Мир начинает борьбу с микропластиком

Их главные аргументы таковы: пластика стало слишком много, особенно в океанах, в том числе в водах Арктики и даже в Марианской впадине на глубине 11 километров. По данным журнала Science, ежегодно в Мировой океан попадает 11 млн тонн пластика, и если нынешние тенденции сохранятся, то к 2040 году в воду будет сбрасываться до 29 млн тонн полимерных отходов в год, что эквивалентно 50 кг на каждый метр береговой линии в мире. По статистике организации по сохранению морской среды Surfers Against Sewage, к середине века масса пластика в Мировом океане превысит суммарную массу рыб.

С точки зрения экологии прогнозы не внушают оптимизма: сегодня только 9% всей производимой пластмассы подвергается переработке. Но если до недавнего времени ученые говорили о пластике только как о долго разлагающемся мусоре, заполонившем планету, то сейчас доказано, что этот материал распадается на микроскопические фракции, которые имеют высокую проникающую способность.

В минувшем декабре на международной конференции в Пусане (Южная Корея), организованной ООН, уже обсуждалась проблема загрязнения планеты пластиком, однако никаких конкретных решений принято не было. Экспертам не удалось договориться о сокращении выпуска полимерной продукции (в 2024 году крупнейшими производителями полимеров стали Китай, ЕС и Япония, а наибольшее количество пластиковых отходов отмечалось в Китае, США, Индии, Бразилии и Мексике). Не было также одобрено предложение ряда стран ввести дополнительный сбор с нефтехимических предприятий, изготавливающих сырье для пластмассы, — 70 долларов на каждую тонну пластика. Полученные средства планировалось направить главным признанным на сегодня реципиентам «пластиковых проблем» — островным государствам, которые не справляются с наводнениями и оползнями из-за того, что ливневая канализация при наступлении большой воды забивается полиэтиленовыми пакетами. Эта ветвь дискуссии не считается новой, хотя по-прежнему актуальна. Однако сейчас фокус борьбы с полимерными материалами смещается на микропластик и его доказательства накопления в живых организмах с последующим негативным эффектом.

Микроскопический вредитель

Микропластик представляет собой мельчайшие частицы синтетических полимеров и пластмасс, а также их производных размером от 0,1 мкм до 5 мм. Это достаточно изученная фракция, в основном ее и обнаруживают в окружающей среде. Есть еще нанопластик (менее 0,1 мкм) — его выявить сложнее, но, предположительно, воздействие именно таких частиц на живые организмы может быть особенно опасным из-за способности проникать через клеточные мембраны.

Путей попадания пластика в окружающую среду довольно много. «Микропластик может быть либо намеренно добавлен в продукты, например в косметику или чистящие средства, либо образоваться в результате разложения, например, пакетов или бутылок. Существуют микрогранулы — крошечные кусочки полиэтилена, которые вводятся в качестве отшелушивающих частиц в продукты для здоровья и красоты, в частности в некоторые чистящие средства и зубные пасты. Они легко проходят через системы фильтрации воды и попадают в океан и озера, представляя потенциальную угрозу для водных организмов», — рассказывает заведующий кафедрой физики полимеров и кристаллов физического факультета МГУ академик Алексей Хохлов. 

Еще одним источником опасности становятся синтетические ткани. Их волокна содержат полимеры нейлона, акрила и полиолефина, которые при стирке или химчистке изделий смываются в канализацию, а затем попадают в воду. Как подсчитали ученые, при каждой стандартной домашней стирке высвобождается до 700 тыс. фрагментов такого микропластика. Этот «агент» нефтехимии содержится также в материалах для дорожной разметки: красках, термопластах, полимерных лентах, эпоксидных смолах — и в шинах автомобилей. Он разносится на большие расстояния и проникает в различные среды.

Что бы ни исследовали специалисты, они везде находят микропластик. Уже доказано, что он содержится в водопроводной воде и воде из пластиковых бутылок (в бутилированной воде его вдвое больше: чаще всего это фрагменты полипропилена, из которого изготавливают крышки тары), чайных пакетиках (с одной кружкой пакетированного чая в организм человека попадает 13–16 микрограммов пластика — около 2,3 млн микрочастиц и 14,7 млрд наночастиц), жидком детском питании (источник — бутылочки для кормления), его обнаруживают в овощах и фруктах (растения поглощают пластиковые частички с водой), кораллах, в полярных льдах и на Эвересте (вплоть до высоты 8440 метров содержится до 192 частиц микропластика на литр), в мужской сперме и женской плаценте. Мы все давно немножко пластиковые и продолжаем накапливать эти вездесущие порождения человеческой цивилизации.

В чем опасность

По поводу влияния этого материала на организм идут нешуточные дискуссии. Научный мир разделился на «за» и «против»: одни обвиняют микропластик во многих бедах человечества, включая проблемы с демографией, другие утверждают, что его потенциальная угроза преувеличена и мы давно адаптировались к присутствию этого бесконечного множества частиц, которые уже воспринимаем как часть естественной среды обитания.

Как правило, экологический вред микропластика для биосферы связывают с формой, размером и плотностью его фракций. Мелкие плотные частицы смешиваются с едой беспозвоночных и через пищевые цепочки попадают в организмы хищников. Самый высокий уровень загрязнения микропластиком наблюдается у так называемых фильтраторов, в частности мидий, которые поглощают планктон. В воссозданной морской среде экспериментально показано, что под воздействием пластика у моллюсков снижается качество и количество нитей, которыми они крепятся к камням, а также существенно повышается экспрессия белков стресса и иммунного ответа (воспалительные цитокины).

Получены доказательства, что накопление микропластика в земле может нарушать круговорот питательных веществ, изменять рост растений и влиять на почвенные экосистемы. 

Некоторые исследователи утверждают, что воздействие частиц пластика вызывает аномалии развития у наземных животных. В частности, по результатам недавнего эксперимента ученых Новосибирского института органической химии им. Н. Н. Воронцова СО РАН и Института цитологии и генетики СО РАН, у здоровых крыс, которых кормили загрязненной микропластиком пищей (размер частиц пластмассы был эквивалентен размерам эритроцитов животных), ухудшались память и способность к обучению, а темпы изнашивания организма ускорились — например, признаки таких старческих заболеваний, как катаракта и болезнь Альцгеймера, стали более выраженными.

Не дышите

Полномасштабные исследования влияния микропластика на людей пока только начинаются. Но уже понятно, что микропластик проникает в наш организм через воздух, воду и пищу. Например, морская рыба могла съесть микрочастицы или они попали в ее организм через жабры, а потом этой рыбой пообедал человек. С воздухом и водой не требуется даже посредников — некоторые частицы настолько маленькие, что проходят через фильтры. Всемирный фонд дикой природы сообщает, что мы едим, пьем и вдыхаем пять граммов микропластика каждую неделю — это эквивалентно весу кредитной карты.

После попадания в организм с пищей примерно 90% проглоченных фракций выводится естественным путем с продуктами жизнедеятельности, а часть вдыхаемых частиц — с помощью мукоцилиарного клиренса (механизм защиты слизистой оболочки органов дыхания от внешних воздействий). Но кое-что остается в организме. Решающим фактором здесь является размер: фрагменты менее 150 мкм потенциально могут всасываться через слизистую оболочку кишечника и попадать в лимфатическую систему; менее 110 — поступать в кровоток через воротную вену; менее 20 — распределяться по кровотоку и оттуда проникать во внутренние органы. Фракции размером менее 100 нм могут проникать даже в мозг, репродуктивные органы и через плацентарный барьер в организм плода. Судьба пластиковых частиц в теле человека и их потенциальные токсикологические эффекты требуют дальнейшего изучения.

Пока имеются предположения о влиянии мельчайших гранул пластика на рост числа аллергических и респираторных заболеваний, хотя прямые причинно-следственные связи еще исследованы не до конца.

«Загрязнение воздуха является мощным триггером обострения хронических заболеваний бронхов и легких в целом. Это происходит потому, что в загрязненном воздухе содержатся те самые твердые частицы, которые обозначаются PM, в частности PM2.5, PM10. Они поглощаются альвеолярными макрофагами, которые располагаются на поверхности слизистой дыхательных путей и защищают от всевозможных “нападающих” частиц, но не могут быть ими нейтрализованы. PM не перерабатываются и разрушают альвеолярные макрофаги, в которых содержится большое количество факторов агрессии, далее эти факторы попадают на поверхность слизистых оболочек бронхов и вызывают воспаление. Если же воспаление в дыхательных путях уже присутствовало, мы получим осложнения — зачастую довольно тяжелые и требующие госпитализации», — объясняет врач-пульмонолог Первого МГМУ им. И. М. Сеченова доктор медицинских наук Лидия Никитина.

Для снижения риска воздействия микропластика на дыхательную систему специалист советует проводить уборку современными пылесосами, желательно влажную, и использовать в помещениях HEPA-фильтры, которые способны очищать воздух от очень мелких частиц. 

Не для хайпа

Но и к сообщениям о разрушительной силе микропластика стоит относиться критически. Эта тема стала слишком популярной и порой эксплуатируется научными группами не по научным канонам. Так, в прошлом году появилась статья австрийских ученых о «первых доказательствах влияния ежедневного употребления жидкости из пластиковых и стеклянных бутылок на артериальное давление у здоровых добровольцев», в которой исследователи дискредитировали, скорее, себя, а не микропластик. В их квазиэксперименте участвовало всего восемь человек, не было контрольной группы, а результаты измерений давления у людей, пивших бутилированную воду и воду из-под крана, укладывались в рамки суточных колебаний нормального АД. Однако выводы австрийцев были растиражированы в СМИ.

«Все эти публикации об опасности микропластика, которые часто появляются в средствах массовой информации, основываются на предположениях, а не на реальных научных доказательствах. Минздрав недавно тоже подчеркнул это обстоятельство. Если хочется очистить питьевую воду от лишних фракций, ее можно прокипятить — частицы выпадут в осадок. Наша иммунная система отвечает на микропластик так же, как на микрочастицы песка, пыли или природных полимеров (древесина, хитин), с которыми многие организмы сосуществуют сотни миллионов лет», — полагает Алексей Хохлов.

Веских доказательств того, что конкретные заболевания у людей связаны исключительно с накоплением микропластика, ученые пока не представили — множество экспериментов по воздействию частиц на разные системы организма еще ведутся или только планируются.

«С медицинской точки зрения “вина” микропластиков не доказана: их частицы инертны и для организма вряд ли опаснее природных фракций вроде песка, хитина или целлюлозы. Сам по себе пластик вопреки некоторым алармистским гипотезам тоже не представляет угрозы здоровью — это доказано в том числе десятилетиями его успешного использования в медицине», — отмечает врач-диетолог, директор Самарского НИИ диетологии и диетотерапии Михаил Гинзбург.