Микропластик в воде запускает "невидимую химию" — под солнцем происходит то, о чём почти не говорят

Микропластик выщелочил органику в воду - New Contaminants

Пластиковое загрязнение воды чаще всего ассоциируется с бутылками и видимыми обломками, однако основная угроза скрыта глубже. Микропластик не просто плавает в реках и океанах, а постепенно насыщает воду растворёнными химическими веществами. Под действием солнечного света этот процесс ускоряется и становится более масштабным. Об этом сообщает издание New Contaminants.

Невидимая сторона микропластика в воде

Попав в водоёмы, микропластик остаётся в постоянном контакте с водой и солнечным излучением. Ультрафиолет разрушает химические связи на поверхности пластиковых частиц, из-за чего в окружающую среду постепенно выходят мелкие молекулы. Учёные называют этот процесс выщелачиванием — он происходит медленно, но непрерывно. Со временем вокруг частиц формируется облако растворённого органического вещества, которое может распространяться далеко за пределы самого пластика и усиливать общее пластиковое загрязнение водных экосистем.

Какие пластики выделяют больше химии

В исследовании рассматривались четыре распространённых типа пластмасс. Полиэтилен и полиэтилентерефталат относятся к классическим нефтехимическим материалам, широко используемым в упаковке и бутылках. Полимолочная кислота и полибутиленадипат-ко-терефталат считаются биоразлагаемыми альтернативами. Все они выделяли растворённый органический углерод, но интенсивность сильно различалась. Биоразлагаемые пластики оказались более "щедрыми" на химические выбросы, так как их полимерные цепи легче разрушаются.

Почему солнечный свет играет ключевую роль

Эксперименты показали, что именно ультрафиолет определяет скорость и характер химического высвобождения. При освещении показатели были значительно выше, чем в темноте. При этом скорость процесса оставалась постоянной и не зависела от накопления веществ в воде. Ограничивающим фактором стала сама поверхность пластика и тонкий водный слой вокруг него, через который молекулы диффундируют в среду.

Как меняется химический состав со временем

Современные методы анализа выявили сложные смеси соединений в растворённом органическом веществе, полученном из микропластика. В воду попадают производственные добавки, фрагменты полимеров и новые соединения, образующиеся под действием света. Особенно разнообразные смеси выделяют пластики с кольцевыми структурами. По мере старения увеличивается доля кислородсодержащих групп — спиртов, кислот, эфиров и карбонильных соединений. Это делает такие вещества более реакционноспособными и усиливает их взаимодействие с живыми организмами.

"Наши результаты подчеркивают важность рассмотрения полного жизненного цикла микропластика в воде, включая невидимые растворенные химические вещества, которые они выпускают", — сказал соавтор исследования Шитинг Лю из Северо-Восточного педагогического университета.

Влияние на экосистемы и здоровье

Растворённые молекулы легко включаются в микробные пищевые цепи. Одни соединения стимулируют рост микроорганизмов, другие, наоборот, подавляют его, влияя на круговорот углерода и кислородный баланс. Накопление таких веществ связывают и с более отдалёнными последствиями, включая метаболические нарушения у потомства, если воздействие микропластика происходит длительное время. Кроме того, растворённая химия активно связывается с металлами и загрязнителями, изменяя их токсичность и подвижность.

Сравнение микропластикового и природного органического вещества

Растворённое органическое вещество природного происхождения в реках обычно стабильно и связано с почвами и растительностью. Материал, выделяемый микропластиком, ведёт себя иначе: он быстрее меняет состав, активнее реагирует на солнечный свет и демонстрирует большее молекулярное разнообразие. Со временем сходство между природными и пластиковыми соединениями снижается, что указывает на растущее химическое расхождение.

Плюсы и минусы биоразлагаемых пластиков

Биоразлагаемые материалы часто рассматриваются как экологичная альтернатива. Они действительно быстрее разрушаются и уменьшают объём твёрдых отходов. Однако при этом такие пластики выделяют больше растворённых органических веществ. Это может усиливать химическую нагрузку на водные экосистемы и усложнять процессы очистки воды.