"Fabryki mikroplastiku". Zaśmiecone rzeki to duży problem

Model badawczy, który analizuje proces przemiany plastikowych odpadów wrzucanych do rzek w toksyczny mikroplastik, pokazuje, że jednorazowe naczynia wykonane z polistyrenu, fragmenty styropianu oraz kawałki folii są materiałami, które ulegają rozpadowi najszybciej. Szybkość powstawania mikroplastiku jest zależna od wielu czynników, takich jak klimat, energia przepływu wody, a także obecność roślinności.

Zjawisko fragmentacji plastikowych odpadów znajdujących się w rzece i powstawanie z nich mikroplastiku zostało zbadane i przedstawione w formie modelu przez dr Macieja Liro z Instytutu Ochrony Przyrody PAN w Krakowie, doktorantkę Annę Zielonkę z Instytutu Geografii i Gospodarki przestrzennej Uniwersytetu Jagiellońskiego oraz dr Tima H.M. van Emmerika z Uniwersytetu w Wageningen w Holandii, który jest światowym ekspertem w dziedzinie zanieczyszczenia rzek makroplastikiem.

Naukowcy przeprowadzili analizę wyników eksperymentów, które zostały opisane w literaturze naukowej. W publikacji pt. "Fragmentacja makroplastiku w rzekach" ustalili, kiedy rzeki stają się najbardziej efektywnymi fabrykami toksycznych mikrocząstek.

Dr Liro, w rozmowie z PAP, tłumaczy, że na proces powstawania mikroplastiku w rzece wpływają różne czynniki, zarówno wewnętrzne, jak i zewnętrzne. Czynniki wewnętrzne wynikają z kształtu i typu plastiku, z którego zbudowany jest makroplastik, który trafia do rzeki. Czynniki zewnętrzne zależą od tego, jak płynie rzeka, w jakim klimacie się znajduje i jak wygląda jej koryto.

Najszybciej w mikroplastik przekształcają się odpady zbudowane z różnych typów polistyrenu, takie jak na przykład tacki używane do jedzenia, białe widelczyki i kubeczki, czy też kawałki styropianu. Niestety, są to odpady, które często można spotkać w terenie nadrzecznym.

Dr Liro podkreśla, że istotne jest nie tylko to, z jakiego typu polimeru zbudowany jest plastikowy odpadek, ale także jaki ma kształt. Według naukowca najbardziej na fragmentację podatne są obiekty o dużej powierzchni i małej masie, czyli na przykład folie.

Energia przepływu wody, głębokość rzeki oraz przeszkody występujące w korycie rzeki wpływają na intensywność interakcji mechanicznych odpadów z wodą i dnem rzeki. Na proces rozdrabniania makroplastiku na mniejsze fragmenty wpływa również typ i głębokość rzeki.

- W rzekach stale płynących, a takich jest w Polsce najwięcej, bodźce powodujące fragmentację występują cały czas, z mniejszym lub większym natężeniem w skali roku. Podczas powodzi, kiedy energia przepływu jest kilkaset a nawet kilka tysięcy razy wyższa, plastik będzie ulegał szybszej fragmentacji mechanicznej – wyjaśnia ekspert.

Proces fragmentacji makroplastiku będzie przebiegał nieco inaczej w rzekach płynących okresowo. W takich rzekach cała strefa koryta może sprzyjać zarówno fragmentacji mechanicznej, wywołanej przepływem wody i rumowiska, jak i biochemicznej, wywołanej m.in. przez promieniowanie UV.

Dr Liro dodaje, że hydromorfologia rzeki zmienia się z odcinka na odcinek. To oznacza, że nie tylko różne rzeki są różne, ale także różne odcinki tej samej rzeki mogą się różnić. Brzegi rzek nieporośnięte roślinnością, ze względu na dostępność promieniowania UV i tlenu, stwarzają korzystne warunki do fragmentacji biochemicznej.

- W tej pracy po raz pierwszy zwróciliśmy uwagę na dwie rzeczy. Po pierwsze, jeśli chodzi o fragmentacje to plastik plastikowy nierówny [...]. Po drugie, że typ rzeki jest niezwykle ważną zmienną modyfikującą tempo tego procesu. Mając te podstawy teoretyczne możemy teraz z dużo większą precyzją formułować szczegółowe hipotezy dla eksperymentów terenowych. Te z kolei pokażą ilościowo - o ile na przykład kształt markoplastiku lub typ polimeru z którego jest zbudowany będzie zwiększał lub zmniejszał tempo powstawania mikroplastiku w konkretnej rzece – podsumowuje dr Liro.

Kiedy naukowcy ustalą, ile mikroplastiku powstaje z określonego typu odpadu, będą mogli oszacować tzw. ślad mikroplastikowy, analogicznie do śladu węglowego.

- Taka informacja, uzyskana w eksperymentach terenowych mogłaby na przykład zostać umieszczona na produktach – choćby na woreczku foliowym w formie: ‘jeśli wrzucisz tą torbę do rzeki, wytworzy ona 100 tys. drobinek mikroplastiku, które będą krążyły przez wiele lat w środowisku – proponuje dr Maciej Liro.

Większość mikroplastiku w rzekach powstaje z makroplastiku, który można zobaczyć gołym okiem. Naukowiec stwierdza, że tak długo, jak widzimy śmieci, możemy je wyciągnąć z wody łatwo i tanio, problem pojawia się, gdy zamienią się w mikroplastik.