Ніхто ще не знає, яку загрозу становить забруднення пластиком для здоров’я людини, але нещодавнє усвідомлення того, що ми п’ємо невидимі фрагменти пластику разом із нашою водою, викликає у багатьох зрозуміле занепокоєння. Щоб зупинити проникнення мікро- та нанопластику в наші тіла та мозок, дослідники з Університету Міссурі винайшли потенційно стійкий і безпечний спосіб позбавити воду від мікроскопічних забруднюючих речовин.
Використовуючи природні рідкі інгредієнти з низькою токсичністю, команда показала, що вони можуть видалити близько 98 відсотків наноскопічних полістирольних кульок із прісної та солоної води. Розчинник, створений дослідниками, плаває на поверхні води, схожий на нафту. Проте швидке змішування, і – вуаля! – рідина підхоплює мікроскопічні пластики у воді та виносить їх на поверхню.
Всмоктуючи піпеткою верхній шар рідини, дослідники з Університету Міссурі виявили, що вони можуть видалити майже всі нанопластикові кульки зі своїх зразків забрудненої води.
У солоній воді метод вилучив 99,8% усіх забруднювачів полістиролу.
Доказ концепції демонструє економічно ефективне та потенційно «стійке рішення проблеми нанопластику», стверджують дослідники з Mizzou. У ході подальших досліджень ця техніка може навіть виявитися корисною для очищення води від інших забруднюючих речовин, наприклад хімікатів назавжди.
Попередні дослідження показали, що водопровідна та бутильована вода містить численні мікроскопічні шматочки пластику, особливо нанопластики розміром менше мікрометра. Фактично, за деякими оцінками, приблизно 240 000 нанопластикових частинок міститься в середньому в кожному літрі бутильованої води.
Ці речовини, що не піддаються біологічному розкладанню, іноді виготовляються спеціально, а іноді утворюються з розщепленого мікропластику. Вони можуть легко просочуватися в природні екосистеми, через річки чи дренажні мережі, або через стирання шин, сільськогосподарські стоки чи плани очищення стічних вод. Сьогодні нанопластики знаходять у водоймах по всьому світу, включаючи такі віддалені місця, як морські глибини, Арктика та гірські озера.
«Нанопластики можуть порушити водні екосистеми та потрапити в харчовий ланцюг, становлячи ризик як для дикої природи, так і для людей», — каже хімік Піюні Іштавіра, який проводив дослідження в Міззу.
Крім того, шкідливі хімічні речовини, такі як важкі метали або антипірени, також можуть прилипати до поверхні нанопластику, де вони можуть взаємодіяти з біологічними мембранами. Видалити такі дрібні забруднювачі з навколишнього середовища нелегко.
Нещодавно дослідники з Китаю виявили, що кип’ятіння водопровідної води може видалити до 90 відсотків нано- та мікропластику. Це може бути простим способом видалення забруднюючих речовин з питної води, але він не корисний для великих водойм, які можуть бути забруднені. Нова техніка від Mizzou може впоратися з нанопластиковим забрудненням набагато більш масштабованим способом.
«Наша стратегія використовує невелику кількість дизайнерського розчинника для поглинання частинок пластику з великого об’єму води», — пояснює хімік Гері Бейкер.
«Наразі потужність цих розчинників недостатньо вивчена. У майбутній роботі ми прагнемо визначити максимальну потужність розчинника. Крім того, ми досліджуватимемо методи переробки розчинників, дозволяючи їх багаторазове використання, якщо це необхідно». Дослідження було опубліковано в ACS Applied Engineering Materials.