Plastikai paplito visame pasaulyje nuo tada, kai pirmą kartą buvo atrasti XX amžiaus pradžioje, ir šiuo metu tai yra dažniausiai žmogaus naudojama medžiaga. 1950-aisiais pasaulyje kasmet buvo pagaminama apie 1,5 mln. tonų plastiko. 2021 m. šis skaičius eksponentiškai išaugo iki daugiau nei 390 mln.

 

Didėjant naudojamo plastiko kiekiui, išryškėjo ir plastiko atliekų sukeliamos aplinkos taršos problema. Iki 2000 m. daugiausia dėmesio buvo skiriama sintetinių polimerinių junginių, tokių kaip plastikiniai maišeliai ar vienkartiniai vystyklai, biologiniam skaidumui. Tuo metu plastikai pirmiausia buvo susiję su atliekų išmetimu ir šalinimu, taip pat tuo, kad plastikas suyra per dešimtmečius ar net šimtus metų. 2004 m. žurnale „Science“ paskelbti tyrimai parodė, kad vandenyne daugėja mikroskopinių plastikų. Vėliau susidomėjimas plastiko kaupimosi gamtoje pasekmėmis išaugo. Jo imta ieškoti ne tik jūros aplinkoje, bet ir įvairiose kitose aplinkos terpėse, tokiose kaip oras, dirvožemis ar gėlas vanduo.

 

 

 

Pastaruoju metu dėmesys ypač skiriamas mikroplastiko dalelėms, t. y. mažesnėms nei 5 mm plastiko šiukšlėms. Yra du pagrindiniai šių mikroplastiko dalelių atsiradimo šaltiniai. Pirmasis – mikroplastikai, kurie susidaro tiesiogiai, ir, antrasis – iš antrinio šaltinio, t. y. mikroplastiko dalelės, susidarančios, kai didelės plastiko nuolaužos suyra dėl oro sąlygų ar fizinio ir cheminio poveikio natūralioje aplinkoje.

 

Pirminio mikroplastiko, pvz., mikrokaroliukų, gamyba buvo uždrausta, pripažįstant jos poveikio aplinkos taršai rimtumą. Tačiau antrinis mikroplastikas gali ir toliau atsirasti iš plastiko gaminių, kurie jau buvo išmesti ir egzistuoja natūralioje aplinkoje.

 

Mikroplastiko daleles galima būtų pagal jų morfologiją suskirstyti į skirtingus tipus – pluoštus, fragmentus, plėveles ir granules. Nustatyta, kad maždaug 5–6 kg apkrova vieno skalbimo metu iš poliesterio ir akrilo audinių išskiria atitinkamai 6 000 000 ir 700 000 pluoštinių mikroplastiko dalelių. Žinoma, išsiskiriančių pluoštinių dalelių skaičius priklauso ir nuo skalbimo sąlygų, tekstilės gaminių savybių, naudojamų skalbiklių.

(Pasaulinė ir Europos plastiko gamyba (2018–2021 m.). Šaltinis: „Plastics Europe Market Research Group“ (PEMRG))

Fragmentinio tipo mikroplastiko dalelės daugeliu atvejų patenka į nuotekų valymo įrenginius dėl pramoninės gamybos ir suardytų kasdienių gaminių; mikroplastiko plėvelės gali atsirasti dėl plastikinių maišelių ir pakavimo medžiagų erozijos; granulių tipo mikroplastiko dalelės daugiausia patenka iš asmens priežiūros priemonių ir kosmetikos gaminių. Kiekvieną kartą naudojant šveitiklius ir dantų pastą išsiskiria atitinkamai 4 500–95 500 ir 4000 mikroplastiko dalelių. Pluoštai ir fragmentai yra labiausiai paplitę tipai, keliantys didžiausią susirūpinimą ir žalą.

Mikroplastikai yra vienas iš naujų teršalų, į kuriuos pastaraisiais dešimtmečiais buvo atkreiptas dėmesys dėl neigiamo poveikio žmonių sveikatai ir aplinkai. Kenksminga ne vien ši medžiaga pati iš savęs. Jos gebėjimas pernešti teršalus yra dar vienas rimtas susirūpinimą keliantis klausimas. Teršalų pernešimo galimybes veikia įvairūs mikroplastiko aplinkos ir fizikiniai-cheminiai parametrai. Dėl veiksmingų ir tikslingų vandens valymo technologijų trūkumo žmonės, patys to nežinodami, pradėjo vartoti mikroplastiką, o tai sukelia įvairių sveikatos problemų. Nors buvo atlikta keletas reguliavimo bandymų apriboti mikroplastiko gamybą ir naudojimą, dar reikia daug nuveikti siekiant išvengti šios taršos.

(Mėginių rinkimas nustatant mikroplastiko daleles įvairiose aplinkose. Dr. Ievos Uogintės nuotrauka)

Kasmet į vandenynus patenka daugiau nei 8 milijonai tonų plastiko atliekų. Atlikti skaičiavimai sako, kad šiuo metu vandenynuose yra pasklidę daugiau nei 50 trilijonų mikroplastiko dalelių, o tai yra 500 kartų daugiau nei žvaigždžių mūsų galaktikoje.

Mikroplastikas, kaip ir bet kuris kitas plastikas, gali suirti per šimtus ar net tūkstančius metų. Jo ekologinis poveikis aplinkai yra didžiulė grėsmė, kurią reikia kritiškai išnagrinėti.

Pastaraisiais metais visuomenė tapo sąmoningesnė, o mokslininkai tiria situacijos rimtumą. Dr. Ieva Uogintė iš Fizinių ir technologijos mokslų centro (FTMC) Aplinkotyros skyriaus jau kelerius metus tyrinėja mikroplastiko dalelių kiekį ir jo charakteristikas įvairiose vandens sistemose, tokiose kaip jūrų vanduo, geriamas vanduo ar vandens nuotekos.

(Mėginių rinkimas nustatant mikroplastiko daleles įvairiose aplinkose. Dr. Ievos Uogintės nuotrauka)

Tyrimai, nustatant mikroplastiko daleles jūros vandenyje, buvo vieni pirmųjų ir davė daugiausia rezultatų. Šie mikroplastikai yra įvairių formų ir sudėties, priklausomai nuo regiono ypatybių, pramonės rūšių ir supančios aplinkos. Jūros vandenyje, kuriame vykdoma žvejyba, gali būti aptiktas lynas, sudarytas iš polietileno (PE), kuris naudojamas tinklams ir virvėms, o uoste nuo laivo paviršiaus į vandenį nukrito dažų drožlės. Be to, jūriniuose ūkiuose, kuriems reikia daug plūdurų, buvo rasta polistireno (PS) formų. Pakrantės zonose, esančiose šalia tankiai apgyvendintų miestų, mikroplastikas daugiausia nustatytas pluošto pavidalu, o viskozė daugiausia buvo rasta paplūdimiuose, esančiuose netoli turistų lankomų vietų.

Apskaičiuota, kad 80–90 proc. jūros plastiko taršos kyla iš antžeminių šaltinių, todėl buvo pabrėžtas plastiko atliekų apdorojimo strategijų miesto vietovėse poreikis. Jūrų tarša glaudžiai siejama su žmonių ūkine veikla, padidėjusiais turizmo srautais, prasta atliekų tvarkymo praktika ir nepakankamai išvystyta infrastruktūra.

Buvo užfiksuota, kad mikroplastiko dalelių tarša upėse ir ežeruose didėja visame pasaulyje. Ilgalaikiai tyrimai parodė, kad šios tendencijos stebimos ir mūsų Baltijos jūros pakrantėje. Čia mikroplastiko kiekis vandenyje svyravo nuo 20 iki 150 dalelių litre jūros vandens. Pakrančių smėlis itin užterštas mikroplastiko dalelėmis. Nustatyta, kad čia gali būti randama nuo 750 iki net 2250 dalelių viename kilograme.

(Mikroplastiko dalelių tyrimai FTMC Aplinkotyros skyriuje. Dr. Ievos Uogintės nuotrauka)

Mikroplastiko dalelės, randamos jūros vandenyje, egzistuoja įvairių formų; nuo pradinės plastiko formos gamybos proceso metu iki suirusios formos po to, kai jis buvo išmestas ir pateko į aplinką. Fragmentai yra viena iš įprastų plastiko atliekų formų, atsirandančių po to, kai plastikas suardomas ultravioletinių spindulių ir mechaninių vėjo ir bangų jėgų. FTMC Aplinkotyros skyriaus dr. I. Uogintės ir komandos tyrimų metu buvo nustatyta, kad Baltijos jūros vandenyje ir smėlyje vyrauja 75–90 proc. fragmentinių ir 15–10 proc. pluoštinių mikroplastiko dalelių.

Yra daugybė skirtingų kelių, kuriais mikroplastiko dalelės gali patekti į aplinką: lietaus kanalizacija, oras, vėjas, jūrų ir vandenynų srovės, audros. Užterštumą mikroplastiko dalelėmis gerokai didina ir šiukšlių nuotėkiai iš pakrančių ar pramoninių rajonų. Mikroplastiko dalelėms patekus į vandens ekosistemą labai sunku prognozuoti tolesnį jų kelią. Vienos dalelės nusėda į dugną ir gali susimaišyti su smėliu ar nuosėdomis, kitos lieka vandens paviršiuje.

Ypač svarbus mikroplastiko dalelių sklaidos kelias – nuotekų valymo įrenginiai. Į kanalizacijos sistemą dėl pramoninės ir buitinės žmonių veiklos, patenka daugybė mikroplastiko dalelių. Vidutiniškai iš nuotekų valymo įrenginių į upes kasdien yra išleidžiama apie 7,2 milijardo mikroplastiko dalelių. 

(Mikroplastiko dalelių tyrimai FTMC Aplinkotyros skyriuje. Dr. Ievos Uogintės nuotrauka)

Nuotekų valymo įrenginiai (NVĮ) yra tarpinė stotelė tarp žmonių naudojamų plastiko produktų ir aplinkos ekosistemų. Pasak FTMC Aplinkotyros skyriaus mokslo darbuotojos dr. Ievos Uogintės, tyrimų metu mikroplastiko dalelių aptinkama įtekančiame į nuotekų valyklą vandenyje, kiekviename valymo etape, ištekančiame vandenyje ir surinktame dumble. Būtent todėl NVĮ dažnai yra įvardijami kaip vienas pagrindinių veiksnių, turinčių įtakos mikroplastiko taršai vandenynuose ir sausumoje. Mikroplastiko dalelėms šalinti didelę įtaką turi patenkančių nuotekų kiekis, šaltinis, iš kurio patenka nuotekos (komunalinės / industrinės atliekos) ar taikomos valymo technologijos.

Mikroplastiko dalelių pernešimas nuotekų valymo įrenginių sistemoje priklauso nuo dalelių dydžio. Mažesnės už 1 mm mikroplastiko dalelės įtekančiame nuotekų vandenyje sudaro 65,0–86,9 proc., o ištekančiame vandenyje – 81,0–91,0 proc. Pavasarį dėl lietaus ir tirpstančio sniego mikroplastiko dalelių įtekančiame vandenyje būna daugiau, lyginant su vidutiniu mikroplastiko dalelių kiekiu, kuris patenka į nuotekų valymo įrenginius kitais metų sezonais.

Pastaruoju metu nuotekų vandens mėginiai iš nuotekų valyklų buvo naudojami įvairiuose tyrimuose siekiant ne tik charakterizuoti į nuotekų valymo įrenginius patenkančias MD, bet ir įvertinti bei apskaičiuoti NVĮ efektyvumą, šalinant mikroplastiko daleles. Jos nuotekų valyklose yra šalinamos įvairiais procesais: nusodinimo, sijojimo, aeracijos, cheminės oksidacijos, membranos atskyrimo, chloravimo ir kt.

Tyrimai rodo, kad įprastiniai valymo įrenginiai nevisiškai pašalina mikroplastiko daleles iš nuotekų. Šalinimo efektyvumas tarp įvairių regionų ir skirtingų nuotekų valymo technologijų gali svyruoti tarp 33–99 proc. Todėl išsamūs mikroplastiko dalelių, aptinkamų nuotekose, parametrų tyrimai yra labai svarbus etapas, siekiant įvertinti esamą situaciją ir stengiantis sumažinti vandenynų ir sausumos taršą.