Mikroplastik przenosi chemię, patogeny i geny oporności na antybiotyki?

Mikroplastikiem określa się niewielkie cząstki tworzyw sztucznych, które występują m.in. w wodzie, glebie i powietrzu. Mogą przemieszczać się pomiędzy poszczególnymi elementami środowiska, a także przedostawać się do organizmów żywych.

Badacze z Jiangxi Agricultural University przeanalizowali dotychczasowe wyniki badań dotyczących roli mikro- i nanoplastiku w transporcie innych zanieczyszczeń. Wyniki swojej pracy opisali na łamach czasopisma „Energy & Environment Nexus”.

Mikroplastik jako nośnik zanieczyszczeń

Powierzchnia cząstek plastiku może wiązać różnego rodzaju substancje obecne w środowisku. Dotyczy to m.in. trwałych zanieczyszczeń organicznych, takich jak niektóre pestycydy, związki przemysłowe czy produkty uboczne spalania, a także metali ciężkich.

Szczególne znaczenie może mieć sytuacja, w której mikroplastik zostaje połknięty przez zwierzę. Zanieczyszczenia związane wcześniej z powierzchnią plastiku mogą uwalniać się w przewodzie pokarmowym i stawać się łatwiej dostępne dla organizmu. Mechanizm ten określany jest czasem jako „efekt konia trojańskiego”.

Znaczenie ma również wielkość cząstek. Większe fragmenty mikroplastiku pozostają przede wszystkim w przewodzie pokarmowym. Najmniejsze cząstki, określane jako nanoplastik, mogą natomiast przenikać przez bariery biologiczne i przedostawać się do innych części organizmu.

Na plastiku rozwijają się mikroorganizmy

Powierzchnia mikroplastiku może być również zasiedlana przez mikroorganizmy. Z czasem tworzą one warstwę nazywaną biofilmem, a całą społeczność drobnoustrojów rozwijających się na cząstkach plastiku określa się mianem plastisfery.

W takich skupiskach mogą występować również mikroorganizmy chorobotwórcze oraz bakterie zawierające geny oporności na antybiotyki. Biofilm zapewnia drobnoustrojom stosunkowo dobrze chronione środowisko, natomiast ich bliski kontakt może sprzyjać wymianie materiału genetycznego, w tym genów odpowiedzialnych za oporność na leki.

Naukowcy wskazują, że chemiczne i biologiczne oddziaływanie mikroplastiku może się wzajemnie wzmacniać. Substancje zgromadzone na powierzchni plastiku mogą wpływać na skład obecnych tam mikroorganizmów. Z kolei rozwijający się biofilm zmienia właściwości powierzchni cząstek, co może ułatwiać przyłączanie kolejnych zanieczyszczeń.

Znaczenie ma także wiek cząstek plastiku

Na właściwości mikroplastiku wpływa również jego wcześniejsze oddziaływanie ze środowiskiem. Promieniowanie słoneczne, tlen, zmiany temperatury oraz mechaniczne ścieranie stopniowo zmieniają powierzchnię tworzywa. W efekcie starsze, zwietrzałe cząstki mogą wiązać substancje chemiczne w inny sposób niż świeżo powstały mikroplastik.

Autorzy opracowania podkreślają jednocześnie, że skala opisywanych procesów w rzeczywistych warunkach środowiskowych wymaga dalszych badań. W doświadczeniach laboratoryjnych często wykorzystuje się wyższe stężenia mikroplastiku i innych zanieczyszczeń niż te spotykane w naturze, a czas obserwacji jest krótszy niż rzeczywista ekspozycja organizmów, która może trwać miesiące lub lata.

Jak podsumował jeden z autorów publikacji, Jingliang Shi, mikroplastiku nie należy rozpatrywać wyłącznie jako osobnego rodzaju zanieczyszczenia. Cząstki tworzyw sztucznych mogą wchodzić w interakcje z substancjami chemicznymi i mikroorganizmami, uczestniczyć w ich przemieszczaniu w środowisku, a w określonych warunkach także wpływać na siłę ich oddziaływania.