Пластмассовый мир победил

Разлив нефти

Сто с лишним лет назад придуманная английским изобретателем Александром Парксом смесь нитроцеллюлозы, камфоры и разогретого до текучего состояния спирта позволила получить самый первый пластиковый материал — целлулоид, из которого стали делать небьющиеся игральные шарики для пинг-понга, пупсов и школьные линейки. Чуть позже в смесь решили добавить казеин, который придавал остывшему материалу твердость, и использовать его, например, для изготовления вязальных спиц и пуговиц.

А в 1907 году бельгийский химик Лео Бакеланд, проводя эксперименты с формальдегидом и фенолом, получил жидкое вещество с удивительными свойствами. Материал был эластичным при нагревании, но становился прочным после застывания. Технология производства была настолько несложной, что бакелит — так назывался первый полностью синтетический пластик — стал уверенно завоевывать мир.

Сегодня насчитывается порядка 9 тысяч видов пластика, которые используются примерно везде. 

Частицы пластика добавляют в помаду и тени для их стойкости, и в удобрения — для медленного высвобождения полезных веществ. Микропластик есть в шинах, маркировке дорожных покрытий и даже в сигаретных фильтрах.

Синтетический материал, который получают в результате переработки сырой нефти, угля и природного газа путем полимеризации, оказался столь востребованным, в первую очередь, благодаря его свойствам: недорогой в производстве, универсальный и долговечный.

Но, как нередко бывает, со временем, кроме очевидных достоинств, стали заметны серьезные недостатки. 

Со временем все эти пакеты, бутылки, синтетические ткани и целлулоидные куклы ломаются или изнашиваются, но полностью никогда не разрушаются, а распадаются на всё более мелкие частицы: микропластик, размером не больше 5 мм; а тот, в свою очередь, в нанопластик — чья длина менее 1 микрометра (микрона, который равен одной миллионной доле метра). Такие частицы навсегда оседают в окружающей среде и в итоге обнаруживаются везде: и в самом глубоком месте мира — на дне Марианской впадины, и в самом высоком — в образцах снега на Эвересте. «То, что мы видим, — это самый большой разлив нефти за всю историю, — говорит Мария Вестербос, основатель Plastic Soup Foundation, некоммерческой правозащитной организации по борьбе с загрязнением пластика (Амстердам). — Он есть повсюду, в том числе и в организме человека».

По пищевой цепочке

— Микропластиком первыми заинтересовались морские биологи, поскольку в океане масса выброшенного пластика, — рассказывает молекулярный биолог Виктория Доронина, ассистент кафедры науки факультета образования Манчестерского городского университета (Manchester Metropolitan University). — Он движется по пищевым цепочкам от зоопланктона, который съедает такие частицы по ошибке, сначала к рыбам, питающимся зоопланктоном, затем к хищным рыбам и, наконец, к людям, которые эту рыбу едят. Хотя «морской путь» накопления и деградации этого вещества — не единственный и даже не главный. Такие же пищевые цепочки работают и на суше: например, микрочастицы размером примерно с бактерии оседают на растениях, а с растений попадают в человеческий организм. 

Пластик действительно давно уже присутствует в каждом звене пищевой цепочки. Исследования обнаруживают его в самых разных видах промысловых рыб, в образцах крови коров и свиней, и даже в повседневных овощах и фруктах: рекордсменом по содержанию полимерных частиц являются яблоки и морковь. Добавьте сюда питьевую воду, в которую так или иначе попадают полимерные частицы, — из пластиковых бутылок или распределительных систем. 

До недавнего времени считалось, что «съеденные» пластиковые наночастицы благополучно выводятся пищеварительной системой, но оказалось, что это не так. Исследования последних лет постоянно обнаруживают в человеческих органах самые разные виды пластика.

Глоток пластика

Пальму первенства держат четыре вида полимеров. Полиэтилентерефталат, который используется для производства бутылок и одноразовой посуды. Хорошо всем известный полиэтилен. Полистирол, из которого изготавливают всё ту же одноразовую посуду, а еще игрушки, утеплители и изоляционный материал. И, наконец, полипропилен, который применяют при производстве пищевых контейнеров, стаканчиков под кофе на вынос и пищевой пленки.

Именно эти вещества были обнаружены исследователями Свободного университета Амстердама в образцах крови у двух десятков добровольцев. Таким образом, ученые впервые подтвердили, что микропластик обладает биодоступностью и может всасываться в кровоток. И задумались над новыми вопросами: присутствуют ли частицы пластика в плазме и участвуют ли в их перемещении иммунные клетки. Если это так, то есть вероятность, что пластик влияет на развитие иммунных заболеваний.

Возможно, младенцы «получили» микропластик от матери, а может, в результате искусственного вскармливания из соски. 

В начале этого года исследователи нашли следы микропластика в мужских тестикулах (яичках, в которых образуются мужские половые клетки — сперматозоиды): всего 12 разновидностей, самым распространенным оказался полиэтилен. А следом подоспела еще одна находка — уже непосредственно в сперматозоидах. Исследовательская группа из нескольких университетов Китая в каждом образце спермы обнаружила до восьми разновидностей пластика.

В основном это были всё те же полиэтилен и полистирол, и один «новенький» — ПВХ, конкурент стеклу и металлу, использующийся для изготовления широкого спектра бытовых предметов: от зубной щетки до пластиковых окон.

Исследователи уже высказали предположение, что в ухудшении мужского репродуктивного здоровья — а это общемировая тенденция — может быть виноват микропластик, который накапливается в мужских тестикулах и нарушает процесс сперматогенеза.

Нелегкое дыхание

Впрочем, как оказалось, микропластик можно не только съесть, но и вдохнуть. Его частицы настолько малы, что легко переносятся по воздуху, образуя в нём взвесь. Концентрация их в помещениях более высокая, на открытом пространстве чуть ниже. Некоторое количество волокон и частиц пластика было обнаружено в легочной ткани человека. Исследователи предполагают, что как минимум эти частицы, как и любое постороннее вещество, могут травмировать легочную ткань, как максимум — стать причиной развития бронхиальной астмы и других заболеваний органов дыхания.

Есть и хорошая новость: она заключается в том, что через кожу пластик не проникает в организм. По крайней мере, пока таких данных не получено.

«Эпидермис задерживает довольно много веществ из внешнего мира, в том числе и наночастицы, — считает Хизер Лесли, исследователь из Открытого университета в Амстердаме. — В принципе, они могут проникать глубоко в кожу, но до сих пор мы не видели, чтобы они преодолевали барьер, если только кожа не повреждена». 

Носитель вредностей

Нужно ли нам беспокоиться по этому поводу? Однозначного ответа пока нет.

— Еще несколько лет назад у меня был спор с ихтиологом, который считал, что пластик хоть и называется «микро», но всё равно слишком большой, и в человеческий организм не попадет, — рассказывает Виктория Доронина. — Но сейчас уже есть научная литература, которая доказывает, что микропластик вместе с воздухом может попадать в легкие. И так же, как бактерии, может проникать в кровь при повреждении стенок сосудов. А вместе с ней во все другие жидкости: лимфатическую, семенную. Конечно, в отличие от бактерий, микропластик не размножается, но он может механически повреждать клетки, вызывая воспаление.

Наибольшее беспокойство у исследователей вызывают два обстоятельства.

Во-первых, то, что микропластик, оседая в окружающей среде, интенсивно взаимодействует с другими загрязнителями: тяжелыми металлами, патогенными микроорганизмами, химическими веществами, — и может стать их переносчиком, что, разумеется, не прибавит здоровья.

И второй тонкий момент связан непосредственно с химическим составом пластика. Вещества, содержащиеся в нём, могут оказаться токсичными для эндокринной системы.

Например, он может быть загрязнен пестицидами и гербицидами, которыми обрабатывают растения, — говорит Виктория Доронина. — Пока сложно сказать, насколько и как именно микропластик влияет на здоровье людей, но, думаю, что сейчас ученые этим займутся вплотную. Когда-то и ДДТ (средство против вредных насекомых на основе дихлордифенилтрихлорметилметана), поливали всё подряд, а сейчас он запрещен во многих странах.