نیوجرسی، ایالات متحده – یک مطالعه جدید انجام شده در ایالات متحده، زنگ خطر را در خصوص نانوپلاستیک‌ها و توانایی آن‌ها در جذب سریع یون‌های فلزات سنگین به صدا درآورده است. این پژوهش نشان می‌دهد که این ذرات ریز پلاستیکی می‌توانند به آسانی فلزات سمی مانند سرب و کادمیوم را به خود جذب کرده و به موجودات زنده منتقل کنند که این فرآیند، زیست‌انباشتگی مواد مضر را به طور قابل توجهی افزایش داده و منجر به مشکلات جدی برای سلامت انسان می‌شود.
محققان موسسه فناوری نیوجرسی در تحقیقات خود نشان داده‌اند که نانوپلاستیک‌های سنتز شده از زباله‌های پلاستیکی واقعی، توانایی بالایی در جذب یون‌های مضر عناصری همچون سرب و کادمیوم دارند. به گفته پژوهشگران، این نانوپلاستیک‌ها پس از جذب، همچون ناقل عمل کرده و این فلزات را به موجودات زنده منتقل می‌کنند و فرآیند زیست‌انباشتگی را تشدید می‌نمایند. لازم به ذکر است که زیست‌انباشتگی به تجمع تدریجی مواد سمی، مانند آفت‌کش‌ها یا مواد شیمیایی، در سلول‌ها و بافت‌های یک ارگانیسم زنده گفته می‌شود که زمانی رخ می‌دهد که سرعت جذب یک ماده در جاندار، بیش از سرعت دفع آن باشد.
روش‌شناسی تحقیق و ویژگی‌های نانوپلاستیک‌های آزمایش‌شده
در این مطالعه، نانوپلاستیک‌ها با استفاده از روش آسیاب (خرد کردن مکانیکی) از سه نوع پلیمر رایج شامل پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) که در بطری‌ها استفاده می‌شود، پلی‌استایرن (PS) که در جعبه‌های آب‌نبات و ظروف یک‌بار مصرف کاربرد دارد، و پلی‌پروپیلن (PP) که در ظروف غذای بیرون‌بر یافت می‌شود، سنتز شدند. این مواد با استفاده از تکنیک‌های پیشرفته‌ای نظیر پراکندگی نور پویا (DLS) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفتند تا از اندازه ذرات زیر ۲۰۰ نانومتر اطمینان حاصل شود. محققان تأکید کرده‌اند که نانوذرات تولید شده با روش آسیاب نمکی، دارای اشکال نامنظم و ابعادی کمتر از ۲۰۰ نانومتر هستند که این ویژگی‌ها، آن‌ها را به نمونه‌ای مناسب برای شبیه‌سازی نانوذرات موجود در محیط زیست تبدیل می‌کند.
قابلیت جذب بالای نانوپلاستیک‌ها، به ویژه برای سرب
نتایج تحقیق نشان داد که هر سه نوع نانوپلاستیک، ظرفیت بالایی برای جذب فلزات سنگین از خود نشان دادند. در این میان، پلی‌پروپیلن بالاترین ظرفیت جذب را به خود اختصاص داد. نکته حائز اهمیت اینجاست که سرب سریع‌ترین نرخ جذب را داشت؛ به طوری که ۹۹ درصد از یون‌های سرب در عرض تنها ۵ دقیقه توسط هر سه نوع نانوپلاستیک جذب شدند.
سامنات میترا، یکی از محققان این مطالعه، در این باره توضیح می‌دهد: “جذب مواد یک پدیده سطحی است. اگر سطح بسیار بالایی داشته باشید، منطقی است که جذب شما بیشتر باشد.” وی افزود: “نانوپلاستیک‌های موجود در دنیای واقعی از نظر اندازه و شکل متفاوت هستند، با این حال، آن‌هایی که در آزمایشگاه تولید می‌شوند، به طور معمول کروی هستند که سطح بالاتری را ارائه می‌دهند.” این ویژگی سطح بالا در نانوپلاستیک‌ها، به آن‌ها امکان می‌دهد تا به عنوان جاذب‌های بسیار کارآمد برای فلزات سنگین عمل کنند.
پیامدهای بهداشتی و یافته‌های پیشین
محققان پلاستیک‌های زائد را مستقیماً از زباله‌های شامل بطری‌ها (PET)، جعبه‌های آب‌نبات (PS) و ظروف غذای بیرون‌بر (PP) جمع‌آوری کرده و نانوذرات را بدون هیچ‌گونه کمک شیمیایی دیگری از آن‌ها جدا کردند. در این آزمایش‌ها، فلزاتی نظیر منگنز (Mn2+)، کبالت (Co2+)، روی (Zn2+)، کادمیوم (Cd2+) و سرب (Pb2+) در غلظت‌های مختلف (از ۵۰.۰ بخش در یکای سنجش (ppb) تا ۲.۰ قسمت در میلیون (ppm)) در معرض نانوذرات قرار گرفتند. نتایج به وضوح نشان داد که پلی‌پروپیلن بیشترین ظرفیت جذب را دارد.
با این حال، میترا تأکید کرد که سایر نانوذراتی که معمولاً در آب یافت می‌شوند، مانند خاک رس و مواد هیومیک، ظرفیت بالاتری برای جذب فلزات سنگین در مقایسه با نانوپلاستیک‌ها دارند. با این وجود، مطالعه اخیر به وضوح نشان می‌دهد که نانوپلاستیک‌ها قادر به حمل فلزات سنگین هستند که این موضوع می‌تواند برای سلامت انسان بسیار نگران‌کننده باشد.
قرار گرفتن در معرض فلزات سنگین می‌تواند منجر به افزایش خطر ابتلا به سرطان، بروز مشکلات عصبی، و تأخیر در رشد کودکان شود. مطالعات قبلی نیز نشان داده‌اند که میکروپلاستیک‌ها (ذرات بزرگتر از نانوپلاستیک‌ها) نه تنها در دستگاه گوارش، بلکه در کبد، کلیه، مغز و سایر قسمت‌های بدن موجودات زنده از جمله انسان یافت می‌شوند. ترکیب این یافته‌ها، ضرورت تحقیقات بیشتر و اتخاذ تدابیر پیشگیرانه برای کنترل انتشار نانوپلاستیک‌ها در محیط زیست را بیش از پیش آشکار می‌سازد. این یافته‌ها هشداری جدی برای نهادهای بهداشتی و محیط زیستی در سراسر جهان است تا با جدیت بیشتری به این چالش نوظهور بپردازند.
