Прозрачная «почва» показала места скопления микропластика

Экологи определили, как микропластик и твердые загрязнители путешествуют на большие расстояния через пористые среды. Для этого они провели эксперимент с прозрачным аналогом почвы. Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, показало, что микропластик способен перемещаться на большие расстояния, сначала скапливаясь в пористом материале, а потом высвобождаясь под давлением жидкости. Ученые надеются, что их исследование поможет предотвратить распространение и накопление загрязнителей в источниках пищи и воды.

Микропластик проник в самые отдаленные уголки нашей планеты. Его находят в антарктическом льду, на дне Марианской впадины и даже в Пиренейских горах. При этом точные механизмы распространения частиц микропластика плохо изучены. Особенно ученых тревожит вопрос о том, как он движется через почву и грунтовые воды, так как оттуда он может легко попасть в пищу и в питьевую воду.

Чтобы выяснить, как микропластик распространяется через пористые среды, Навид Бизмарк (Navid Bizmark) из Принстонского университета вместе с коллегами решил провести эксперимент. Ученые создали трехмерный прозрачный материал с порами размером 38 и 45 микрометра, через который они под разным давлением пропускали фрагменты полистирола, окрашенные флуоресцентной краской. Экологи протестировали два вида частиц: «липкие» и «нелипкие». Они обладали разными свойствами (часть микросфер из полистирола имела положительно заряженную поверхность, а часть — отрицательно) и соответствовали реальным типам микропластика, встречающимся в окружающей среде.

Конфокальная микроскопия показала, что поведение частиц было одинаковым вне зависимости от их свойств. И «липкие», и «нелипкие» частицы сначала застревали в порах материала, а потом продолжали путь, высвобождаясь при достаточно высоком давлении жидкости. Единственная разница была в том, где они формировали комки. «Нелипкие» частицы скапливались преимущественно в узких проходах, тогда как «липкие» застревали в принципе на любых поверхностях твердой среды. При этом, хотя микрочастицы пенополистирола действительно закупоривали поры, в конечном итоге они перемещались по всей длине материала. Только в случаях, когда давление жидкости было низким, они скапливались «у входа».

Экологи надеются, что наблюдения за частицами помогут улучшить параметры более крупномасштабных моделей для прогнозирования количества и распространения загрязнений. Учет различных типов пористых сред, размера и химического состава частиц поможет более точно предсказать вероятность того, что частица переместится на определенное расстояние и достигнет уязвимой точки, например близлежащих сельскохозяйственных угодий. Кроме того, исследование также показывает, как отложение микропластических частиц влияет на проницаемость среды, и позволяет лучше понять, насколько легко вода для полива будет проникать почву при наличии микрочастиц.

Ранее ученые показали, что микропластик переносится не только грунтовыми водами, но и воздушными потоками. Это позволяет ему достигать даже самых труднодоступных участков нашей планеты. При этом до сих пор не ясно, насколько микропластик вреден для здоровья. Согласно последнему докладу ВОЗ, убедительных доказательств того, что содержащийся в питьевой воде микропластик вреден для здоровья, пока что нет.

Кристина Уласович