Toksyczne combo. Te dwa składniki skutecznie dewastują środowisko

Mikrodrobiny plastiku i PFAS są jednymi z najgroźniejszych zanieczyszczeń środowiskowych współczesnego świata. PFAS, czyli per- i polifluoroalkilowe substancje chemiczne, stosowane są powszechnie w produktach codziennego użytku – od nieprzywierających patelni po odzież wodoodporną. Ich trwałość oraz odporność na degradację sprawiają, że określane są mianem „wiecznych chemikaliów.” Mikrodrobiny plastiku, mniejsze niż 5 mm fragmenty większych tworzyw, pojawiają się w glebie, wodzie, a nawet w ludzkich organizmach.

Badania przeprowadzone na Uniwersytecie w Birmingham ujawniły, że współwystępowanie tych dwóch zanieczyszczeń ma znacznie bardziej niszczycielskie skutki niż ich oddzielne działanie. Na podstawie eksperymentów z wykorzystaniem rozwielitki wielkiej (Daphnia magna), gatunku kluczowego dla ekosystemów wodnych, naukowcy odkryli, że ekspozycja na oba te zanieczyszczenia prowadzi do zahamowania wzrostu, opóźnienia dojrzałości płciowej oraz zmniejszenia liczby potomstwa mikroskopijnych zwierząt.

„Obserwowaliśmy aż o 41% większe szkody w przypadku jednoczesnego narażenia organizmów na PFAS i mikrodrobiny plastiku niż przy każdym z tych zanieczyszczeń osobno,” stwierdza współautor badania, dr Mohamed Abdallah.

Synergizm, czyli wzajemne wzmacnianie działania tych dwóch substancji, wynika z ich specyficznych właściwości chemicznych i fizycznych. Mikrodrobiny plastiku adsorbują PFAS na swojej powierzchni, ułatwiając ich transport w środowisku i wzmacniając toksyczne oddziaływanie na organizmy wodne. Mikrodrobiny o nieregularnych kształtach, takie jak włókna, wydają się wyjątkowo silnie wzmacniać szkodliwe działanie chemikaliów, ponieważ wolniej opuszczają układy trawienne organizmów, co wydłuża czas ich oddziaływania.

„Te odkrycia będą istotne nie tylko dla gatunków wodnych, ale także dla ludzi, podkreślając pilną potrzebę ram regulacyjnych, które zajmą się niezamierzonymi kombinacjami zanieczyszczeń w środowisku” — mówi współautorka badania, prof. Luisa Orsini. „Zrozumienie przewlekłych, długoterminowych skutków mieszanin chemicznych jest kluczowe, zwłaszcza biorąc pod uwagę, że wcześniejsze narażenie na inne substancje chemiczne i zagrożenia środowiskowe może osłabić zdolność organizmów do tolerowania nowych zanieczyszczeń chemicznych”.

Daphnia magna, gatunek kluczowy dla wodnych łańcuchów pokarmowych, stał się modelem badawczym w eksperymentach. Dwa różne genotypy rozwielitek – jeden z obszarów o niskim poziomie zanieczyszczeń, a drugi z terenów skażonych chemikaliami – wykazały różną tolerancję na działanie mikrodrobin plastiku i PFAS.

Wyniki pokazują, że wcześniejsza ekspozycja na chemikalia może obniżać odporność organizmów na nowe zanieczyszczenia. „Chroniczna toksyczność takich kombinacji może mieć katastrofalne skutki zarówno dla fauny, jak i ludzi,” ostrzega dr Abdallah.

Choć większość ludzi na świecie narażona jest na niskie poziomy PFAS, badania przeprowadzone w Australii wskazują, że osoby mieszkające w pobliżu skażonych terenów, takich jak bazy wojskowe, mogą mieć znacznie wyższe poziomy tych substancji we krwi. PFAS są często obecne w wodzie gruntowej, co prowadzi do ich kumulacji w organizmach ludzi spożywających zanieczyszczoną wodę.

Choć nie ma jednoznacznych dowodów na poważne skutki zdrowotne, badania na zwierzętach laboratoryjnych wykazały, że PFAS mogą negatywnie wpływać na funkcjonowanie wątroby, układ hormonalny i tarczycę. „Zaleca się minimalizowanie ekspozycji na te substancje, nawet jeśli ich pełne skutki dla zdrowia ludzi nie są jeszcze znane,” stwierdza australijskie Ministerstwo Zdrowia.

Z kolei mikrodrobiny plastiku zostały odkryte przez naukowców niemal wszędzie: od głębin oceanu, przez szczyt Mt. Everest po chmury. Naukowcy wykazali także, że plastikowe drobiny z łatwością przedostają się do wnętrza żywych organizmów i są nawet w stanie przekroczyć barierę krew-mózg, chroniącą centralny układ nerwowy przed szkodliwymi czynnikami.

Badania nad zdrowotnymi efektami kontaktu z mikroplastikiem u ludzi wciąż trwają, istnieją jednak poszlaki sugerujące, że ta forma zanieczyszczenia może mieć poważne, zdrowotne skutki. Niedawne badania wskazują jednak na statystyczne powiązanie pomiędzy długotrwałym kontaktem z mikroplastikami, a prawdopodobieństwem zawału serca, udaru mózgu lub śmierci. Mikroplastiki zostały uznane przez Światowe Forum Ekonomiczne za dziesiąte największe zagrożenie, przed jakim stoi ludzkość.

W odpowiedzi na zagrożenia związane z PFAS i mikrodrobinami plastiku wiele krajów, w tym Australia, Stany Zjednoczone i państwa Unii Europejskiej, wprowadziło regulacje mające na celu ograniczenie ilości tych substancji trafiających do środowiska.

W USA Agencja Ochrony Środowiska (EPA) zakazała stosowania PFAS w nowych procesach produkcyjnych, a w Europie wprowadzono limity dla stężenia PFAS w wodzie pitnej. Mimo to PFAS, ze względu na swoją trwałość, pozostaną w środowisku przez dziesięciolecia. Niektóre z zaliczanych do tej grupy chemikaliów rozpadają się w naturalnym środowisku nawet przez tysiąc lat. Oznacza to, że kluczowe jest opracowanie metod ich bezpiecznego usuwania ze środowiska.

Wyniki najnowszego badania dotyczącego współdziałania PFAS i mikroplastików podkreślają konieczność stworzenia bardziej zaawansowanych metod oceny ryzyka, które uwzględniałyby interakcje chemiczne oraz ich wpływ na różnorodność genetyczną gatunków. „Zrozumienie synergistycznych skutków tych substancji jest kluczowe dla ochrony zarówno ekosystemów, jak i zdrowia ludzi,” zauważa dr Abdallah.

Naukowcy apelują o wprowadzenie regulacji obejmujących nie tylko oddzielne substancje, ale także ich kombinacje. „Nie możemy ignorować potencjalnie katastrofalnych skutków łączenia zanieczyszczeń,” dodaje prof. Orsini.