Исследователи обнаружили тысячи кусочков нанопластика в бутылках с питьевой водой

Кажется, что везде, где ученые ищут пластик, они его находят: от льда в Антарктиде до первого испражнения новорожденных младенцев.

Используя сложную технологию визуализации, ученые из лаборатории Ламонт-Доэрти Колумбийского университета исследовали образцы воды трех популярных брендов (они не говорят, каких именно) и обнаружили сотни тысяч кусочков пластика на литр воды.

Девяносто процентов этих пластмасс были достаточно маленькими, чтобы квалифицироваться как нанопластики: микроскопические частицы настолько малы, что могут впитываться в клетки и ткани человека, а также преодолевать гематоэнцефалический барьер.

Исследование, опубликованное в понедельник в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, вызывает новые опасения по поводу потенциально вредных последствий для здоровья и распространенности нанопластика. Исследователи обнаружили, что количество таких частиц было в 10-100 раз больше, чем предполагалось ранее.

Найсин Цянь, аспирант химического факультета Колумбийского университета и ведущий автор исследования:

Долгое время до этого исследования я действительно думал, что внутри бутилированной воды находится всего несколько сотен частиц ПЭТ. Оказывается, их гораздо больше.

ПЭТ, или полиэтилентерефталат, представляет собой разновидность прозрачного пластика, который обычно используется для одноразовых бутылок для воды.

Микропластики - частицы размером от 1 микрометра до 5 миллиметров - были обнаружены в бутилированной и водопроводной воде в течение нескольких лет. Но идентификация нанопластиков - частиц размером всего в миллиардные доли метра - вызывает тревогу.

Невероятно малый размер наночастиц позволяет им вести себя иначе, чем более крупным частицам вещества, сказал Бейжан Ян, химик-эколог из Колумбии и соавтор исследования.

Загрязняющие вещества и патогенные микроорганизмы могут переноситься на поверхности частиц, и чем меньше становится частица, тем больше становится отношение площади ее поверхности к объему.

В результате, сказал Ян, “даже если они не настолько токсичны при большем размере частиц, когда они становятся меньше, они становятся токсичными, потому что они могут влиять на клетки, ткани, внутренние органы”.

Исследования воздействия пластика на здоровье человека все еще находятся в зачаточном состоянии. Только недавно ученые выявили присутствие пластика в телах и органах людей.

Но исследования на других животных предполагают сильное негативное влияние на здоровье. В ходе лабораторных исследований рыб и грызунов было показано, что микропластики влияют на развитие, репродуктивную способность и здоровье кишечника, уровень гормонов, иммунные реакции, работу сердца и многое другое.

Авторы исследования использовали новый тип микроскопа, который может отображать вибрацию молекул, для анализа наночастиц на основе библиотеки из семи распространенных пластмасс. Они не были удивлены, обнаружив крошечные кусочки ПЭТ, поскольку именно из них были сделаны бутылки.

Однако количество ПЭТ было незначительным по сравнению с количеством полиамидов, разновидности нейлона, используемого в фильтрах обратного осмоса, через которые пропускают воду перед розливом в бутылки.

Другие пластмассы, обнаруженные в воде в микроскопических количествах, включают полистирол, поливинилхлорид и полиметилметакрилат, также известный как оргстекло.

Но исследователи обнаружили, что только 10% проанализированных наночастиц могут быть классифицированы как один из этих семи известных пластиков. Происхождение остальных неизвестно.

За последние несколько лет исследователи выявили микропластики в самых неожиданных местах: от самых глубоких океанических вод до заснеженных вершин самых высоких гор планеты.

Они обнаружили его в крови человека, легочной ткани и мозге, а также в организмах, начиная от червей и зоопланктона и заканчивая китами и белыми медведями.

В некоторых случаях частицы попадают в организм с пищей и водой. В других случаях они вдыхаются — ученые находили их в воздухе снаружи и внутри помещений, а также в облаках — или всасываются через кожу.

Стирка синтетической одежды и разрушение автомобильных шин являются двумя крупнейшими источниками переносимых по воздуху пластмасс.

Бейжан Ян:

Мы живем в среде, где пластик повсюду.

Также есть доказательства того, что эти мелкие частицы биоаккумулируются или становятся более концентрированными по мере продвижения вверх по пищевой цепочке от одного организма к другому.

Хотя в Колумбийском исследовании не анализировались образцы водопроводной воды, предыдущие исследования микропластиков выявили гораздо более низкие концентрации этих частиц в водопроводной воде, чем в бутилированной.

Упаковка для пищевых продуктов также является известным источником загрязнения пищевых продуктов пластиком. 4 января Consumer Reports опубликовал результаты своего расследования химических веществ, содержащихся в обычных обработанных пищевых продуктах, широко доступных в США.

Джеймс Э. Роджерс, микробиолог, исполняющий обязанности директора по безопасности продукции Consumer Reports:

Химикаты для пластика и нанопластики “являются частью одной и той же проблемы, но это два совершенно разных вида. Один - химический, а другой - физический элемент, даже если он микроразмерный.

Из 85 протестированных пищевых продуктов в 84 были обнаружены следы фталатов, наиболее распространенного химического вещества, используемого для повышения прочности пластика. Почти 80% пищевых продуктов содержали бисфенолы, еще один промышленный химикат.

Как фталаты, так и бисфенолы являются известными разрушителями эндокринной системы, то есть они влияют на гормональную систему организма. Воздействие этих химических веществ с течением времени связано с повышением риска развития диабета, ожирения, рака и проблем с фертильностью, сказал Роджерс.

Возможно, вам не удастся свести воздействие к нулю, но, по крайней мере, вы можете снизить риск, уменьшив воздействие. Откажитесь от фастфуда. Ешьте меньше обработанных продуктов. Ешьте меньше жирной пищи.

Команда Columbia рассматривает, как еще они могут использовать микроскопию со стимулированным комбинационным рассеянием для поиска нанопластиков в других сферах жизни.

В рамках одного проекта изучаются нанопластики в выхлопных газах и сточных водах коммерческих и бытовых стиральных и сушильных машин.

Пара британских искателей приключений в настоящее время путешествуют по Антарктиде, собирая образцы снега для анализа.

Команда Колумбийского университета также сотрудничает с другими исследовательскими институтами для измерения содержания нанопластика в тканях человека и пытается понять их влияние на здоровье.

Группа ученых из Университета Ватерлоо в Канаде использует искусственный интеллект, чтобы помочь сортировать кусочки пластика, которые они находят в сточных водах, — это новый, потенциально более мощный и точный способ выявления различных и часто трудноидентифицируемых разновидностей пластика в образцах воды.

Уэйн Паркер, профессор гражданского строительства и экологической инженерии в школе:

Это пример использования искусственного интеллекта во благо.

Такие методы, как искусственный интеллект или технология, используемая командой Columbia для идентификации микро- и нанопластиков, позволят исследователям лучше выявлять "и оценивать риски, связанные с этими частицами" в окружающей среде и в нас самих, сказал Паркер.