نانوپلاستیک چیست ؟

نانوپلاستیک ها ذرات بسیار ریز پلاستیک در محیط هستند. اصطلاح “نانوپلاستیک” و اندازه ذراتی که می شود آنها را در دسته نانو پلاستیک ها قرار داد به طور دقیق مشخص نشده است اما به طور کلی به ذرات پلاستیک در اندازه 1000 نانومتر یا 100 نانومتر ( در تحقیقاتی دیگر محدوده اندازه‌ای از 1 تا 1000 نانومتر)، نانوپلاستیک گفته می شود. نانوپلاستیک‌ها ذراتی ناشی از تخریب و تجزیه اجسام پلاستیکی هستند که به‌طور ناخواسته تولید شده‌اند. در تعریفی دیگر نانوپلاستیک ها پلیمرهای مصنوعی با ابعادی از 1 نانومتر تا 1 میکرومتر هستند که مستقیماً در محیط پیرامون ما رها شده اند.

اکنون پلاستیک ها در برخی از دورافتاده ترین مناطق زمین مانند قطب های زمین نیز مشاهده می شوند. این مواد پلاستیکی وارد آبراهه ها می شوند، مهاجرت می کنند، به آرامی تجزیه می شوند و سپس با محیط زیست و تنوع زیستی اطراف تعامل می کنند. این تنوع زیستی و فعل و انفعالات اکوسیستمی است که بیشترین نگرانی را ایجاد می کند، جایی که محققان نشان داده اند که پلاستیک وارد زنجیره غذایی انسان شده است و همچنین نشان می دهد که پلاستیک ها به موجودات، حیوانات و گیاهان آسیب می رسانند. این نانوپلاستیک ها هستند که بیشترین پتانسیل را برای ایجاد بیشترین آسیب به اقیانوس ها، آب راه ها و حیات وحش ما را دارند.

اما منبع تولید و انتشار نانوپلاستیک ها در محیط پیرامون ما از کجا نشأت می گیرد:

2. دو منبع مهم تولید نانوپلاستیک در محیط زیست

میکروپلاستیک ها یا نانوپلاستیک ها عمدتاً از دو منبع اصلی یعنی زباله های پلاستیکی اولیه و مشتقات ثانویه سرچشمه می گیرند. ضایعات اولیه میکروپلاستیک یا نانوپلاستیک در مقیاس های میکرو یا نانو از منابعی مانند نانوپزشکی، نانوتصویربرداری، نانوحسگرها و محصولات مراقبت شخصی در محیط زیست رها می‌شوند. مشتقات ثانویه، میکروپلاستیک ها یا نانوپلاستیک هایی هستند که از تجزیه پلاستیک ها توسط نیروهای فیزیکی، شیمیایی یا بیولوژیکی ایجاد می شوند. سایش تایر خودروها و فاضلاب ناشی از شستشوی لباس ها از منابع اصلی تولید میکروپلاستیک ها و نانوپلاستیک ها هستند.

2-1. نانوپلاستیک های رها شده از تایر خودرو ها

حرکت خودروها روی آسفالت جاده ها و خیابان ها و ساییده شدن تایر خودروها در اثر اصطکاک لاستیک‌ با سطح زبر موجب انتشار ذرات نانوپلاستیک در هوا می‌شود. تقریباً 30 درصد از وزن یک تایر در طول عمر استفاده شده از آن به صورت ذرات پلاستیکی در هوا منتشر می شود. تحقیقات انجام شده در کنار جاده های مورد تردد خودروها نشان داده است که مقداری زیادی ریز ذرات معلق در اندازه های مختلف در اثر سایش تایر خودروها به ویژ در هنگام ترمز در هوا منتشر می شود. این منبع بالقوه پلاستیک به دلیل اثرات نامطلوب بالقوه میکروپلاستیک ها یا نانوپلاستیک ها و مقادیر زیاد ساطع شده از سایش تایرها مورد توجه زیادی قرار گرفته است.

2-2. نانوپلاستیک آزاد شده از شستشوی لباس ها

بسیاری از پوشاکی که ما استفاده می کنیم دارای الیاف و مواد پلاستیکی هستند. رها شدن نانوپلاستیک ها از شستشوی لباس ها منبع اصلی تولید این ذرات هستند.
الیاف پلاستیک یکی از متداول‌ترین منابع ذرات میکروپلاستیک یا نانوپلاستیکی هستند که در نمونه‌های محیطی محققان شناسایی شده اند که عمدتاً از شستشوی پوشاک خانگی منشأ می‌گیرند. میکروالیاف اکریلیک، نایلون و پلی استر و پنبه از منسوجات مصنوعی به فاضلاب رها می شوند. انتشار سالانه الیاف میکرو از پلی استر و پنبه از طریق شستشوی پوشاک و رها شدن در فاضلاب خانگی 565،000 کیلوگرم در هر سال پیش بینی شده است. لازم به ذکر است این مقدار با توجه به رشد جمعیت و استفاده روز افزون از پوشاک به ویژه پوشاک تولید شده با الیاف مصنوعی، هر ساله رو به افزایش است.

3. قرار گرفتن در معرض بالقوه نانوپلاستیک ها و اثرات نامطلوب آن بر انسان

3-1. چگونه در معرض نانوپلاستیک ها قرار داریم ؟

انسان‌ها معمولاً در معرض طولانی‌مدت (تقریباً تمام عمر) با نانوپلاستیک‌ها با غلظت‌های پایین قرار می‌گیرند. تشخیص نانوپلاستیک ها در مقایسه با میکروپلاستیک ها دشوار است و این که ما دقیقاً در معرض کدام یک از آنها هستیم مشخص نیست. اما باید بدانیم چگونه ما در معرض این ذرات بسیار کوچک پلاستیک قرار می گیریم تا بتوانیم با محافظت بیشتر از خود ایمنی بیشتری در برابر اثرات نامطلوب آن داشته باشیم.

مصرف خوراکی

مصرف خوراکی رایج ترین مسیری است که از طریق آن انسان در معرض نانوپلاستیک ها قرار می گیرد. این مسیر منجر به ورود مداوم نانوپلاستیک ها به بدن می شود. به طوری که گفته می شود ما ناخواسته در طول روز به اندازه یک کارت بانکی پلاستیک می خوریم!!!. استفاده گسترده از پلاستیک ها در شبکه‌های آب آشامیدنی و جاری شدن از لوله‌های آب مصرفی در طولانی‌مدت منجر به قرار گرفتن در معرض مقادیر بالایی از پلاستیک برای مصرف‌کنندگان آب آشامیدنی می‌شود. در یک مطالعه گزارش شده است که انسان ها صدها میلیون ذرات نانوپلاستیک را از یک فنجان نوشیدنی که از بسته بندی کیسه ای استفاده شده، مصرف می کنند.
شناسایی نانوپلاستیک ها در غذاهای دریایی و همچنین نمک های خوراکی نشان می دهد که انسانها در معرض سطوح بالایی از پلاستیک قرار دارند. نانوپلاستیک‌هایی که ابتدا توسط ارگانیسم‌ها و جانواران کوچک تر در زنجیره غذایی جذب می‌شوند، توسط ارگانیسم‌های بالاتر در زنجیره غذایی و در نهایت توسط انسان جذب می‌شوند که از طریق تجمع زیستی بر سلامت انسان تأثیر می‌گذارد.

هوا

همانطور که اشاره شد، سایش تایر خودروها موجب انتشار نانوپلاستیک و میکروپلاستیک ها در هوای اطراف خیابان ها و جاده ها می شود که علاوه بر آلودگی هوای اطراف جاده ها، با جریان های هوایی به مناطق دیگر نیز منتقل می شوند و می توانند محیط بیشتری را در اطراف خود آلوده کننده. به این ترتیب استنشاق هوای آلوده به این ذرات موجب ورود نانوپلاستیک ها به بدن ما می شوند.

جذب از طریق پوست

جذب از طریق پوست، علاوه بر مصرف خوراکی و استنشاق هوا، یکی دیگر از راه های آلودگی به نانوپلاستیک ها است. نانوسم شناسی مواد نانو مهندسی نشان می دهد که نانوذرات (از جمله نانوپلاستیک ها) با اندازه کمتر از 40 نانومتر ممکن است از طریق سد اپیدرمی وارد بدن شوند.
قرار گرفتن پوست در معرض نانوپلاستیک عمدتاً زمانی اتفاق می‌افتد که انسان با نانوپلاستیک‌های موجود در محیط، مانند دوش گرفتن با آب یا استفاده از محصولات مراقبت شخصی حاوی نانوپلاستیک‌هایی مانند نانو پلی استایرن، قرارداد نزدیکی داشته باشد.

3-2. اثرات نامطلوب بالقوه نانوپلاستیک ها بر انسان

می توان گفت نانوپلاستیک ها به موجودات زنده حمله می کنند، از موانع بیولوژیکی عبور می کنند، در بدن باقی می مانند و به نسل بعدی منتقل می شوند. نانوپلاستیک‌ها در موجودات زنده فقط به مقدار بسیار کم دفع می‌شوند و باقیمانده آنها در بدن تجمع پیدا می کنند.
مطالعات in vitro و in vivo نشان داد که میکروپلاستیک ها یا نانوپلاستیک های جذب شده در بدن انسان در مجرای روده تجمع می یابند و برخی از این ذرات پلاستیک از طریق مدفوع دفع می شوند. یافته‌های آزمایش‌های حیوانی نشان می‌دهد که نانوذرات توزیع شده در مجرای روده می‌توانند به سد روده نفوذ کرده و به رگ‌های خونی منتقل شوند.
آلوئول بخشی از ریه با اندازه منافذ نسبتاً بزرگتر از سایر منافذ برای آزادسازی اکسیژن به خون و دریافت دی اکسید کربن از خون است. این بدان معناست که نانوپلاستیک‌های استنشاق شده در ریه‌های انسان ممکن است از طریق آلوئول به سد خونی هوا نفوذ کرده و به سیستم گردش خون منتقل شوند. علاوه بر این، نانوپلاستیک ها می توانند پس از ورود به داخل عروق از سد خونی مغزی عبور کرده و در مغز تجمع پیدا کنند. مطالعه‌ای روی نانوپلاستیک‌های به‌دست‌آمده از زنجیره غذایی در اکوسیستم نشان داد که نانوپلاستیک‌ها از سد خونی مغز عبور می‌کنند و باعث آسیب مغزی در ماهی ها می‌شوند.
همچنین یک مطالعه با استفاده از یک مدل پرفیوژن جفتی انسانی از نانوپلاستیک‌ها گزارش داد که نانوپلاستیک‌ها می‌توانند از سد جفتی از طریق انتشار غیرفعال عبور کنند. این یافته‌ها نشان می‌دهد که نانوپلاستیک‌ها می‌توانند به موانع بیولوژیکی مهم (مانند سد روده، سد خونی هوا، سد خونی مغزی و سد جفتی) نفوذ کنند و اثرات نامطلوب بالقوه‌ای برای انسان ها و موجودات زنده ایجاد کنند.

4. رفتار نانوپلاستیک ها

4-1. تعامل با رسانه های بیولوژیکی

نانوپلاستیک ها پس از تماس با محیط زیستی توسط بیوماکرومولکول ها (مانند پروتئین ها و پلی پپتیدها) تجمیع می شوند و مجموعه ای به نام “کرونا” (پروتئین کرونا و نه ویروس کرونا) را تشکیل می دهند. پروتئین کرونا به دو نوع “سخت” و “نرم” تقسیم می شود. “سخت” شامل جذب نانوپلاستیک به لایه داخلی پروتئین ها است، و “نرم” به این معنی است که ذرات به آرامی در لایه بیرونی پروتئین ها جذب می شوند. پروتئین “کرونا” باعث ایجاد تغییر در خواص جاذب های خود (مانند اندازه و فعالیت های بیولوژیکی) می شود و به طور قابل توجهی بر خواص فیزیکوشیمیایی نانوپلاستیک ها (مانند اندازه، بار و شکل) تأثیر می گذارد.

4-2. تعامل با غشای سلولی

نانوپلاستیک‌ها نمی‌توانند مستقیماً از غشای سلولی عبور کنند. ولی می توانند ساختار غشای سلولی را تخریب کنند که منجر به مرگ سلولی می‌شود. اثرات شدید در طول فرآیند فعل و انفعالات بیولوژیکی شامل آسیب به ساختار غشاء و مرگ سلولی است.

چشم انداز و شیوع پلاستیک در محیط زیست در خط مقدم تحقیقات و توجه رسانه ها در 3 سال گذشته بوده است. بیشتر این توجه بر روی حوزه‌های اندازه نانو و میکرو برای پلاستیک‌ها در محیط و اثرات آنها متمرکز شده است. حوزه نفوذ نانوپلاستیک ها تا به امروز نادیده گرفته شده است، اما اثرات زیست محیطی قابل توجهی ایجاد می کند. باید تعاریف و شیوه جدید برای زندگی انسان قرن حاضر بوجود بیاید تا با آگاهی و دانش در مورد عوامل محرک بیرونی بتواند بهداشت مناسبی برای مقابله با اثرات منفی آنها پیدا کند.