Visoke koncentracije nanoplastike izmjerene u jadranskim dagnjama

Foto: Alejandro Piñero Amerio/Unsplash

Kako piše dr Dušan Materić, rezultati ukazuju da čovječanstvo samo kroz dagnje godišnje konzumira preko 2 tone nanoplastike.

Već nekoliko godina, istraživačka grupa koju vodim mjeri koncentracije nanoplastike u različitim uzorcima iz životne sredine. Koristeći naš novi metod detekcije, do sada smo mjerili nanoplastiku u uzorcima leda sa oba polarna regiona, u nepristupačnim jezerima Švedske i Rusije, iz gradskog vazduha i sa vrhova Alpa, u morskoj vodi širom planete…

Novo istraživanje, koje je ranije ove godine objavljeno u časopisu Nature Communications – Earth & Environment, bilo je drugačije: prvi put smo mjerili nanoplastiku u tkivu životinja.

Ovo istraživanje rezultat je projekta i kolaboracije sa kolegama iz Italije, sa Univerziteta u Salentu, gdje smo odlučili da ispitamo da li se nanoplastika gomila u jadranskim dagnjama. 

Kao i druge školjke, dagnje su tzv. sesilni organizmi i hrane se filtracijom malih čestica. Istovremeno, one su izuzetno rasprostranjene, sa dugom istorijom ljudskog konzumiranja: na globalnom nivou, farme dagnji proizvode preko milion tona godišnje. To ih čini izuzetno pogodnim model-organizmom za ovakav tip istraživanja.

Rezultati su pokazali prisustvo nanočestica plastike u iznenađujućim količinama: na već prvim uzorcima uočili smo da je koncentracija nanoplastike u dagnjama često prevazilazila 72 miligrama po kilogramu školjki (ili 200 miligrama po kilogramu suve mase). To znači da u dagnjama ima nanoplastike više nego npr. gvožđa (67 mg po kilogramu).

Drugo iznenađenje je došlo kad smo uporedili rezultate mjerenja mikro- (>1 mikrometar) i nanoplastike (<1 mikrometar). Naime, ukupna masa nanoplastike bila je slična, ako ne i veća, od mase mikroplastike, što ako se uzme u obzir broj čestica, znači da je broj izmjerenih čestica nanoplastike i do milion puta veći od broja čestica mikroplastike.

Ako uporedimo naše brojke sa globalnom industrijom dagnji, dobijamo i sljedeći podatak – ako čovječanstvo konzumira milion tona dagnji godišnje, ono istovremeno, i to samo kroz dagnje, konzumira i preko 2 tone nanoplastike, i bar 2 tone mikroplastike.

Mjerenje nanoplastike u tkivu je izrazito teško: gotovo polovina vremena odlazi na provjeru moguće kontaminacije biološkog uzorka

Merenje nanoplastike u biološkim uzorcima je izuzetno kompleksan zadatak. 

Tkivo dagnji se mora kompletno razgraditi, ali da ta procedura ne deformiše mikro- i nanoplastiku. Nakon razgradnje, uzorak (koji je sada tečan) filtrira se u kaskadi, počevši od veće ka manjoj veličini pora filtera. 

Potom se filteri analiziraju sa jednim kompleksnim uređajem koji radi na principu tačnog mjerenja mirisa. Pri mjerenju se generiše ogromna količina podataka, koji nakon obrade daju vrijednost mase svakog tipa plastike.

Tipovi i veličina čestica plastike u jadranskim dagnjama:
PS – polistiren, obično se koristi za pakovanja i građevinsku izolaciju npr. stiropor.
PE i PP – polietilen i polipropilen se masovno koriste pri gajenju školjki, i za kese i ambalaže.
Tire su čestice gume uglavnom porijeklom od vozila.
PVC se korisit u građevini za podove, okna prozora, električne izolacije i cijevi.
IZVOR: Materić et al (2024)

Sve se to mora uraditi u ekstremno čistim uslovima, kako bismo izbjegli kontaminaciju sa npr. česticama nanoplastike iz laboratorije. U principu, striktna kontrola kvaliteta naše analize zahtijeva da se gotovo pola vremena provedenog u laboratoriji potroši na ispitivanje raznih „blank” uzoraka koji daju informacije o mogućoj kontaminaciji. I ako se pronađe kontaminacija u bilo kom koraku ove analize, cijeli eksperiment mora da se ponovi. 

Nanoplastika je efektivno različita i od mikro i od makroplastike. Jednostavno, drugačiji fizički, hemijski i biološki principi važe za čestice kada su one nanometarske veličine. 

Primjera radi, poseban problem kada je u pitanju veličina čestica je činjenica da organizmi imaju veći afinitet i lakše usvajaju manje čestice (kao što je nanoplastika). Time je istovremeno i toksikološko dejstvo nanoplastike potencijalno mnogostruko veće od mikroplastike.

Potencijalni uzrok visokim koncentracijama nanoplastike je i način njihovog uzgajanja

U našem istraživanju, došli smo do još jednog upečatljivog rezultata, koji može ponuditi makar jedno rešenje za ovaj problem.

Naime, naša analiza je pokazala da tip polimera mikro- i nanoplastike koji smo našli u dagnjama odgovara tipu polimera koji se masovno koristi pri farmerskom gajenju ovih školjki. 

Drugim riječima, dagnje gajene na plastičnim stubovima ili užadima od plastike pokazuju veliku količinu usvojenih nanočestica te iste plastike. Krajnje je netačan stav da se plastika ne razgrađuje, pa da je stoga ona dobar materijal za gajenje školjki. 

Naši rezultati ukazuju da UV zračenje, koje je na moru izrazito intenzivno, u kombinaciji sa prisustvom i mehaničkim dejstvom morske vode, ubrzavaju formiranje nanoplastike, koju ovi organizmi, u potrazi za hranom, usvajaju u velikim količinama.

Rješenje je, makar u ovom slučaju, jednostavno. Ukoliko želimo da smanjimo koncentracije plastike u dagnjama, farme dagnji treba da se vrate tradicionalnim, prirodnim materijalima gajenja, baziranim na celulozi (drvo, užad od prirodnih materijala, itd). 

Time bi količina nanoplastike usvojene u organizme dagnji trebalo da opadne na (mjestimično visoke, ali uslovno rečeno podnošljive) ambijentalne vrijednosti koje nalazimo u morskoj vodi.

O autoru

Dr Dušan Materić je vođa Grupe za mikroplastiku, nanoplastiku i elemente u Centru za studije okoline Helmholc u Lajpcigu, Njemačka. Osnovne studije biologije i magistraturu završio je na Prirodno-matematičkom fakultetu Univerziteta u Banjoj Luci, prije doktorata u Velikoj Britaniji.

klima101.rs