Как известно, пластик вездесущ. Пластик дешев и прост в изготовлении и формовании. Мы используем этот чудо-полимер для хранения и транспортировки продуктов питания, изготовления нашей одежды и косметики, автомобилей и лодок, моющих средств и удобрений, переливания крови и зубной нити. Но также требуется от 20 до 500 лет, чтобы разрушить один кусок пластика на свалке. Контейнеры для салатов будут с нами на протяжении многих поколений.
Мартина Вагнера раздражало, что его коллеги всегда говорили о микропластике в океане. Это был 2010 год, и большое тихоокеанское мусорное пятно было заголовком новостей. Массивный круговорот образовался благодаря круговым океанским течениям в Тихом океане, которые были наполнены пластиковыми частицами, убивающими морских черепах и чаек. Вагнер, профессор биологии в Норвежском университете науки и технологии, чья лаборатория фокусируется на влиянии пластмасс на здоровье человека и экосистемы, негодовал, что ученые указывают только на морские системы как на основное хранилище этих крошечных пластиковых частиц. Но разве пластика нет в других системах? Вагнер решил искать микропластик в других местах.
Когда дело доходит до окружающей среды, пластик является бичом. Мы видели изображения морских животных, запутавшихся в мусоре, пляжи, заваленные пластиковыми предметами. Но именно микропластик все чаще оказывается в центре внимания экологов и ученых. Микропластик представляет собой пластиковый мусор длиной менее пяти миллиметров. Они попадают в окружающую среду в результате естественного разложения пластика или путем выделения бесчисленных продуктов, содержащих пластиковые химические вещества.
Микропластик был найден в таких отдаленных местах, как Антарктида и вершина Эвереста, в кишках рыб, а также у медоносных пчел. Исследователи недавно обнаружили крошечные пластиковые частицы в легких пациентов, крови доноров и плацентах нерожденных детей. Мы можем вдыхать полиэтилен из наших футболок, потому что сточные воды не могут полностью отфильтровать их. Микропластик находится в нашей пище, переносимой в пищевую цепь водой.
Когда дело доходит до употребления микропластика, ученые задокументировали пластиковые частицы примерно в 40 процентах рациона человека, включая пиво, мед, соль и морепродукты. Аспирант в США собрал мидии из разных частей страны и выявил, что люди потребляют 70 частиц микропластика на каждые 100 граммов мидий. Между тем, другое исследование показало, что образцы пива содержали около 28 частиц на порцию. Люди могут есть столько же, сколько пластика содержится в кредитной карте каждую неделю. Или даже больше, потому что ученые до сих пор не выяснили, как надежно определить уровень микропластика в мясе, овощах, зерне или упакованных продуктах, что означает, что мы все еще не знаем, сколько пластика мы на самом деле едим.
Тем не менее, несмотря на все новые знания о микропластике и еще более крошечном нанопластике, размером менее миллиметра, которые попадают в организм человека через проглатывание или вдыхание. Что именно это означает для здоровья человека?
Мы точно знаем, что в целом пластик в нашей системе может быть вреден для человека. Одно из самых ранних исследований воздействия пластиковых частиц на человека было среди сотрудников завода в Род-Айленде, который обрабатывал нейлон, мелкие волокна, вырезанные из кабелей синтетических мононитей, для производства бархатоподобных материалов, используемых в обивке, одеялах и одежде. На фабрике почти не было вентиляции, и эпидемиологи обнаружили, что у рабочих уровень рака легких был в три раза выше, чем среди людей в этом районе, которые не работали на заводе. Сначала они подозревали, что рабочие вдыхали химические вещества, но когда они изучили легкие некоторых из рабочих, которые умерли, они обнаружили нейлоновые волокна, застрявшие в легочной ткани. Это был конец 1990-х годов, и это был первый случай, который показал микропластик, вызывающий рак у людей.
Ученые задокументировали пластиковые частицы примерно в 40 % рациона человека.
Даже некоторые из самых важных способов, которыми мы защищаем наше здоровье, могут подвергнуть нас воздействию микропластика. Ношение масок повсеместно признано наиболее эффективной защитой от заражения и распространения Covid-19, но исследование китайских ученых показало, что почти все виды масок также увеличивают потребление микропластиковых волокон. Когда они проводили эксперименты с использованием имитации дыхания и семи масок, то маски производили больше волокон, чем отфильтровывали.
Хорошая новость, говорят ученые, заключается в том, что большинство видов микропластика не задерживаются — мы выдыхаем и выводим их. Но другие исследователи признают, что это, вероятно, недооценка. Некоторые обломки, особенно длинные и тонкие волокна, попадают в самую глубокую часть легких.
В марте 2022 года лаборатория в Нидерландах опубликовала исследование, которое изучило легочную ткань восьми добровольцев и обнаружило пластиковые волокна в 80 процентах из них. Джанетт Ротчелл, водный токсиколог из университета Халла, говорит, что она была менее удивлена, чем ее коллеги, обнаружив пластик в этих труднодоступных местах. Это потому, что, имея опыт работы в морской экологии, она видела воспаление в жабрах рыб и кишках от микропластика. Самые большие частицы были примерно длиной с кунжутное семя, но длинные и тонкие, и они были вклинены глубоко в самую глубокую часть легких.
Коффин, который пытается выяснить, сколько микропластика употребляют люди, говорит, что мы все еще не до конца понимаем, как размер, форма, цвет и химический состав пластмасс влияют на на здоровье. Большинство пластмасс, по-видимому, оказывают аналогичное влияние на организм человека за исключением полиуретана, гибкой пены, обычно встречающейся в мебели, постельных принадлежностях и коврах, которая может быть в два раза токсичнее, чем другие типы.
Что происходит, когда эти частицы попадают в организм? Организм вырабатывает воспалительную реакцию, которая происходит, когда поврежденные клетки выделяют химические вещества для выделения чужеродного вещества. Эта реакция может вызвать окислительный стресс. На самом деле нанопластик может мешать производству энергии и митохондриям, и это может вызвать окислительный стресс, что по существу означает, что способность организма восстанавливать повреждения сама по себе выходит из строя.
Частицы, которые попадают в наш кровоток или ткань, сначала должны пересечь физический барьер в кишечнике или в легких. Исследования на животных показывают, что если частицы достаточно малы, они могут проходить через ткани и попадать в кровоток или непосредственно в другие органы. Что происходит после этого, выводится ли частицы из организма и есть ли какой-то способ избавиться от этих частиц? Это ученым пока неизвестно.
Микропластик также может переносить микрозагрязнения в организм. Пестициды, лекарства, гормоны, даже тяжелые металлы могут взаимодействовать и поглощаться микропластиком. Химические вещества, добавляемые в пластмассы, действительно повышают токсичность, и бытовое воздействие может происходить из неожиданных мест. Если вы едите микропластик, который выделяется из пищевых безопасных материалов, эти химические вещества с меньшей вероятностью причинят вред, чем вдыхание микропластика из чего-то, что никогда не должно попадать в организм человека, например, волокна из ковров или мебели. Кроме того, исследование, опубликованное в апреле 2022 года, показало, как микробы, передающиеся через воду, могут ловить пластиковые частицы и путешествовать по окружающей среде, чтобы найти новых хозяев, чтобы заразить.
Как указывает Вагнер, исследования на животных показали, что микропластик может нарушать эндокринные функции или гормональные системы, которые регулируют биологические процессы, такие как рост тела, производство энергии и размножение. Многие химические вещества используются для производства пластмасс, и один, бисфенол А, найденный в пластиковых контейнерах и бутылках, является заметным эндокринным разрушителем. В лабораторных исследованиях ученые обнаружили, что бисфенол А имитирует гормон эстроген и может привести к повреждению развития сперматозоидов. Дальнейшие исследования показали, что микропластик не только с бисфенолом А, может вызвать повреждение яичек и привести к производству деформированных сперматозоидов, которым труднее достичь яйцеклеток. Микропластик также может оказывать влияние на женское репродуктивное здоровье, например, воспаление в яичниках и яйцеклетках.
Какое количество микропластика нарушает репродукцию человека? Слишком рано говорить. «Мы знаем, сколько кусочков пластика требуется, чтобы повлиять на размножение грызунов, но мы не можем сравнивать цифры воздействия на людей. Отчасти из-за разницы в размерах тела, пропорциональных пластиковым частицам, и способности грызунов легко размножаться», — говорит Коффин, который ожидает более достоверных данных в течение следующих трех лет.
В конечном итоге допустимую суточную дозу микропластика, которая проведет четкую границу между безопасным и небезопасным количеством мусора, пока назвать нельзя. В последние несколько лет, благодаря общественной озабоченности, количество исследовательских работ по микропластику растет экспоненциально. Но даже несмотря на это, объем знаний в этой области не увеличилось. Увеличилось только производство пластмасс: в 2020 году было произведено 367 миллионов метрических тонн пластмасс. Прогнозируется, что к 2050 году эта сумма утроится.
