Mikromuovien torjuminen tieteellä – hyönteiset ja vaihtoehtoiset materiaalit

Mikromuovit ovat nousseet huolenaiheeksi. Nämä hiukkaset, pienempiä kuin 5 millimetriä, irtoavat muovista sen hajoessa. Ne ovat uhka, joka on käytännössä kaikkialla läsnä ja yleinen.

Harvard Medical Schoolin lehdessä Harvard Medicine julkaistun artikkelin mukaan mikromuoveja on havaittu koko ihmisen kehossa, mukaan lukien veri, sylki, maksa, munuaiset ja istukka.

Mikromuovit, jotka ovat pienempiä kuin 1 mikrometri, eli nanomuoveja, ovat vielä vaarallisempia, koska ne voivat tunkeutua soluihin. Ihmisen kehon lisäksi mikromuovit ovat tunkeutuneet – vakavan saastuttavan läsnäolonsa kautta – ympäristöön, merieläimistöön ja muihin eläimiin. nanomuoveja, ovat vielä vaarallisempia, koska ne voivat tunkeutua soluihin.

Mikromuoveja on löydetty ihmisen äidinmaidosta ja vauvan ensimmäisestä ulosteesta, mekoniumista, mikä osoittaa, että mikromuovien vaarallisuus kulkee kanssamme kuin uhkaava varjo alusta alkaen.

Ne voivat mahdollisesti aiheuttaa oksidatiivista vahinkoa, DNA-vaurioita ja muutoksia geenien aktiivisuudessa. Ne ovat myös tunnettu syöpää aiheuttava aine, ja kuten Harvard Medicine raportoi, mikromuoveja on yhdistetty alentuneeseen siittiömäärään ja -laatuun, munasarjojen arpikudokseen sekä jälkeläisten aineenvaihduntahäiriöihin hiirimalleissa tehdyissä tutkimuksissa.

Huolimatta näistä haitallisista vaikutuksista me ihmiset hengitämme ja nautimme mikromuoveja jatkuvasti saastuneen merenelävän, kuten kalojen ja äyriäisten, kautta. Ne löytyvät juoksevan veden, pullotetun veden ja muiden yleisesti kulutettujen juomien, kuten oluen, joukossa.

Yhdistyneiden Kansakuntien viittaama tutkimus arvioi, että keskimääräinen aikuinen kuluttaa noin 2 000 mikromuovia vuodessa suolan kautta. Toinen äskettäin tehty tutkimus osoitti, että ihmiset kuluttavat keskimäärin 39 000–52 000 mikromuovihiukkasta vuodessa.

Jos lisätään hengitetyt mikromuovihiukkaset, luku olisi noin 74 000. Juomaveteen lisätään vielä 4 000 hiukkasta, ja muovipulloissa myydyssä juomavedessä luku kasvaa 9 000 hiukkasella.

Vaikka nämä luvut ovat jo uskomattoman korkeat, tutkimuksen tekijä Kieran Cox uskoo, että nämä tiedot aliarvioivat mikromuovien todellista kulutusta, ja on mahdollista, että todellisuudessa arvot ovat paljon suuremmat.

Ajoittain eri maat ovat asettaneet säädöksiä tai kieltäneet mikrohelmien ja mikromuovien käytön. Kuitenkin, koska yhteiskuntamme on yhä riippuvaisempi muoveista niiden monipuolisuuden, vakauden, keveyden ja alhaisten tuotantokustannusten vuoksi, mikromuovien määrä joissakin merialueissa voi kaksinkertaistua vuoteen 2030 mennessä.

Tiedemiehet, tutkijat ja useat organisaatiot ympäri maailmaa etsivät jatkuvasti ratkaisuja.

Läpimurtoinnovaationa Massachusetts Institute of Technologyn kemiallisten insinöörien tiimi on kehittänyt uuden biohajoavan materiaalin korvaamaan tietyt mikromuovit. He ovat suunnitelleet ympäristöystävällisen vaihtoehdon mikrohelmille, joita käytetään joissakin terveys- ja kauneustuotteissa. 

Lähde: MIT News

Ympäristöystävällinen vaihtoehto terveys- ja kauneustuotteissa käytetyille mikrohelmille

Yhdysvallat olivat ensimmäinen maa, joka otti käyttöön kiellon mikrohelmien käytölle henkilökohtaisissa hygieniatuotteissa. Se alkoi Arizonassa ja levisi sen jälkeen moniin muihin suuriin osavaltioihin, kuten Kaliforniaan, New Yorkiin, New Jerseyn jne.

Se tapahtui vuonna 2014. Sen jälkeen monet maat ovat seuranneet USA:n esimerkkiä. Maat, jotka ovat liittyneet mukaan, sisältävät useita suuria kuluttajatalouksia, kuten Kanada, Uusi-Seelanti, Pohjois-Irlanti, Italia, Iso-Britannia, Ruotsi, Taiwan, Korea jne. 

Nyt, pyrkimyksenä vähentää mikromuoveja niiden lähteellä, MIT:n tutkijaryhmä on kehittänyt biohajoavien materiaalien luokan, joka voisi korvata kauneustuotteissa käytetyt muovipallot. Nämä biohajoavat polymeerimateriaalit pystyvät hajoamaan haitattomiksi sokereiksi ja aminohapoiksi. 

Ana Jaklenec, MIT:n Koch Institute for Integrative Cancer Researchin pääasiallinen tutkija, totesi:

“Yksi tapa lievittää mikromuovien ongelmaa on selvittää, miten nykyinen saaste voidaan puhdistaa. Mutta yhtä tärkeää on katsoa eteenpäin ja keskittyä luomaan materiaaleja, jotka eivät alun perin tuota mikromuoveja.”

Alkuperäisessä tutkimuspaperissa, jossa innovaatio kuvattiin yksityiskohtaisesti, tutkijat selittivät, että heidän motivaationsa oli korvata ei-hajoavat muovit hajoavilla materiaaleilla, joilla on kohdennettuja sovelluksia varten soveltuvia ominaisuuksia.

Saavuttaakseen tavoitteensa he kehittivät hajoavan mikropartikkeli (MP) -alustan, joka perustuu poly(β-aminoesteriin) (PAE) ja hajoaa sokeri- ja aminohappojohdannaisiksi.

Innovaatioon liittyvä erityisen houkutteleva seikka on sen monipuolisuus sovelluksissa ja sen kyky saavuttaa paljon enemmän. Tutkijat ovat osoittaneet, että hiukkasia voidaan käyttää ravinteiden, kuten A-vitamiinin, kapselointiin.

Kapseloitu A-vitamiinia ja muita ravinteita sisältävät elintarvikkeet voisivat tarjota erinomaisen ratkaisun merkittävälle osalle maailman 2 miljardia ravintoaineiden puutteesta kärsivää ihmistä. A-vitamiinin lisäksi materiaali voi kapseloida myös D-vitamiinia, E-vitamiinia, C-vitamiinia, sinkkiä ja rautaa.

Vaikka nämä ravinteet ovat alttiita lämmölle ja valolle, oikea kapseli – valmistettu näistä polymeereista – voi tehdä niistä kestäviä kiehuvaa vettä vastaan jopa kahden tunnin ajan. Hiukkasia testattiin myös turvallisuuden osalta altistamalla ne viljeltyihin ihmisen suolisoluihin ja mittaamalla vaikutuksia soluihin. Soluille ei aiheutunut vahinkoa. 

Mikrohelmien käyttö on yleistä puhdistusaineissa. Tutkijat tarkastelivat myös, voisivatko nämä hiukkaset korvata mikrohelmien käytön.

He heittivät hiukkasia saippuavaahtoon ja havaitsivat, että se toimi puhdistusaineena hyvin poistamalla pysyvät merkit ja vesitiiviin silmänrajan iholta paljon tehokkaammin kuin pelkkä saippua.

Puhuessaan materiaalin monipuolisuudesta paperin pääkirjoittaja, Linzixuan (Rhoda) Zhang, MIT:n kemiantekniikan jatko-opiskelija, totesi seuraavaa:

“Halusimme käyttää tätä ensimmäisenä askeleena osoittaaksemme, että on mahdollista kehittää uusi materiaaliluokka, laajentaa olemassa olevista materiaalikategorioista ja soveltaa sitä erilaisiin käyttötarkoituksiin.”

Vaikka tämä tutkimus keskittyi mikrohelmien korvaamiseen, toisen British Columbian yliopiston tutkimus esitti vielä mielenkiintoisemman ehdotuksen.

Klikkaa tästä oppiaksesi, miten mikromuovien levinneisyys ja tietoisuus kasvavat.

Miten hyönteiset voivat auttaa mikromuovien poistossa

Biology Letters -lehdessä julkaistun tutkimuksen mukaan UBC:n zoologi tohtori Michelle Tseng ja alumna Shim Gicole testasivat toukkoja syöttämällä niille murskattuja kasvomaskuja – yleinen muovituote – sekoitettuna ohraan.

Kuukauden kuluttua toukat olivat syöneet noin puolet saatavilla olevista mikromuoveista, noin 150 hiukkasta per hyönteinen, ja ne lisäsivät painoaan. Ulosteena oli vain pieni osa syödyistä mikromuoveista, noin neljä–kuusi hiukkasta milligrammaa jätettä kohti.

Kokeilun rohkaiseva seikka oli, että mikromuovien syöminen ei vaikuttanut hyönteisen selviytymiseen tai kasvuun. On syytä mainita, että toukat tunnetaan luonnon rosvoina ja hajottajina. Ne voivat selviytyä jopa kahdeksan kuukautta ilman ruokaa tai vettä ja syövät mielellään omaa lajitovereitaan, kun ruoka on niukkaa.

Tärkeää on, että tutkimuksen tarkoitus ei rajoitu pelkästään mikromuovien poistoon syöttämällä ne hyönteisille. Tutkijat sanovat, että myöhemmin he aikovat oppia hyönteisten ruoansulatusmekanismeista, miten mikromuoveja voidaan hajottaa, ja skaalata näitä oppeja plastisaasteen torjumiseksi.

Tohtori Michelle Tseng totesi:

“Ehkä voimme alkaa nähdä hyönteisiä ystävinä. Tapamme tappaa miljoonia hyönteisiä päivittäin yleisillä torjunta-aineilla – samat hyönteiset, joista voisimme oppia hajottamaan nämä muovit ja muut kemikaalit.”

Tähän mennessä suurin osa muoveja syövistä hyönteisistä koskevista tutkimuksista ei ole ollut ekologisesti realistisia. Tässä tapauksessa toukat kuluttivat noin 50 % mikromuoveista, erittivät pienen osan, eikä kulutus vaikuttanut selviytymiseen.

Kun tutkijat ympäri maailmaa pyrkivät torjumaan muovihampaiden ja -kynsien uhkaa, on olemassa suuria yrityksiä, jotka ovat tarjonneet mittakaavassa laajennettuja ratkaisuja. Yksi tällainen yritys, joka on menestynyt merkittävästi muovin poistamisessa, on Veolia.

1. Veolia

Muovialalla Veolia toteaa, että yksi merkittävimmistä haasteista on muovinkierrätyslaitosten puute. Liittouman Alliance to End Plastic Waste (AEPW) perustajajäsenenä, yhdessä yli 80 jäsenyrityksen kanssa koko muoviarvoketjusta (valmistajat, käyttäjät ja kierrättäjät), Veolia on sitoutunut lahjoittamaan 1,5 miljardia dollaria auttaakseen poistamaan muovijätettä ympäristöstä, erityisesti meristä.

Veolia tarjoaa useita ratkaisuja muovinkierrätykseen. Se voi käsitellä useita erilaisia hartsityyppejä, joita Veolian teollisuusasiakkaat voivat sitten uudelleenkäyttää. Näihin kuuluvat polyeteeni (HDPE tai LDPE), jota käytetään pakkaus- tai rakennusteollisuudessa; polypropeeni (PP), jota käytetään autoteollisuudessa, rakennusalalla, huonekaluissa ja kodinkoneissa; sekä polyeteenitereftalaatti (PET), jota löytyy pääasiassa pakkaus- ja tekstiilialalta.

Veolia tarjoaa vaihtoehdon neitseelliselle materiaalille keräämällä ja kierrättämällä muovijätettä useissa vaiheissa, mukaan lukien keräys, lajittelu, murskaus, pesu, sekoitus, suulakepuristus ja käyttövalmiiden kiertopolkujen polymeerien luominen.

Veolian muovinkierrätysratkaisujen tuloksena syntyviä tuotteita käyttää anglo-hollantilainen konserni Reckitt Finish Quantum Ultimate -puhdistustuotteissaan. Veolian ratkaisut auttavat Reckittiä sitoumuksessaan tehdä 100 % muovipakkauksistaan kierrätettäviä ja sisältää vähintään 25 % kierrätettyä sisältöä vuoteen 2025 mennessä.

Veolia teki myös yhteistyötä Koninklijke Van Wijhe Verf:n ja Dijkstra Plasticsin kanssa esitelläkseen maalinpurkin, joka on valmistettu 100 % kuluttajien käytön jälkeen kierrätetystä muovista, käyttäen kierrätettyjä hartsia, joita kuluttajat jo käyttävät. Kun Veolia jalosti muovin rakeiksi, Dijkstra Plastics muunsi ne maalinpurkeiksi Koninklijke Van Wijhe Verf:lle ja sen Wijzonol-maalimerkeille.

Veolia tuki Plastic Odyssey -hanketta, jonka tavoitteena oli muuttaa merien muovisaaste resursseiksi. Plastic Odyssey oli 40 metriä pitkä alus, joka muutti muovijätteen energiaksi aluksella. Matka kesti vuosina 2020–2023. Jokaisessa 33 satamassa kehitettiin olemassa olevia ja uusia kierrätysjärjestelmiä paikallisten sidosryhmien kanssa.

Se tuki tätä projektia ja järjesti konferenssin konsernin pääkonttorilla, jossa kokoontuivat Plastic Odyssey -tiimi, Veolian asiantuntijat sekä Ranskan Veolia-vesiliiketoiminnan johtajat, jotka olivat mobilisoineet yli 170 000 konsernin asiakasta tukemaan tätä seikkailua, sekä Veolia-säätiön edustajat.

Aluksen teknisen osaamisen lisäksi meitä kiehtoi Plastic Odyssey -projektin vakavuus, jonka arvot ovat linjassa Veolian kanssa. Halusimme tarjota kuluttajille mahdollisuuden osallistua: jokaisesta sähköiseen laskutukseen siirtymisestä Veolia Eau France lahjoitti 1 € Plastic Odyssey -projektille… Yli 170 000 kuluttajaa ilmoittautui aloitteeseen. Perhe, joka voitti arvonnan vieraillakseen Plastic Odyssey -kohteessa Marseillessa, oli todella innostunut projektista.

Vuoden 2024 ensimmäiselle kolmelle neljännekselle Veolia kirjasi liikevaihdoksi 32 543 miljonia euroa ja EBITDA:ksi 4 936 miljonia euroa. 

Mikromuoveja vastaan käymämme taistelun tulevaisuus 

Mikromuoveja vastaan käyty taistelu on tapahtunut maailmanlaajuisesti. Esimerkiksi EU:ssa 2019 TARA-missiot ja Ocean Race Europe vuonna 2021 keräsivät mikromuovinäytteitä Itämerestä, Englannin kanavasta ja Välimerestä. Yhdysvaltain National Centres for Environmental Information (NCEI) keräsi julkisesti saatavilla olevaa mikromuovisaasteen dataa eri tutkimusretkiltä ja kenttätutkimuksista. 

Neljä käynnissä olevaa hanketta, PLASTICHEAL, Imptox, PLasticFatE ja POLYRISK, päättyvät vuonna 2025. Nämä hankkeet pyrkivät tutkimaan mikro- ja nanomuovien vaikutuksia ja seurauksia eri ihmisterveyden osa-alueisiin. 

Toinen hanke, Aurora, keskittyy mikro- ja nanomuovialtistuksen vaikutuksiin varhaiselämässä ihmisen terveyteen. Euroopan komissio on ehdottanut, että mikromuovit sisällytettäisiin pintavesien ja pohjavesien valvontalistoihin ympäristönlaatuun liittyvien standardien (EQSD) mukaisesti. 

Euroopan ulkopuolella maaliskuussa 2022 YK:n ympäristöasemassa 175 maata sopi lopettaa muovisaasteen. Lainsäädännöllisesti sitova sopimus – joka käsittelee muun muassa kertakäyttömuoveja ja kierrätysteknologiaa – päätettiin laatia vuoden 2024 loppuun mennessä. Vuonna 2023 Euroopan unioni kielsi irtotuotteen muovikimalan myynnin.

Organisaatioiden ohjeiden lisäksi erilaiset tutkimuslaitokset työskentelevät omalla tavallaan torjuakseen mikromuovisaasteen uhkaa. Kaksi viimeisintä läpimurtoa on jo käsitelty aloitusosioissa. 

Vuonna 2021 esimerkiksi ensimmäinen kokeellinen tutkimus tehtiin mikromuovien pidätyksestä merikatonien avulla. Tutkimus havaitsi, että merikatonit voivat toimia potentiaalisina esteinä tai keräyspaikkoina mikromuoveille. Pidätys kasvoi meriruohon versojen tiheyden ja polymerien ominaistiheyden myötä, kun taas virtausnopeus vähensi sitä.

Toinen, vuonna 2021 julkaistu tutkimus tarkasteli mahdollisuuksia mikromuovien puhdistamiseen merialueilla kalvoteknologian avulla. Kalvoteknologia kattaa useita tekniikoita, kuten mikrosuodatuksen, ultrasuodatuksen ja nanosuodatuksen. 

Vuonna 2019 julkaistun tutkimuksen mukaan esitettiin kymmenen suositusta sidosryhmille muovisaasteen vähentämiseksi. Näihin sisältyi:

(1) Tuotannon ja kulutuksen sääntely

(2) Ekosuunnittelu

(3) Kierrätysmuovien kysynnän lisääminen

(4) Muovien käytön vähentäminen

(5) Uusiutuvan energian käyttö kierrätyksessä

(6) Laajennettu valmistajan vastuu jätteistä

(7) Jätekeräysjärjestelmien parantaminen

(8) Kierrätyksen priorisointi

(9) Biopohjaisten ja biohajoavien muovien käyttö

(10) Elektroniikkajätteen kierrätettävyyden parantaminen

Haasteena on kuitenkin se, että nämä pienet mikromuovihiukkaset ovat usein niin pieniä, että ne kulkeutuvat vesisuodatusjärjestelmien läpi, ja voimme nielemään ne tietämättämme. Ne voivat kulkeutua ilmakehässä ja levitä jopa maapallon syräisimpiin kolkkiin. Niitä on löydetty hunajasta, teestä ja sokerista sekä hedelmissä ja vihanneksissa.

Cardiffin yliopiston tutkimuksen mukaan mikromuovit päätyvät myös viljelysmaille jäteveden lietteen kautta, jota käytetään lannoitteena. Huolestuttavaa on, että suuri osa näistä mikromuoveista päätyy vesistöihin maaperän yläkerroksen valumisen seurauksena.

Vuonna 2015 Kongressi muutti Federal Food, Drug, and Cosmetic Act -lainsäädäntöä (FD&C Act) hyväksymällä Microbead-Free Waters Act of 2015 -lain. Laki kieltää muovimikrohelmien sisältävien huuhtelu- tai pesuaineiden valmistuksen, pakkaamisen ja jakelun. Se koskee myös tuotteita, jotka ovat sekä kosmetiikkaa että reseptitöntä (ns. “over-the-counter” tai “OTC”) lääkettä, kuten hammastahnaa.

Kaiken kaikkiaan mikromuoveja vastaan käyty sota on nyt 360‑asteinen taistelu. Tutkijat, kansainväliset organisaatiot, yritykset ja kansalliset hallitukset taistelevat sitä vastaan yhdessä. Kuitenkin täydellinen poisto vaatisi lisää tietoisuutta käyttäjien ja sidosryhmien keskuudessa, jotka valmistavat näitä mikromuoveja sisältäviä tuotteita.

Klikkaa tästä oppiaksesi, miten kestävyysmittari voi auttaa meitä hillitsemään muovisaastetta.