Микропластик - невидимая угроза

Приблизительно 50 триллионов (50 000 000 000 000) частиц микропластика в настоящее время плавают в водах мирового океана. Эти фрагменты потребительских товаров из пластика и промышленных отходов, размером не превышающие 5 мм в диаметре, обнаружены в 16 из 17 марок морской соли, в четырех из пяти образцов питьевой воды и в 80 процентах британских мидий. 

«Проблема микропластика заключается в том, что он не исчезает из окружающей среды», – говорит Клаудиа Сик, биолог и руководитель проекта датской НПО Plastic Change. «Пластику для полного разложения требуется очень много времени – сотни лет. Причем за этот длительный период частицы разных размеров могут причинить вред различным организмам».

Небольшой, но опасный

Большинство из нас редко сталкиваются со скоплениями более крупных пластиковых отходов, которые чаще всего и являются причиной свалок в океане. Одна из них, Великое тихоокеанское мусорное пятно, была обнаружена в 1985 году. Площадь этого вращающегося скопления пластика больше, чем у штата Техас. Однако все мы регулярно проглатываем частицы микропластика. И хотя последствия этого для здоровья человека неизвестны, есть все больше свидетельств того, что они наносят вред животным, особенно морским обитателям.

«Эти мелкие частицы могут вызвать закупорку или нарушить работу жизненно важных органов. У мидии частицы микропластика могут прилипать к их органам питания и фильтрации воды, у рыб – к жабрам или внутреннему слою пищеварительного тракта», – говорит Клаудиа. Это может мешать организму добывать или переваривать пищу, вызывать стресс и даже нарушать дыхание.

По словам Эммануэля Жонкеса, специалиста по мембранным биореакторам в Альфа Лаваль, исследование этой глобальной проблемы только начинается, хотя говорят о ней всё чаще. В этом году Программа ООН по окружающей среде положила начало проекту «Чистые моря», призвав страны принять меры по запрету использования частиц микропластика в косметике.

«Проблема может оказаться еще сложнее, чем мы думаем, потому что микропластик очень трудно обнаружить и измерить», – говорит Жонкес. Немногие океанские тралы смогли уловить частицы диаметром менее 0,3 мм. А для частиц диаметром от 0,005 до менее 0,3 мм до сих пор нет признанного наукой метода количественной оценки. «Когда вы отфильтровываете частицы такого размера, стандартные системы анализа затрудняются определить, пластик ли это или иной материал», – говорит Жонкес. 

Как образуется микропластик?

Микропластик подразделяют на субстанции двух типов. Это «первичные материалы», используемые, например, в качестве отшелушивающих компонентов в составе средств по уходу за кожей или в качестве абразивных компонентов аэрозолей для удаления из воздуха частиц краски и ржавчины. И «вторичные материалы»: они представляют собой фрагменты, образовавшиеся в результате распада больших кусков пластика, например, синтетических нитей, автомобильных шин и средств упаковки. 

Уникальный проект

Альфа Лаваль совместно с НПО Plastic Change, Орхусским университетом, Университетом Роскилле и компанией EnviDan работала над определением количества частиц микропластика, сбрасываемого водоочистной станцией Бьергмаркен в Роскилле-фьорд в Дании.

Альфа Лаваль финансировала, осуществляла монтаж и управляла работой экспериментального мембранного биореактора (МБР), способного отфильтровывать частицы диаметром до 0,2 мкм. (То есть размером в одну тысячную диаметра
ячейки сетей или фильтров, применяемых в стандартных тралах для вылавливания
микропластика). Установка помогла исследователям в 50 раз повысить концентрацию взвешенных твердых частиц в удерживаемой воде, что позволило изучить их.

«К счастью, в Дании концентрация пластика в сточных водах сегодня не так высока, чтобы вы могли отобрать небольшой объем воды и получить адекватный и репрезентативный образец. Поэтому приходится отфильтровывать большой объем воды», – поясняет Сик. «Именно здесь мембраный биореактор Альфа Лаваль оказал неоценимую помощь, поскольку смог создать концентрат частиц пластика, извлеченных из большого объема сточных вод». 

Мембранные технологии для "улавливания" микропластика

«Но самое интересное, на мой взгляд, состоит в том, что от 1 % до 5 % микропластика, проходящего через очистные сооружения, остается в очищенных сточных водах, 80 % попадает в шлам.

Более 50 % шлама в Дании используется в сельском хозяйстве в качестве удобрения. Поэтому пластик, попавший на установке в шлам с высоким содержанием фрагментов сажевого каучука, – возможно, из шин, – возвращается на сельскохозяйственные угодья. Там он может влиять на поведение и здоровье основных почвенных организмов до того, как он, вероятно, будет смыт в реки, фьорды или в море. 

Для Альфа Лаваль это исследование подтверждает, что мембранный биореактор
является эффективным способом удаления микропластика. Частиц микропластика размером до 50 мкм не было ни разу обнаружено в сточных водах, очищенных с помощью этой экспериментальной установки. «Это свидетельствует о том, что мембранный биореактор задерживает больше микропластика, чем обычные установки», – говорит Жонкес. 

Технология мембранного биореактора пока остается более дорогой и энергоемкой, чем традиционные отстойники. Это ограничивает использование реакторов в тех случаях, когда имеются пространственные ограничения, особые требования к очистке или слишком высокие цены на землю. По словам Жонкеса, северные муниципалитеты начинают думать о мембранном биореакторе как об эффективном решении проблемы микропластика. 

Нормативные требования

Люди понимают, что скоро могут быть приняты нормативные требования в отношении загрязняющего воду пластика, и начинают искать решения. Однако Жонкес считает, что ученым потребуется ещё несколько лет, чтобы разработать эффективный, стандартизированный способ измерения количества микропластика в воде. 

Правительства уже рассматривают конкретные предложения. Великобритания и Швеция планируют ввести ограничения на продажу косметики, содержащей микрогранулы в 2018 году, вслед за аналогичными решениями, принятыми в США, Канаде и Нидерландах.

Жонкес считает, что впереди еще долгий путь. «Ограничить попадание пластика в море действительно важно, этого необходимо добиться», – говорит он. «Но, как и в случае с регулированием изменения климата, это может занять 50 лет». Однако благодаря резолюции ООН, принятой в декабре 2017 года, призывающей всех членов организации «определить приоритетность и порядок действий», направленных на «предотвращение попадания в море мусора и микропластика», ситуация начинает меняться в лучшую сторону.