Jau zināms, ka vienreizējās lietošanas kafijas krūzes rada kaitējumu videi, jo to plānais plastmasas pārklājums padara tās ārkārtīgi grūti pārstrādājamas.
Tagad jauns pētījums atklāj, ka karsto dzērienu trauki jūsu dzērienā izdala triljonus mikroskopisku plastmasas daļiņu.
Nacionālā standartu un tehnoloģiju institūta pētnieki analizēja vienreizējās lietošanas karsto dzērienu krūzes, kas pārklātas ar zema blīvuma polietilēnu (LDPE) - mīkstu, elastīgu plastmasas plēvi, ko bieži izmanto kā ūdensnecaurlaidīgu starpliku.
Viņi atklāja, ka tad, kad šīs krūzes tiek pakļautas ūdenim 100 ° C (212 ° F) temperatūrā, tie ūdenī izdala triljonus nanodaļiņu litrā.
"Šeit galvenais ir tas, ka visur, kur mēs skatāmies, ir plastmasas daļiņas. To ir daudz. Triljoni litrā," sacīja NIST ķīmiķis Kristofers Zangmeisters.
"Mēs nezinām, vai tiem ir negatīva ietekme uz cilvēku vai dzīvnieku veselību. Mums vienkārši ir augsts pārliecības līmenis, ka tie ir tur."
Zinātnieki brīdina, ka kafijas vai tējas dzeršana no papīra tases ir ne tikai izšķērdīga, bet arī riskē norīt tūkstošiem mikroplastmasas
Lai analizētu kafijas tasīšu izdalītās nanodaļiņas, Zangmeisters un viņa komanda paņēma krūzē esošo ūdeni, izsmidzināja to smalkā miglā un ļāva tai nožūt, izolējot nanodaļiņas no pārējā šķīduma.
Šī metode iepriekš tika izmantota, lai atklātu sīkas daļiņas atmosfērā.
Pēc miglas žāvēšanas tajā esošās nanodaļiņas tika sakārtotas pēc izmēra un lādiņa.
Pēc tam pētnieki varētu norādīt konkrētu izmēru – piemēram, nanodaļiņas, kuru izmērs ir aptuveni 100 nanometri – un ievadīt tās daļiņu skaitītājā.
Nanodaļiņas tika pakļautas karstiem butanola tvaikiem, spirta veidam, un pēc tam ātri atdzesēja.
Spirtam kondensējoties, daļiņas uzbriest no nanometriem līdz mikrometriem, padarot tās daudz labāk nosakāmas.
Šis process ir automatizēts, un to veic datorprogramma, kas saskaita daļiņas.
Pētnieki varēja arī noteikt nanodaļiņu ķīmisko sastāvu, novietojot tās uz virsmas un novērojot tās, izmantojot paņēmienu, kas pazīstams kā skenējošā elektronu mikroskopija.
Augstas izšķirtspējas attēli ar nanodaļiņām, kas atrodamas vienreizējās lietošanas dzērienu krūzēs, piemēram, kafijas tasītēs, mikrometra līmenī (viena miljonā daļa no metra).
Tas ietver parauga augstas izšķirtspējas attēlu uzņemšanu, izmantojot augstas enerģijas elektronu kūli.
Viņi arī izmantoja Furjē transformācijas infrasarkano spektroskopiju, paņēmienu, kas nosaka gāzes, cietas vai šķidruma infrasarkanās gaismas spektru.
Visas šīs metodes kopā sniedza pilnīgāku priekšstatu par nanodaļiņu lielumu un sastāvu.
Savās analīzēs un novērojumos pētnieki atklāja, ka vidējais nanodaļiņu izmērs bija no 30 nanometriem līdz 80 nanometriem, bet dažās - virs 200 nanometriem.
"Pēdējā desmitgadē zinātnieki ir atraduši plastmasu visur vidē," sacīja Zangmeisters.
"Cilvēki ir apskatījuši sniegu Antarktīdā, ledāju ezeru dibenā un atraduši mikroplastmasu, kas lielāka par aptuveni 100 nanometriem, kas nozīmē, ka tās, iespējams, nebija pietiekami mazas, lai iekļūtu šūnā un radītu fiziskas problēmas.
"Mūsu pētījums ir atšķirīgs, jo šīs nanodaļiņas ir patiešām mazas un ir liela problēma, jo tās var iekļūt šūnā un potenciāli traucēt tās darbību," sacīja Zangmeisters, kurš arī uzsvēra, ka neviens nav atklājis, ka tas tā būtu.
Līdzīgā pētījumā, ko veica Indijas Tehnoloģiju institūts Haragpurā 2020. gadā, tika atklāts, ka līdzņemams karstais dzēriens vienreizējās lietošanas krūzē satur vidēji 25 000 mikroplastmasas.
Ūdenī tika atrasti arī tādi metāli kā cinks, svins un hroms. Tie, pēc pētnieku domām, nāk no vienas un tās pašas plastmasas oderes.
Ilustrācijā parādīta kafijas krūze ar palielinātu daļu, kas izgatavota no plastmasas daļiņām. Vienreizējās lietošanas dzērienu krūzes, piemēram, kafijas krūzes, var izdalīt triljoniem nanodaļiņu jeb sīku plastmasas daļiņu no krūzes iekšējās sienas, kad ūdens tiek uzkarsēts.
Papildus kafijas krūzēm NIST pētnieki analizēja arī pārtikai piemērotus neilona maisiņus, piemēram, cepšanas ieliktņus - caurspīdīgas plastmasas loksnes, kas ievietotas cepešpannās, lai izveidotu nepiedegošu virsmu, kas novērš mitruma zudumu.
Viņi atklāja, ka nanodaļiņu koncentrācija, kas izdalās karstā ūdenī no pārtikas kvalitātes neilona, bija septiņas reizes augstāka nekā no vienreizējās lietošanas dzērienu krūzēm.
Zangmeister atzīmēja, ka nav plaši izmantota testa, lai izmērītu LDPE, kas izdalās ūdenī no paraugiem, piemēram, kafijas krūzēm, taču ir testi neilona plastmasām.
Šī pētījuma rezultāti varētu palīdzēt šādu testu izstrādei.
Mikroplastmasa dažādos veidos iekļūst ūdensceļos un nonāk šķidrumā suspendētā veidā. No ūdens tos var absorbēt jūras veltes vai augi, lai tie nonāktu mūsu pārtikā
Zangmeister un viņa komanda tagad ir analizējuši citas patēriņa preces un materiālus, piemēram, audumus, kokvilnas poliesteru, plastmasas maisiņus un ūdeni, kas tiek uzglabāts plastmasas caurulēs.
Šī pētījuma atklājumi kopā ar citiem analizēto materiālu veidiem nākotnē pavērs jaunas pētniecības iespējas šajā jomā.
"Lielākā daļa pētījumu par šo tēmu ir vērsti uz kolēģu apmācību. Šis dokuments veiks abus: apmācīs zinātniekus un nodrošinās informētību," viņš teica.
Pētījums tika publicēts zinātniskajā žurnālā Vides zinātne un tehnoloģija.
