы микропластика, проглоченные живым организмом, повреждают внутренние органы и выделяют внутри него губительные для здоровья и жизни химические вещества – от пестицидов до бисфенола (БФА), разрушающего гормональный фон. Опасное влияние микропластика нарушает защитные функции организма, и, что самое страшное, тормозит рост и размножение клеток. Не только микропластики, но и химические соединения, выделяемые ими, накапливаются в пищевой цепи, потенциально оказывая влияние на целые экосистемы.

Страдает и здоровье сельскохозяйственных почв, в которых мы выращиваем нашу еду. Микропластики способны напрямую поражать человека, так как они находятся в городском воздухе, которым мы дышим и в воде, которую пьем и используем для приготовления пищи.

Браун присоединился к команде ученых, желающих разобраться в том, каким образом загрязнение микропластиками переплетается с экосистемами и животным миром. Губительное влияние подобного загрязнения вызывает как качественное изменение колоний микробов в почве, так и нарушение в цикле размножения рыб.

Исследователи данной проблемы с каждым днем собирают все больше информации и доказательств, и, по словам Брауна, перед ними четко видна картина, что это только вершина айсберга.

Вдобавок, бисфенол-А является причиной ряда онкологических и других серьезных заболеваний не только у представительниц слабого пола, но и у мужчин. Список заболеваний достаточно широкий:

• Рак молочных желез.
• Рак простаты и яичек.
• Деформация ДНК в мужских половых клетках – сперматозоидах.
• Аутизм.
• Задержка развития мозга.
• Угнетение репродуктивной функции.
• Развитие сахарного диабета.
• Развитие сердечно-сосудистых заболеваний.
• Подавление работы эндокринной системы.
• Ожирение.

Опасность микропластика для кровеносной системы и органов

Когда Браун экспериментировал с голубыми мидиями, многие исследователи высказывали мнение, что представители животного мира попросту не в состоянии переварить съеденные ими микропластики, так как они представляют собой «волокна неорганического происхождения». Первоначально такие мысли были и у Брауна, но стопроцентной уверенности в этом у ученого не было.

Для того чтобы избавиться от сомнений он провел опыт. В резервуарах для воды, заполненных микропластическими частицами с флуоресцентными метками, по размеру меньше чем эритроциты крови человека, были помещены мидии. Потом подопытные мидии были перемещены в чистую воду и на протяжении шести недель Браун собирал моллюсков, чтобы убедиться, избавились ли они от опасного микропластика. Браун с усмешкой говорил: «На самом деле у нас кончились мидии, но после всех перенесенных мидиями испытаний, частицы по-прежнему находились в их организме».

Бить тревогу нужно уже сегодня, так как микропластики были обнаружены в дождевых червях, рыбе и других представителях животного мира. Но губительное влияние оказывают частицы, попадающие из кишечника в кровоток, который разносит их по другим органам. Браун, как и другие ученые, в своих опытах фиксировал признаки серьезных физических повреждений. К примеру, воспалительных процессов, которые вызваны трением и ударами частиц микропластика о стенки внутренних органов.

В ходе исследований также было установлено, что полимеры пластмасс, попавшие в организм, выделяют химические вещества, представляющие серьезную опасность. Приносить вред могут не только сами пластики, но и побочные загрязнители окружающей среды. В качестве примера можно привести пестициды, притягивающиеся к поверхности пластика, пагубно влияющие на органы и повреждая печень.

Экотоксиколог из Института водных ресурсов в Испании Марко Виги – один из исследователей, проводящих специальные тесты для получения сведений о том, какие типы веществ содержатся в разных полимерах и способны ли организмы наземных животных и пресноводных их переваривать. Или же, употребляя их вместе с пищей, происходит отравление. В почвах и озерах количество микропластиков может составлять цифру, превышающую 15 триллионов тонн частиц, которые впоследствии отправляются в океан.

Типы пластиков и их применение в современной промышленности

Зачастую мы вместо полных названий видим аббревиатуры типов пластика. Давайте расшифруем эти сокращения и рассмотрим наиболее распространенные в промышленности типы пластиков:

• PEHD или HDPE – ПЭНД – это полиэтилен низкого давления, полиэтилен высокой плотности. Сфера применения – производство фляг, бутылок, полужесткой упаковки. Он не представляет опасности для использования в пищевой промышленности и считается безопасным.
• PET или PETE – ПЭТ, ПЭТФ – это полиэтилентерефталат (лавсан). Его применяют для производства упаковки, обивки, блистеров, емкостей для продуктов питания жидкой консистенции, в частности, бутылок для напитков.
• PVC – ПВХ – поливинилхлорид. Сфера применения достаточно широкая. Из него производят мебель для сада, оконные профили, изоленту, покрытия для пола, жалюзи, электроизоляцию, клеенку, трубы, емкости для моющих средств.
• PP – ПП – полипропилен. Он применяется при изготовлении игрушек, в автомобильной промышленности (бамперы, оборудование), в пищевой промышленности (по большей части при изготовлении упаковок). Для пищевого использования РР считается безопасным. Полипропиленовые трубы распространены для изготовления водопроводных сетей.
• LDPE или PELD – ПЭВД – это полиэтилен низкой плотности, полиэтилен высокого давления. Его используют при производстве пакетов, гибких емкостей, брезентов, мешков для мусора, пленки.
• PS – ПС – полистирол. Сфера его применения достаточно широка: из него изготавливают упаковочный материал для пищевых продуктов, плиты теплоизоляции зданий, посуду, столовые приборы и чашки, ручки, коробки CD, игрушки, а также иные упаковки (пеноматериалы и пищевую пленку). Из-за содержания стирола данный материал считается потенциально опасным, особенно в горючем состоянии.
• Прочие. В эту группу включен любой другой пластик, не входящий в перечисленные выше группы. Чаще всего, это поликарбонат, используемый для изготовления посуды для многоразового использования, к примеру, детских рожков. В состав поликарбоната может входить бисфенол А, представляющий опасность для человека.

На сегодняшний день перед учеными стоит главная задача – изучение влияния химического и физического воздействия на репродуктивную функцию организмов, их рост, а также восприимчивость организма, пораженного микропластиками, к болезням.

В марте было опубликовано исследование, в котором было указано, что не только подвергнутая влиянию микропластиков рыба воспроизводила меньше мальков, но их потомство, на которое частицы из пластика не оказывали пагубного влияния, также повторило родительский опыт. Эти исследования заставили ученых предположить, что негативный эффект микропластиков может накладывать отпечаток и на последующие поколения.

Есть организмы, к примеру, пресноводные ракообразные, которых называют амфиподами, никаким образом не реагировали на микропластики, но это пока что. Экотоксиколог из Норвежского университета науки и техники Мартин Вагнер, принимавший участие в исследовании, сказал следующее:

Исследователь из Университета Торонто Челси Рохман проводила опыты на некоторых видах живых существ и изучала токсические эффекты от воздействия микропластиков. Было установлено, что негативное воздействие происходило лишь от определенных видов пластика.

Существенная часть исследований негативного влияния микропластиков осуществлялись в лабораторных условиях. Опыты были рассчитаны на небольшое время, причем использовался только один тип пластика, имеющий более крупные частицы. Или же исследования велись в условиях повышенной концентрации микропластиков по сравнению с их содержанием в окружающей среде.

Вагнер заявил, что исследования «не расскажут нам о долгосрочных экологических последствиях, происходящих при низких концентрациях микропластиков». Вагнер входит в число исследователей, выходящих за пределы прошлых измерений, сопоставляя животных с загрязняющими веществами и полимерами, с которыми они, вероятней всего, имеют дело в реальной жизни.

Со слов Вагнера, особенности реального мира принимаются во внимание, в котором микропластики «не будут единственным стрессором». Для тех видов, которые подвержены также другому давлению, к примеру, браконьерству, загрязнению химическими отходами, изменению климатических условий, микропластики могут быть последней каплей. «Это очень сложно», — говорит Вагнер.

Микропластик, сеющий беспорядок

Во Франкфурте в ботаническом саду ведется изучение реальных условий жизни различных видов живых существ, и на сегодня для немецких исследователей это первостепенная задача. Ряд небольших, одинаковых по размеру прудов пролегает через траву, подвергаясь различному воздействию элементов. Каждому из них Вагнер выдавал разные частицы микроскопических размеров – чистые полимеры или загрязненные другими химическими веществами.

Он хотел выяснить, каким образом зоопланктон и пресноводные насекомые контактируют с ними, и как их организм реагирует на подобный «раздражитель». Несмотря на то, что ученый не нашел доказательств фактического воздействия микропластиков и отклонений от нормы, он все еще ждет, что некоторые живые существа покажут особенные признаки причиненного вреда пластиком, способные передаваться в пищевой сети экосистемы.

Подобные импульсные воздействия могут случиться, несмотря на то, что отдельные виды никак не пострадали от пагубного воздействия микропластиков. Голубые мидии, исследованием которых занимался Браун, не проявляли кратковременных побочных эффектов, но у ученого есть опасения, что накопленные ими микропластики могут стать опасными для тех животных, которые их употребляют в пищу. Браун убежден, что они могут представлять реальную опасность в отношении других видов животных.

Браун, как и другой ученый Вагнер больше времени стал уделять тому, как пластмассы воздействуют на окружающий мир в реальной жизни. У него имеются несколько рыб, которых он подверг заморозке и прочих организмов, собранных в Сиднейской гавани, и он займется изучением воздействия на них проглоченного микропластика.

Группа ученых во главе с ним, проанализирует связь данных полимеров с маршрутами, по которым микропластики могут попасть в гавань, чтобы в дальнейшем искать признаки экологического ущерба, к примеру, изменения численности популяции. О чем говорит данный подход? Это означает, что представители животного мира могут не испытывать дискомфорта, даже когда подвержены типичным условиям окружающей среды, таким как штормы и приливы. Также животные нормально себя чувствуют, когда на них воздействуют многие другие стрессоры: промышленные загрязнения, изменение температуры океана и т.д.

Растительный эколог из Берлинского университета Матиас Риллиг показал, каким образом микропластики могут оказывать влияние на организмы, изменяя их среду. Он провел исследование и представил доказательства, что нагруженная полиэфирными микроволокнами почва имеет более рыхлую консистенцию и удерживает большее количество влаги. По этой причине кажется, что эти факторы влияют на активность микробов, имеющих решающее значение для питательного цикла внутри почвы.

Это открытие достаточно «свежее», но уже вызывает у ученых колоссальные опасения. Особенно, принимая во внимание тот факт, что фермеры во всем мире используют в качестве удобрения для сельскохозяйственных угодий очищенный осадок сточных вод, насыщенный микрофибрами. Риллинг входит также в группу ученых, которые желают выявить, каким образом находящиеся в почве микроволокна оказывают влияние на рост сельскохозяйственный культур.

Проходящие по циклу микроволокна пластика

На сегодняшний день ученые нашли массу доказательств, как микропластики уже и напрямую могут угрожать человеку. В апреле было опубликовано исследование, явившее миру интересный факт. В пиве, упакованной морской соли, водопроводной воде, воде в пластиковых бутылках были обнаружены частицы и микроволокна. Это свидетельствует о том, что человек ежедневно глотает микропластики. В напитки, продающиеся в бутылках, микропластики могут проникать еще в процессе производства, во время розлива.

В водоемы, из которых вода попадает в водопроводные сети, источником микроволокон являются атмосферные осадки. Даже тех ученых, которые длительное время занимаются изучением проблемы, данный результат, по словам Рохман, шокирует. Ученые заметили, что «это наглядно свидетельствует, что наше халатное отношение к сортировке и утилизации мусора возвращается к нам бумерангом».

Бесспорно, давать человеку дозы микропластических частиц в экспериментальных целях, неэтично и опасно. Поэтому некоторые ученые, среди которых Браун, обратились к медицинским процедурам, в которых используют частицы полимеров для доставки точного количества лекарств в определенные области тела, чтобы стала более явной и понятной картина, насколько «безболезненно» и с какими последствиями микропластики способны проходить «через» людей. Если частицы микроскопического размера, то они потенциально способны откладываться в таких местах, как кровоток. Исследования проводились на хомяках, и в них посредством инъекций вводились микропластики. Изучение животных натолкнуло ученых на мысль, что микропластики могут стать причиной образования тромбов.

В воздухе также находятся микроволокна, которые человек ежедневно вдыхает. И разницы нет, где вы находитесь – в Вашингтоне, Риме, далекой Арктике. Ученым известно, что находящиеся в воздухе мелкие частицы при вдохе, проникают глубоко в легкие, что способствует развитию многих заболеваний, вплоть до рака.

Работники фабрик, имеющие дело с полиэфиром и нейлоном, на собственном примере продемонстрировали доказательства, что из-за воздействия полимеров пластмасс объем их легких уменьшился. Вдобавок, отмечалось нарушение функционирования легких. Несмотря на то, что масштабного развития онкологических заболеваний не отмечалось среди работников фабрик, они находятся в более высокой группе риска, нежели обычные граждане.

Научный сотрудник Королевского колледжа Лондона Стефани Райт занимается исследованием, сколько фактически людей испытывают на себе влияние микроволокон и способны ли эти опасные частицы проникать в легкие. В работе она тесно сотрудничает с университетской кафедрой токсикологии с целью изучения собранных легочных тканей для выявления пластиковых микроволокон и повреждений, виновниками которых они являются.

Есть ученые, которые считают данную проблему «раздутой» и говорят, что преждевременно поднимать шум вокруг именно пластиковых частиц, которые попадают в организм из воздуха. У них сложилось мнение, что человек регулярно подвергается влиянию пластиковой тары напитков и пищевых продуктов, которые могут быть в разы опасней из-за повышенного содержания в них химических веществ, добавленных к пластикам. К примеру, речь идет о БФА, который разрушает эндокринную систему. Но сама Рохман не прекратила лакомиться морепродуктами из-за потенциального влияния микропластиков.

Рохман говорит: «Насколько мне известно, польза превышает вред». Возможно, что, как и во многих других загрязнителях, имеется определенный предел, преодолев который волокна микропластика начинают свое губительное воздействие на людей и различных представителей животного мира. Челси отмечает: «Нам просто следует понять, где эта грань находится».

Эксперты уверены, что распространение по всей планете микропластиков в совокупности с уже причиняемым вредным воздействием – это веские аргументы, чтобы человечество серьезно задумалось о том, что к природе нужно относиться намного бережней и заботливей. Челси Рохман утверждает следующее: «Есть вопросы, на которые нужно получить ответы, но мы достигли такого этапа нашей деятельности, когда для принятия важных решений нам достаточно имеющейся информации.