mikroplast

Mikroplast.
av . CC BY SA 3.0

Mikroplast er små partikler av plast som har størrelse mellom 0,001 og 5 millimeter. Mikrofiber er en undergruppe av mikroplast.

Fremstilling og utslipp

Mikroplast fremstilles direkte i form av små partikler for å lage medisinske og kosmetiske produkter. FNs miljøprogram anslo at det i 2012 ble brukt 4,3 millioner tonn direkte fremstilt mikroplast i kosmetikkprodukter bare i EU (inkludert Norge og Sveits), der mesteparten av disse var laget av polyetylen. Mikroplast fremstilles også direkte for anvendelse som pussemiddel til bearbeiding av overflater, og som bestanddeler i plastkompositter. Mange typer direkte fremstilt mikroplast havner i omgivelsene via avløp eller lignende, og man har i nyere tid satt strengere krav til direkte fremstilt mikroplast i både EU og USA for å hindre utslipp til luft og vann.

Mikroplast kan også dannes når større plastgjenstander brytes ned til mindre bestanddeler. Det skjer for eksempel når gummi slites av hjulene på bilen ved kjøring på bilvei, ved vasking av plastbaserte klær i vaskemaskin, når plast som ligger ute brytes ned ved eksponering for sollys, eller når tilsetningsstoffer i plast lekker ut i vann, slik at plasten blir sprø og sprekker opp i små biter. Utslipp av mikroplast dannet på denne måten er vanskeligere å regulere enn direkte fremstilt mikroplast, siden man da må regulere bruk og utslipp av en mye større og mer omfattende klasse plastgjenstander.

Selv om de eksakte mengdene plast som kastes i omgivelsene ikke har blitt målt, finnes det mange estimater. Av de rundt 350 millioner tonn plast som produseres årlig, har man estimert at 5–13 millioner tonn ender som forsøpling. Størstedelen av denne plasten er polyetylen og polypropylen, som er de to plastsortene det lages mest av. Videre har man estimert at 270 millioner tonn plast flyter i havet, og det er en stor sannsynlighet for at mye av denne brytes ned til mikroplast.

Identifikasjon

Man bruker gjerne en sil, et finmasket nett eller annet finmasket filter for å fange mikroplast fra luft eller vann. Mens de største mikroplastpartiklene (0,1–5 millimeter) kan sees direkte med øyet, er de minste partiklene (0,001–0,1 millimeter) såpass små at de må avbildes i lysmikroskop eller elektronmikroskop.

Man kan i enkelte tilfeller skille ut mikroplast på bakgrunn av massetetthet, da lette plasttyper som polyetylen og polypropylen har massetetthet rundt 0,9 gram per kubikkcentimeter, mens tyngre plasttyper som polyvinylklorid og polyester har massetetthet større enn 1,2 gram per kubikkcentimeter. Dette er imidlertid en nokså usikker identifikasjonsmåte.

Den vanligste metoden for direkte identifikasjon av mikroplast er infrarød spektroskopi, som gjør det mulig å finne den kjemiske sammensetningen til materialet. Imidlertid hender det ofte at tilsetningsstoffer og pigmenter i plasten vanskeliggjør direkte identifikasjon, og da brukes vanligvis mer komplekse målemetoder basert på for eksempel massespektrometri eller kromatografi.

Marin forurensning

Mikroplast forårsaker marin forurensing.
av . CC BY SA 3.0

At mikroplast er en kilde til marin forsøpling har vært kjent lenge. Allerede på 1970-tallet ble det laget rapporter som viste hvordan plastpartikler av for eksempel polyetylen, polypropylen og polystyren forsøplet det marine miljø og utgjorde en fare for blant annet fugl og fisk. En studie fra 1972 talte for eksempel rundt 3500 plastikkpartikler per kvadratkilometer i Sargassohavet. Det viste seg senere at dette var en del av den såkalte nordatlantiske søppeløya, der en ansamling av søppel oppstår på grunn av havstrømmene. På den nordatlantiske søppeløya, som har en utstrekning på rundt 100 kilometer, kan konsentrasjonen av plast på enkelte steder komme opp i flere hundre tusen biter per kvadratkilometer. Selv om dette er mye, er det likevel ikke nok til å danne en sammenhengende øy.

Over hele verden er det rapportert om ansamlinger av mikroplast i hav og innsjøer. Mikroplast befinner seg ikke bare på overflaten av vannet, men kan også synke ned i dypere vannmasser dersom massetettheten er større enn for vann eller det fester seg kjemikalier som bidrar til at de synker. Strømninger i havet bidrar også til at mikroplast kan befinne seg under vann. Her kan det tas opp av plankton, spises av fisk eller sedimentere på havbunnen.

Mikroplast utgjør en fare for det marine miljø på tre forskjellige måter:

  1. Ved opptak av giftige stoffer i og på mikroplast. Plast har ofte en stor evne til å suge opp eller binde molekyler på overflaten. Jo mindre biter plast deles opp i, jo større blir den tilgjengelige overflaten, og dette kan føre til større opptak av farlige kjemikalier per kilo plast. En del helse- og miljøskadelige stoffer som polysykliske aromatiske hydrokarboner, klorerte benzener, polyklorerte bifenyler og hormonhermere setter seg i eller på mikroplast, og vil ved opptak i fisk og planter i vann kunne påvirke deres helse og reproduksjon. Mennesker kan også få i seg miljøgifter som øverste ledd i næringskjeden.
  2. Ved at det lekker ut giftige stoffer fra mikroplast. Tilsetningsstoffer som myknere og flammehemmere brukes ofte i relativt høye konsentrasjoner som lett kan lekke ut i vann og dermed føre til forurensning. Plast som er tilsatt mykner, blir ofte hard når den ligger ute i vær og vind, siden mykneren oppløses mens selve plastmatrisen forblir. Også monomere som ikke polymeriseres kan være forurensende, selv om de fleste plastmaterialer har svært få rester av monomere fra produksjonen som kan lekke ut. I noen plastmaterialer, for eksempel polystyren, finner man likevel små mengder av den miljøskadelige monomeren styren.
  3. Direkte ansamling av mikroplast i indre organer. De fleste vanlige plasttyper som polyetylen, polypropylen og polyetylentereftalat er ufarlige i seg selv, men små plastbiter kan samle seg i mage, lunger og andre organer. Der kan de blokkere vanlige organiske mekanismer og gi opphav til sårdannelser og betennelser. Det er ofte de minste mikroplastpartiklene på størrelse med eller mindre enn celler som kan tas opp gjennom fagocytose, transporteres i vevet og skape betennelsesreaksjoner.

Selv om man kjenner til mange av helse- og miljøfarene ved mikroplast, er det ofte vanskelig å skille virkningen av disse fra de ofte høye naturlige konsentrasjonene av partikler laget av kvarts, leire og cellulose i marine miljø, som også kan påvirke organiske livsformer i forskjellig grad og dermed gjøre det vanskelig å bestemme nøyaktig hvor farlig mikroplast er.

Luftforurensning

Man vet mindre om luftforurensning forårsaket av mikroplast enn marin forurensning, siden det finnes andre luftforurensende kilder som har skapt større bekymring og mer forskning. Den årlige produksjonen av plastfibre ligger på rundt 60 millioner tonn, og en del av disse brytes ned og havner i luften. Forskning har vist at det er større ansamlinger av mikroplast innendørs enn utendørs. Industriell produksjon og slitasje av plastprodukter bidrar til at mikroplast eksisterer i atmosfæren, både uten- og innendørs.

Helse- og miljøskadelige stoffer som polysykliske aromatiske hydrokarboner og myknere setter seg i eller på mikroplast, og kan inhaleres dersom plastpartiklene eller fibrene er små nok. Større partikler setter seg i slim i slimhinnene og fjernes som for eksempel hoste eller spytt. Mindre partikler, spesielt lange fibrer, kan sette seg i lungevev og forårsake betennelsesreaksjoner. Lungebiopsi av tekstilarbeidere som har inhalert polyester, nylon og akrylstøv har vist granulome lesjoner.

Nedbryting av mikroplast

Det forskes aktivt for å finne mer egnede biologisk nedbrytbare plastmaterialer for å erstatte de tradisjonelle plastmaterialene, men kostnader og holdbarhet er ofte to faktorer som står i veien for utviklingen. Noen eksempel på biologisk nedbrytbare plasttyper er polylaktid (PLA), polyglykolid og polyvinylalkohol. I motsetning til mange andre plastsorter som utelukkende fremstilles ved hjelp av petroleum, kan PLA lages ved hjelp av plantebaserte oljer. Ulempen er at man da bruker verdifull plantejord til fremstilling av plast. Videre tåler ikke PLA og andre biodegraderbare plasttyper høye temperaturer og andre mekaniske påkjenninger i like stor grad som andre kjente plasttyper.

En annen metode for å fjerne eksisterende mikroplast er å finne nye måter og biologiske mekanismer for å bryte den ned. I den senere tid har man for eksempel funnet at melormer kan degradere polystyren, mens enkelte sopper og bakterier kan degradere polyetylen. Imidlertid er ikke degraderingen fullstendig, og det materialet som blir igjen, kan fortsatt bidra til mikroplast og miljøforurensing. Det må derfor gjøres mye forskningsarbeid før en bioorganisk nedbrytningsvei kan kunne brukes på stor skala.

Les mer i Store norske leksikon

Litteratur

  • E.J. Carpenter and K.L. Smith, "Plastics on the Sargasso Sea Surface", Science, Vol. 175, 1240-1242, 1972.
  • "Micro(nano)plastics: A threat to human health?" M. Revel, A. Châtel and C. Mouneyrac, Current Opinion in Environmental Science & Health, Vol. 1, 17-23, 2018.
  • "Microplastics in air: Are we breathing it in?" J. Gasperi, S. L.Wright, R. Dris, F.Collars, C. Mandin, M. Guerrouache, V. Langlois, F.J. Kelly and B. Tassin, Current Opinion in Environmental Science & Health, Vol. 1, 1-5, 2018.
  • “Biotechnology advances for dealing with environmental pollution by micro(nano)plastics: Lessons on theory and practices”, A.B. Silva, M.F. Costa and A.C. Duarte, Current Opinion in Environmental Science & Health, Vol. 1, 30-35, 2018.
  • “The plastic in microplastics: A review”, A.L. Andrady, Marine Pollution Bulletin, Vol. 119, 12-22, 2017.

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg