Mikroműanyag: új veszélyforrás

A környezetbe kerülő elképesztő mennyiségű műanyagból az élőlények szervezetébe káros vegyületek szivárognak, ami már önmagában is nagy veszélyt jelent. Mindez fokozottan érvényes a mikroműanyagokra, amelyek a környezeti előfordulásuknál jóval koncentráltabb formában juttatják a szennyezőanyagokat az élőlények szervezetébe. Miért annyira veszélyesek a mikroműanyagok? Erről szól a következő összeállításunk...

Mű anyag – igaz történet

Könnyű, sokrétűen felhasználható, olcsón előállítható, strapabíró. Ezekkel a nagyon előnyös jellemzőkkel bírnak a műanyagok, így nem véletlen, hogy a felfedezésüket követően az előállított mennyiség az 1930-as 1940-es években induló tömeggyártástól kezdődően folyamatosan nőtt, egyre több alkalmazásban váltották ki a konvencionális anyagokat (pl. fa, fém), manapság pedig már évente 300 millió tonnányit termelnek belőlük, az Európai Unióban 24 millió tonnát csak csomagolásra használnak fel.

A mai modern technikával és különböző „okoseszközökkel” behálózott világunkban már nélkülözhetetlen anyagoknak tekinthetők, és már nem csak a „kütyük” nagy része készül műanyag alkatrészekből, hanem az épületszigeteléstől kezdve a gyógyszerek és élelmiszerek csomagolásán keresztül a csatornacsövekig vagy az autókig életünk minden pillanatában jelen vannak.

   

A sokoldalúságuk mellett az a tény is kedvez az elterjedésüknek (Európában a legnagyobb felvevő piac a csomagolóipar, az összes termék 40%-t itt használják fel), hogy legtöbbjüket csak egyszer használjuk fel. Amint kibontottuk a terméket, a csomagolás funkcióját veszti, egyszerűen kidobjuk, hogy ne zökkenjünk ki a társadalmunkra egyre jellemzőbb rohanó életformából.

Szerencsére a növekvő problémát a társadalom évtizedekkel ezelőtt felismerte, és arra is rájött, hogy újrahasznosításukkal pénzt és erőforrást takaríthatunk meg. Ennek ellenére a műanyagok reciklálása még mindig igen alacsony hazánkban (az összes hulladék kb. 1/5-e), de más európai országokban sem tökéletes (még Norvégiában is csak kb. 37%). A fennmaradó hányad egy részét hulladéklerakókba helyezik, vagy elégetik, áramot és távhőt generálva. Hazai viszonylatban ezek az arányok 60 és 40%, a nyugati országokban a lerakást teljes mértékben energetikai hasznosítással váltják ki. A szakszerű hulladékkezelésen túl viszont sajnálatosan nem is kis mennyiségben műanyagok kerülnek a környezetünkbe (talajba, vizekbe).

Műanyagok a természetben

Ahogy nevük is mutatja, a műanyagok előállítása szintetikus úton történik, polimerizációval. Legelterjedtebb műanyagtípusok a hosszú szénláncvázú polietilén (PE), polipropilén (PP), polivinilklorid (PVC), polietilén-tereftalát (PET) és a polisztirol (PS). Pontosan azon kémiai szerkezetük, mely oly stabillá és ellenállóvá teszi őket, okozza azt, hogy a műanyagok kevéssé fogékonyak a környezetben előforduló lebomlást okozó folyamatokra, amelyeket elsősorban a szemmel láthatatlan szorgos dolgozók, azaz a mikroorganizmusok (baktériumok, mikroszkopikus gombák) végeznek. A mikroroganizmusok gyakorlatilag képtelenek a környezetbe kikerülő műanyagok lebontására, azt nem tudják tápanyagként hasznosítani és átalakítani. A műanyagok a kémiai folyamatokkal szemben is igen ellenállók, oxidációjuk is nagyon lassan következik be.

A környezetbe került műanyagok döntő többsége nem bomlik le

A Napból érkező ultraibolya (UV) sugárzás hatására viszont a polimerek láncszerkezetébe képes beépülni oxigénatom a légkörből, így az töredezik, idővel apró darabokra esnek szét a műanyagok. A folyamat végére úgy elaprózódnak, hogy szemmel már nem is láthatók, viszont a mikroorganizmusok számára még mindig nem hozzáférhetők. Ez a folyamat okozza azt, hogy környezetünkben 5 mm-nél kisebb, ún. mikroműanyagok fordulnak elő. Fontos megjegyezni, hogy nem csak a fentebb leírt módon keletkezhetnek mikroműanyagok; bizonyos termékekben (jellemzően kozmetikumokban) eredendően ilyen kisméretű gyöngyöket alkalmaznak, hogy serkentség azok dörzsölő, hámlasztó hatását. Ezek az ún. elsődleges mikroműanyagok, amelyeket az ipar állít elő. A környezetünkben előforduló mikroplasztikok kisebb részét teszik ki ezek.

Mik is azok a mikroműanyagok?

A környezetbe kikerült  műanyaghulladékok döntő többsége tehát nem bomlik le, hanem nagyon apró részekre esik szét. Viszont ugyanúgy műanyag, csak láthatatlanul még veszélyesebb, mint előtte.

A műanyaghulladékok aprózódásából keletkező, 5mm-nél kisebb mikrorészecskéket az 1970-es években figyelték meg először, de csak a 2000-es évektől kezdődően kerültek fokozottabban a figyelem középpontjába. Ezeket másodlagos mikroműanyagoknak nevezik, hiszen azok nem rendeltetésüknél fogva ilyen méretűek. Speciális csoportjukként fogható fel a hétköznapi életünk során használt tárgyak kopásából eredő mikroplasztik-szennyezés; az autógumik kopása és a szintetikus szövetből készült ruhák mosása is hozzájárul a környezetterheléshez.

A műanyagok folyamatosan egyre kisebb darabokká morzsolódnak. Fotó: Tina@5Gyres.org

Az elmúlt években világszerte számos környezeti elemben leírták előfordulásukat. Az óceánokon és tengerpartokon túl európai tavakban (Garda-tó) és folyókban vett víz- és üledékmintákból is kimutattak mikroműanyagokat. Ausztriai mintavétel alapján a Duna mikroműanyag-hozama évi 1500 tonnára becsülhető. A Rajnában 11 mintavételi pont mindegyikében azonosíthatók voltak; legnagyobb koncentrációjuk az iparvidéken mutatkozott (15-20 részecske/m3). A szennyvízben koncentrálódó anyagokat a tisztítási folyamat sem távolítja el, jelen vannak az elfolyó szennyvízben is, így a szennyvíztisztító telepek koncentrált mikroműanyag szennyezőforrások (100-1500 részecske/m3).

Miért veszélyesek?

A tápláléklánc elején elhelyezkedő szervezetek (planktonok, kagylók, halak) táplálkozási módjukból kifolyólag véletlenszerűen fogyasztják el a mikroműanyagokat, amelyek a tápcsatornájukban gyulladásos reakciókat válthatnak ki és az egyed pusztulását is okozhatják. Laboratóriumi körülmények között vizsgálva leírták, hogy a mikroműanyagok a tápcsatornából bekerülhetnek kagylók (Mytilus edulis) és rákok (Carcinus maenas) keringési rendszerébe valamint szöveteibe, továbbá a táplálékláncon keresztül a magasabb trofitási szintű (a táplálékláncban feljebb elhelyezkedőélőlényekbe jutnak. Az ehető kékkagyló közvetlen emberi fogyasztásban elterjedt, így a mikroműanyagok transzportja itt sem kizárható.

Természetes körülmények között élő halak esetében eddig a tápcsatornából jelentették előfordulásukat, élelmezésre alkalmas fajoknál (tőkehal, lepényhal). Ez újabb kockázatot jelent az élelmiszereink minőségére. Franciaországban a hazánkban is előforduló fenékjáró küllő (Gobio gobio) egyedeiben találtak mikroplasztikokat.

 

A tengeri állatok gyomrában rendszeresen találnak a képen látható anyagokat. Fotó: Tina@5Gyres.org

Nem csak a fogyasztásukból eredő fizikai sérülések jelentenek kockázatot, de a vizekbe és az élőlények szervezetébe is egyaránt szivároghatnak káros vegyületek a műanyagokból. Tipikusan ilyenek a gyártás során használt toxikus vagy hormonháztartást zavaró anyagok (biszfenol-A, ftalátok és polibrómozott-difenil-éter égésgátlók). Az adalékokban hordozott kockázaton túl kémiai tulajdonságuknál fogva ezek az anyagok képesek arra, hogy felületükön megkössék a vizekben amúgy is jelen lévő szennyezőanyagokat (pl. policiklikus aromás szénhidrogének – PAH-ok, poliklórozott bifenilek, DDT), azok így a környezeti előfordulásuknál jóval koncentráltabb formában jutnak az élőlények szervezetébe.

Jelen vannak-e a mikroműanyagok az élelmiszereinkben?

A válasz egyértelműen: igen. Az utóbbi években Németországban többször vizsgáltak különböző élelmiszereket. Különböző palackozott sörökben kimutatták előfordulásukat, a szennyezés feltételezett forrása a gyártási folyamatokban alkalmazott szűrők, vagy a gyártó soron dolgozók szintetikus ruházatából származó műanyag szálak. Alapvető élelmiszerünkben, az ivóvízben is előfordulhatnak ezek az új szennyezőanyagok. Átlagosan 1 m3 ivóvízben 7 mikroműanyag darabot azonosítottak német vízművekben. Valószínűsíthető, hogy ezek a vízkezelési technológia során kerültek bele, nem pedig a vízadóból származnak.

 

Hogyan vizsgálják a mikroműanyagokat?

A legtöbbet vizsgált környezeti elem jelenleg a víz, de szennyvizek, üledékek, vízi élőlények és élelmiszerek vizsgálata is egyre inkább a figyelem középpontjába kerül. A téma még a tudományos kutatás berkeiben is nagyon új, így kidolgozott szabványok híján többféle módszert alkalmaznak. A környezetanalízisben élen járó laboratóriumok például egy speciális mintavételi technikát dolgoztak ki; viszonylag rövid idő alatt tudnak relatíve nagy térfogatú vizet átszivattyúzni egy 15 µm-es szűrőn. Az így keletkező mintából a laboratóriumban a szerves szennyeződéseket (pl. a szűrőn fennmaradó természetes üledék) oxidálják, majd a műanyag részeket sűrűségük alapján szeparálják. Egy speciális, infravörös spektrométerrel felszerelt mikroszkóppal megállapítható a műanyagok típusa és mérete.

Mi lesz a globális szennyezés sorsa?

A fentebb leírt probléma egyelőre beláthatatlan következményekhez vezethet a jövőben. A már meglévő műanyagszennyezés felszámolása – különös tekintettel annak természetére és mennyiségére – jelenleg nehezen elképzelhető.

A mikroműanyag-szennyezés megismeréséhez további kutatásokra, illetve a fentebb leírt módon robosztus adatok gyűjtésére van szükség a hatáselemzéshez. Ezen anyagok megfigyelését célszerű mihamarabb integrálni a hosszú távú monitoring programokba, így pl. az EU Víz Keretirányelvbe (2000/60/EC).

A további szennyezés megelőzése érdekében csökkenteni kell a felhasználást, és növelni az újrahasználat és újrahasznosítás arányát. Jó példa, hogy világszerte több országban korlátozzák a műanyagszennyezéshez nagymértékben hozzájáruló műanyagzacskók (hivatalos elnevezéssel: vékony falú műanyag hordtáskák) használatát (pl. Kína, India). Az Amerikai Egyesült Államokban több megyében (főként Kalifornia és Hawaii államban) totális tiltást alkalmaznak. Olaszországban csak lebomló alapanyagból előállított bevásárlótáskák használhatók 2011-től. Idén már Franciaországban is törvény rendelkezik a műanyag zacskók használatának beszüntetéséről. A magyarországi felhasználásra is hatással lesz az EU 2015/720 irányelve, mely kötelezi a tagállamokat, hogy az elkövetkező években jelentősen csökkentsék a vékony falú (<50 µm vastagságú) műanyagzacskók felhasználását.

Ugyan az utóbbi intézkedések reménykeltőek, a mikroműanyagok száma mégis évről évre jelentősen növekszik, a mérés, laboratóriumi vizsgálat tehát egyre inkább a figyelem középpontjába kerül.

Bordós Gábor