En los últimos 70 años, se han producido 8.3 mil millones de toneladas de plástico en todo el mundo, solo el 9% ha sido recuperado, y la mayor parte del 91% restante ha sido liberado al medio ambiente y una pequeña parte ha sido incinerada. Con el tiempo, los residuos plásticos liberados en el medio ambiente se degradan a través de la erosión ambiental, colisiones físicas, etc., y luego el plástico con un tamaño inferior a 5 mm se convierte en microplástico (MP), incluyendo partículas, fibras o formas de película delgada, formando un importante problema de contaminación material.
Microplásticos en el aire
En el pasado, los microplásticos solo se depositaban en el océano y el suelo, pero investigaciones actuales han descubierto que existe una gran cantidad de microplásticos en el aire. Un equipo de investigación en Nueva Zelanda encontró y analizó partículas de microplástico con un diámetro de 0.01 mm en la ciudad mediante un método químico complejo, y por primera vez calculó la masa total de microplásticos en el aire urbano. Solo la ciudad de Auckland recibe 74 toneladas de microplásticos cada año desde el aire hacia el área urbana, lo que equivale a más de 3 millones de botellas de plástico.
En circunstancias normales, los microplásticos son difíciles de ver a simple vista. Los investigadores recolectan muestras de deposición de microplásticos en la atmósfera de Nueva Zelanda y utilizan tintes fluorescentes para identificar los microplásticos.
A través de la identificación con microscopio de fluorescencia, los investigadores evaluaron la tasa de deposición de microplásticos en la atmósfera de dos puntos de muestreo en la región de Auckland, y descubrieron que se podían encontrar 4885 partículas de microplástico en un promedio diario por metro cuadrado de aire. La tasa de sedimentación de microplásticos observada en los sitios urbanos alcanzó los 5955 microplásticos/metro cuadrado/día. La tasa de sedimentación de microplásticos en el área residencial es más grave, siendo de 33,495 microplásticos/㎡/día.
Antes de esto, en otras ciudades como Londres, Hamburgo (Alemania) y París (Francia), también se descubrió que hay microplásticos en el aire. Londres tiene 771/metro cuadrado/día (un informe de investigación publicado en 2020), Hamburgo tiene 275/metro cuadrado/día (2019), París tiene 110/metro cuadrado/día (2016). Obviamente, la tasa de sedimentación de microplásticos en el aire en Auckland es mucho más alta que la de Londres, Hamburgo y París.
Desde la perspectiva de los ingredientes de los microplásticos, los investigadores han observado 8 tipos de polímeros; el polietileno (PE, comúnmente utilizado en la fabricación de bolsas de plástico, películas delgadas, barriles de plástico, etc.) es el tipo de polímero más abundante observado, ocupando el 39% de todos los tipos de polímeros, seguido por el policarbonato (PC) y el tereftalato de polietileno (PET, comúnmente utilizado para agua potable y bebidas), que representan el 26% y el 22% de todos los polímeros, respectivamente. El PE y el PET son los materiales de embalaje más comunes. Los PC se utilizan principalmente para aplicaciones eléctricas y electrónicas, y estos tres materiales se utilizan a menudo en la industria de la construcción, por lo que ocupan la mayor parte de los microplásticos.
Sin embargo, los investigadores creen que el entorno geográfico en la región de Auckland tiene un gran impacto en los microplásticos en el aire. El alto nivel de microplásticos en la región de Auckland puede estar muy relacionado con el océano cercano y la dirección del viento. La correlación entre la tasa de sedimentación de microplásticos y el viento marino muestra que los microplásticos en el aire costero pueden originarse en el entorno marino, y las olas de la bahía de Hauraki en Auckland pueden dispersar los microplásticos del mar hacia el aire y luego contaminar el entorno atmosférico. La alta tasa de sedimentación de microplásticos también puede estar relacionada con la dirección del viento. El nivel de microplásticos en el aire está relacionado con la dirección del viento desde el distrito oeste de Auckland, y el distrito oeste es la dirección del centro de Auckland.
Microplásticos en el fondo del mar y el océano
Un estudio reciente de un equipo de investigación del Instituto de Ciencia y Tecnología Ambientales de la Universidad de Barcelona, España, descubrió que en los últimos 20 años, la cantidad total de microplásticos depositados en el fondo del mar se ha duplicado. El tipo y la cantidad se corresponden.
Por primera vez, los investigadores llevaron a cabo una reconstrucción de alta resolución de la contaminación por microplásticos en los sedimentos del Mediterráneo para analizar la situación de los microplásticos submarinos. Se considera que el fondo del mar es la convergencia final de los microplásticos que flotan en el mar, pero la evolución histórica, la sedimentación y el depósito de microplásticos en el mar siempre habían sido desconocidos.
Los estudios han encontrado que los microplásticos permanecen inalterados en los sedimentos marinos, y la calidad de los microplásticos depositados en el fondo del mar puede corresponder a la producción mundial de plástico desde 1965 hasta 2016. El resultado específico es que, desde el año 2000, el número de partículas de plástico depositadas en el fondo del mar se ha duplicado, y no solo no han disminuido con la producción y el uso global de estos materiales, sino que han ido en aumento.
Desde la década de 1980, especialmente en los últimos 20 años, la acumulación de partículas de polietileno y polipropileno en envases, botellas y alimentos, y la acumulación de partículas de poliéster en fibras sintéticas de tejidos de ropa han aumentado gradualmente. La cantidad de estos tres granos por kilogramo de lecho marino alcanza los 1.5 mg, de los cuales el contenido de polipropileno es el mayor, seguido por el polietileno y el poliéster.
Este resultado es similar al de los investigadores de Nueva Zelanda, donde el componente principal de los microplásticos en el aire es similar al polietileno. Los investigadores españoles recolectaron sedimentos marinos en el buque de inspección marina Sarmiento de Gamboa en noviembre de 2019. El buque partió de Barcelona y se dirigió a la costa del delta del Ebro en Tarragona, España. Esta área se encuentra en el Mediterráneo occidental, y el río Ebro se considera un área de acumulación de varios contaminantes, incluidos los microplásticos. Además, el sedimento en el río Ebro es más alto que la tasa de sedimentación de alta mar.
Mediante la aplicación de la tecnología de imagen más avanzada para cuantificar las partículas de microplástico con un tamaño de 11 micras, los investigadores han descubierto que una vez que el microplástico queda atrapado en el fondo del mar, ya no se degrada. Esto puede ser permanente. Por lo tanto, el proceso de producción de microplásticos puede provenir principalmente de basura plástica en la playa, el mar o el agua de mar. Los microplásticos de la década de 1960 todavía permanecían en el fondo del mar, dejando las características de la contaminación humana.
Para los microplásticos en el océano y el mar, una encuesta de la ONU considera que el filtro de los cigarrillos es una fuente importante de microplásticos. Cada año, la industria tabacalera mundial produce 6 billones de cigarrillos para 10 mil millones de fumadores en todo el mundo. Estos filtros de cigarrillos están compuestos principalmente de microplásticos llamados fibra de acetato. Cuando estas colillas de cigarrillos se liberan al medio ambiente, se descomponen y liberan por factores como la luz solar y la humedad.
La colilla de cigarrillo es la basura más desechada del mundo y es difícil de recuperar. Alrededor de 766.6 mil millones de kilogramos de residuos tóxicos producen las colillas de cigarrillos del mundo cada año. También son la basura plástica más común en la playa, lo que aumenta la contaminación de los microplásticos en los ecosistemas marinos.
La combinación de microplásticos y toxinas
El mayor problema de los microplásticos es que pueden entrar en la cadena alimentaria a través del agua potable, la dieta, etc., y finalmente entrar en el cuerpo humano para causar una serie de daños. Los microplásticos entrarán en las células, atravesarán la barrera hematoencefálica y pueden acumularse en los pulmones, testículos, hígado y órganos cerebrales. Ahora se detectan microplásticos en la placenta. Sin embargo, aún no existen datos de investigación exactos sobre cuánta cantidad de microplásticos debe alcanzar el cuerpo para causar daño.
Sin embargo, otra situación puede exacerbar las preocupaciones de las personas sobre los microplásticos, es decir, los microplásticos y algunas sustancias dependen unos de otros para producir una mayor toxicidad.
Investigadores estadounidenses acaban de publicar en "Environmental Science and Technology Letters" de la Sociedad Química Estadounidense (ACS) que los microplásticos y algunas sustancias pueden adherirse entre sí. Por ejemplo, cuando el cromo se adhiere a un microplástico, los filtros ultravioleta utilizados en protectores solares y otros productos harán que el cromo metálico sea más tóxico, y los problemas causados a animales salvajes, plantas o humanos pueden ser más graves de lo que se imaginaba inicialmente.
Estudios anteriores han demostrado que los metales pesados se adhieren fácilmente a los microplásticos, lo que puede causar daños potenciales a las criaturas acuáticas. Pero además de adherirse a otros contaminantes, los microplásticos y las mezclas de materiales en ellos también interactuarán y cambiarán sus propiedades químicas.
Algunos metales, como el cromo (Cr), pueden mostrar diferentes estados de oxidación en la superficie del microplástico. Aunque el Cr(III) es relativamente seguro, el Cr(VI) es tóxico. Por lo tanto, los investigadores intentaron aclarar cómo cambia el estado de oxidación cuando el Cr y el microplástico se combinan, y cómo una molécula de filtro ultravioleta, un contaminante orgánico común, afecta el estado de oxidación.
Los investigadores crearon mezclas de cromo y partículas de microplástico de poliestireno. En ausencia de filtros UV, el microplástico puede acumular más cromo. Además, el Cr tiene un estado de oxidación más alto en una mezcla que contiene filtros. El equipo de investigación probó si este estado de oxidación aumentado se convertía en toxicidad ambiental para la población de microalgas. Cuando se exponen a una mezcla que contiene moléculas de filtro, el crecimiento de las microalgas se suprime, lo que indica que el cromo adherido a los microplásticos y a través de agentes de filtro ultravioleta producirá una mayor toxicidad.
Los investigadores creen que los microplásticos pueden ayudar a transformar los contaminantes en una forma más dañina, lo cual es un efecto nocivo de los microplásticos que no se había descubierto antes. Para los microplásticos, se requerirá más investigación para confirmarlo en personas, criaturas y ecología.
Por lo tanto, es un tema urgente e importante resolver el problema de la contaminación por plásticos a través del reciclaje de plástico. Los intereses están relacionados con el presente y el futuro. Se trata de lograr un plástico que pueda mejorar nuestras vidas y aportar grandes beneficios económicos mientras se logra un desarrollo armonioso con el medio ambiente.
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