Foto: Mikhail Nilov / Pexels
Već godinama se u medijima ponavlja procena kako će do 2050. godine plastike u okeanima biti isto koliko i riba. Mada je u pitanju jedna vrlo neprecizna procena, to ne znači da realnost mora biti mnogo drugačija – već samo da je razmere plastičnog zagađenja jako teško proceniti.
A to posebno važi kada govorimo o mikroplastici.
Dva su glavna izvora mikroplastike. Sa jedne strane, mikroplastične čestice su se primarno proizvodile kao dodatak sredstvima za čišćenje i za kozmetičke preparate – mikroperle za pilinge i sredstva za čišćenje kože, gelovi, paste za zube i slični preparati.
Ali proizvodile su se i u automobilskoj i avio industriji, kao industrijske sirovine, mikrovlakna za proizvodnju sintetičkog tekstila, u industriji boja… Primera radi, broj mikroplastičnih čestica različitih veličina, oblika i boje, pronađen u pilingu za lice je između 1000 i 19.000 čestica po mililitru. Studije takođe pokazuju da se prilikom svakog ciklusa pranja sintetičke tkanine oslobađaju mikroplastična vlakna.
Ali daleko od toga da se sva mikroplastika namenski proizvodi. Veliki udeo imaju mikroplastične čestice koje su počele da nastaju razgradnjom plastičnog otpada koji nije na adekvatan način skladišten. To se prvenstveno odnosi na otpad koji se bača u životnu sredinu.
Drugim rečima, svaki komad plastičnog otpada predstavlja potencijalni izvor mikroplastike.
Povodom Dana planete Zemlje 2024, sa temom „Planeta protiv plastike” – dr Jelena Mutić sa Hemijskog fakulteta u Beogradu odgovara na pitanje:
Da li možemo da se rešimo mikroplastike?
Mikroplastiku – odnosno čestice plastike prečnika manjeg od 5 mm dužine – pronašli smo svuda: od vrhova Himalaja, preko oblaka, okeana, reka i zemljišta, do hrane koju jedemo, pa i u uzorcima ljudske placente.
Još uvek ne znamo razmere problema, niti njegovih posledica, mada se širom sveta polako gradi korpus znanja koji nedvosmisleno govori: ovo je problem koji moramo rešiti.
Problem je u tome što još uvek ne znamo ni – kako. U laboratorijama širom sveta razvijaju se različiti pristupi (termički, uz pomoć UV zračenja, biljaka, gljiva, mikroorganizama) ali svi oni su još daleko od industrijske primene…
Mikroplastiku stvaraju najrazličitije prakse upotrebe plastike, od habanja sintetičkih guma do upotrebe plastenika
Mikroplastiku nalazimo svuda. Od okeana, gde plutaju „nova” ostrva plastike i razlažu se, preko vazduha i zemljišta, uključujući i neke od najudaljenijih krajeva planete, pa sve do uzoraka životinja i hrane, a relativno skoro pronađena je i u uzorcima ljudske placente.
Primera radi, u poljoprivredi, mikroplastika potiče od upotrebe plastičnih proizvoda za poljoprivrednu proizvodnju – sistemi za navodnjavanje, plastični rezervoari, folije za malčiranje, plastenici, itd.
Posledice ovakvog zagađenja je teško sagledati. Najnovija istraživanja pokazuju da mikroplastika utiče na hemizam zemljišta – odnosno da vezuje metale iz zemljišnih supstrata, i menja njihovu biodostupnost biljkama. To dovodi do promene njihove mobilnosti, što bi značilo da neki toksični metali, koji su u zemljištu vezani u slabo dostupne frakcije, sada mogu da postanu dostupniji biljkama.
Posledica ovog kompleksnog procesa je uvođenje toksičnih elemenata u lanac ishrane.
Kada govorimo o rešenjima, važno je da razumemo sa kakvim problemom smo suočeni. Plastični materijali su napravljeni da budu izdržljivi: oni su hemijski prilično inertni i fizički su postojani. Pošto se radi o mikrometarskim veličinama čestica, problem sa mikroplastikom je zapravo pre svega u nedostatku standardizovanih analitičkih metoda za njihovo izolovanje i kvantifikaciju.
Šta to tačno znači?
Rešenja za uklanjanje mikroplastike iz životne sredine se tek razvijaju i retko koje je za sada našlo širu primenu
Naime, hemijske i biološke tehnike za degradaciju imaju za cilj da razgrađuju mikroplastiku u jednostavnije organske supstance, ili da je degradiraju do uljen-dioksida i vode, što je po mom mišljenju trenutno najbolje.
Međutim, degradacijom mikroplastike ne bi smelo opet da se dobiju proizvodi koji su toksični. Dalje, ako su proizvodi degradacije manji molekuli, oni se pažljivo moraju pratiti i okarakterisati jer može doći do novog problema – dobijanjem čestica malih veličina ulazimo u oblast nanotehnologije, gde današnje tehnike tek nisu lako dostupne i rutinske. Drugim rečima, sam proces degradacije mora biti strogo kontrolisan.
Zato je izrazito važno raditi na razvijanju metoda kojima se mogu pratiti proizvodi degradacije, a prvenstveno razvijanje analitičkih tehnika za kvantifikaciju nanočestica.
U borbi protiv mikroplastike, pored smanjenja njenog nastanka, od krucijalnog je značaja i remedijacija postojećeg zagađenja. Postojeće tehnike remedijacije se, zavisno od tipa tretmana, mogu podeliti na fizičke, hemijske i biološke, a shodno medijumu koji se tretira, razlikuju se tehnologije primenjive za tretman voda i zemljišta.
Jelena Mutić, Hemijski fakultet u Beogradu
Sve metode imaju svoje prednosti i mane, i zahtevaju dugotrajne i detaljne studije multidisciplinarnih timova koji bi uključivali naučnike iz svih sfera istraživanja.
Piroliza je, na primer, termohemijski proces kojim se dugi lanci polimera degradiraju u manje, jednostavnije molekule pod uticajem temperature i pritiska, i pokazao se kao ekološki prikladna opcija za tretman otpadne plastike. Najveći nedostatak je generisanje gasova sa efektom staklene bašte i aromata, koji zahtevaju dalji tretman u cilju smanjenja štetnih efekata. Ali ako se ti gasovi mogu upotrebiti za dobijanje toplote ili struje, to bi pirolizu učinilo pristupom koji je u skladu s načelima cirkularne ekonomije.
Unapređeni oksidacioni procesi, elektrodegradacije ili fotodegradacije pod uticajem UV zračenja su metode na kojima se intenzivno radi, a ključni parametri za praćenje mogućnosti primene ovih degradacionih metoda su ekonomičnost, odnosno isplativost i opet dobijanje neškodljivih proizvoda degradacije.
Fitoremedijacija kao remedijaciona tehnika koja uključuje upotrebu biljaka se do sad pokazala kao održiva opcija za čišćenja zemljišta do dubine korena biljaka. Međutim, primena fitoremedijacije u cilju uklanjanja mikroplastike iz zemljišta je trenutno tek u začetku. Radi se na selekciji vrsta koja bi se uzela u razmatranje. U pitanju je ekološki prihvatljiv pristup, čiji potencijal tek treba da bude istražen.
U literaturi se mogu naći istraživanja koja koriste insekte, gljive i mikrobe za degradaciju mikroplastike. Mikrobna degradacija je ekonomična i ekoloških prikladna tehnologija za remedijaciju mikroplastike, i kao takva je privukla pažnju kao potencijalno efikasna opcija. Mehanizam degradacije plastike i enzimi uključeni u dati proces su i dalje nedovoljno istraženi, što zahteva dalja opsežna ispitivanja pre komercijalne primene.
Što se tiče zagađenih sistema, većina razvijenih metoda se koristi za uklanjanje mikroplastike prisutne u vodi, nekoliko bioloških pristupa može se primeniti na zemljište, ali do danas još nedostaju konkretni predlozi za uklanjanje atmosferske mikroplastike.
U Evropi je uvedena zabrana ciljane proizvodnje mirkoplastike. Ali ovaj problem još uvek nije dovoljno regulisan
Iako je većina rešenja još uvek daleko od masovne industrijske primene, ja jesam optimista – a razlog je to što postoji veliko interesovanje stručnjaka da se uključe u ova istraživanja, a sa istim interesovanjem se uključuju i regulatorna tela. Zagađenje plastikom je složen problem koji zahteva usklađeno delovanje vlada, privatnog sektora, potrošača i civilnog društva; drugim rečima, svih nas.
Problem nije samo u gomilanju plastičnog otpada (i sve što taj otpad može da izazove u životnoj sredini), već i upotreba fosilnih goriva kao polazne sirovine za proizvodnju plastike. Procenjuje se da bi do 2050. godine proizvodnja plastike činila i 20% potrošnje nafte. Jedno od rešenja je sinteza polimera na bazi gasova staklene bašte kao što su ugljen-dioksid i metan, ili upotreba biomase kao potencijalna zamena za polimere petrohemijskog porekla.
Buduće inovacije, razvoj i dizajn proizvoda bi u tom smislu trebalo da teži razvoju biorazgradivih polimera bar za onu ambalažu koja se koristi za jednokratnu upotrebu.
Svesni smo koliko je današnji brzi način življenja uveo ambalažne proizvode za jednokratnu upotrebu u svakodnevni život. Upotreba jednokratnih proizvoda, kao što su čaše i posude za hranu na bazi polistirena, može dovesti do abrazije i oslobađanja mikro- i nanoplastike.
dr Jelena Mutić, Hemijski fakultet u Beogradu
Neophodne su fundamentalne promene u oblasti upravljanja plastičnim ambalažnim otpadom i plastikom uopšte, što je jedino moguće uz nove pristupe za transformisanje toka plastičnih materijala uz primenu koncepta cirkularne ekonomije.
Evropska unija je nedavno usvojila zabranu ciljane proizvodnje mikroplastike, i dodavanja u formulacije različitih kategorija proizvoda, od sredstava za zaštitu bilja, đubriva do kozmetičkih proizvoda i deterdženata.
Važan inicijator promena u dizajnu proizvoda je regulativa kroz niz zahteva koje proizvod mora ispuniti pre dospevanja na tržište. Jedan od takvih propisa je EU Direktiva 2019/904 iz juna 2019, koja implementira i produženu odgovornost proizvođača, ili tzv. dužnu pažnju (due diligence) koja predviđa odgovornost svih učesnika u lancu snabdevanja određenog proizvoda.
Ali i pored svih ovih inicijativa, rešavanje ovog problema i dalje može izgledati nesagledivo. Umesto procena, koje je gotovo nemoguće napraviti, ponudiću jednu perspektivu.
KLIMA101 NEDELJNI NEWSLETTER
Kada su pre 60 godina počela prva istraživanja na temu teških metala u uzorcima životne sredine (vazduhu, vodi, zemljištu, hrani), postojale su grubo rečeno iste poteškoće: nejasnoće u kojoj meri su štetni određeni metali, koji njihovi oblici i oksidaciona stanja.
Ali to je nije bila samo oblast kojom su se bavili naučnici različitih profila, već i regulatorna tela. Kako su godine prolazile, propisi su se menjali sa naučnim saznanjima, ali i sa razvojem analitičkih metoda kojima je bilo moguće detektovati niže koncentracije teških metala.
Često kažem da smo u istoj situaciji, samo sa novim polutantom. Kako se budu razvijale metode, tako će se i propisi menjati, regulative, smernice ka rešenjima. Jednom kada se susretnu naučno znanje, regulativa i industrija, onda ćemo konačno imati jasniju sliku – da li i kako možemo zaista da rešimo problem mikroplastike.
O autorki
Dr Jelena Mutić je profesor na Katedri za Analitičku hemiju Hemijskog fakulteta u Beogradu. Oblast njenog istraživanja je razvoj novih analitičkih metoda (spektroskopskih i elektrohemijskih metoda) u skladu sa trendom razvoja analitičke hemije u svetu i njihova primena u različitim uzorcima životne sredine (biljkama, zemljištu i hrani). Autor je preko 70 naučnih radova, jedne monografije i koautor nekoliko udžbenika i praktikuma za studente Hemijskog fakulteta.
