Jak oczyścić ocean z mikroplastików
13.08.2019

Badania wykazują, że mikroplastiki mają destrukcyjny wpływ na środowisko wód morskich. W duńskim projekcie badawczym  udowodniono, że membrany Alfa Laval skutecznie usuwają to niewidoczne zagrożenie ze ścieków.


Szacuje się, że w światowych oceanach może znajdować się aż 50 bilionów cząsteczek mikroplastików. Te fragmenty zanieczyszczeń z tworzyw sztucznych, każde o średnicy mniejszej niż 5 mm, znaleziono w 16 z 17 marek soli morskiej, w czterech z pięciu próbek wody pitnej i w 80 procentach małży występujących w wodach Wielkiej Brytanii.
 
“Problem z mikroplastikami polega na tym, że nie znikają one w środowisku”, mówi Claudia Sick, biolog i kierownik projektu w duńskiej organizacji pozarządowej Plastic Change. „Całkowity rozkład plastików trwa bardzo długo – setki lat i więcej – w tym długim okresie czasu cząstki o różnych rozmiarach mogą spowodować szkody u wielu organizmów.”
 

Małe ale podstępne 

Większość z nas nieczęsto spotyka duże skupiska zanieczyszczeń z tworzyw sztucznych, które stanowią najbardziej widoczną część oceanicznych składowisk odpadów, jak np. odkryta w 1985 roku tak zwana Wielka Pacyficzna Plama Śmieci, będąca pływającym stosem odpadów plastikowych o powierzchni większej niż Teksas. Mimo to, wszyscy regularnie połykamy mikroplastiki. I choć skutki dla zdrowia ludzkiego nie są znane, istnieje coraz więcej dowodów wskazujących na ich szkodliwy wpływ na życie zwierząt, w szczególności w morzach i oceanach.
 
„Te niewielkie cząsteczki fizycznie blokują lub ograniczają funkcjonowanie ważnych organów - u małż, cząsteczki mikroplastików mogą przyklejać się do narządów filtrujących pożywienie, a u ryb zalegają w skrzelach lub w układzie pokarmowym,” mówi Sick. Może to mieć bardzo szkodliwy wypływ na życie morskie, uniemożliwiając organizmom wyłapywanie lub trawienie pożywienia, wywołując stres, a nawet uniemożliwiając im właściwe oddychanie.      
 
Według Emmanuela Joncquza, specjalisty ds. technologii w Zespole Bioreaktorów Membranowych Alfa Laval Group, badania nad tym globalnym zagrożeniem są jeszcze w powijakach, pomimo rosnącej świadomości dotyczącej tego problemu. Program Środowiskowy ONZ zainicjował w tym roku projekt Czyste Morza, mający zachęcić poszczególne kraje do podjęcia stosownych działań, na przykład do wprowadzenia zakazu stosowania mikroplastików w kosmetykach.
 
„Możliwe, że problem jest nawet poważniejszy niż nam się wydaje, ponieważ mikroplastiki są bardzo trudne do wykrycia oraz zmierzenia,” mówi Jonquez. Za pomocą kilku włoków próbowano wyłapać z morza cząstki o średnicy poniżej 0.3 mm, jednak w przedziale 0.3 – 0.005 mm wciąż nie ma naukowo przyjętej metody określania ich ilości. „Po przefiltrowaniu cząstek do tego rozmiaru, standardowe systemy analiz się nie sprawdzają, ponieważ występują trudności z określeniem czy jest to plastik czy inny materiał,” mówi Joncquez.
 
Skąd biorą się mikroplastiki?
 
Mikroplastiki dzielą się na “surowce” oraz na „materiały wtórne”. Do grupy surowców należą mikroplastiki stosowane na przykład jako eksfolianty w produktach do pielęgnacji i kosmetykach, czy np. ścierniwo do usuwania farb i rdzy w procesie piaskowania. Z kolei materiały wtórne to fragmenty powstałe w wyniku rozkładu większych kawałków tworzyw sztucznych, jak np. włókna tekstylne, opony samochodowe czy opakowania.


 
Nagrodzony projekt pilotażowy
 
Alfa Laval współpracowała z Plastic Change, Uniwersytetem Aarhus, Uniwersytetem Roskilde i EnviDan w celu pomiaru ilości mikroplastików uwalnianych do duńskiego fiordu Roskilde z oczyszczalni ścieków w Bjergmarken. Alfa Laval sfinansowała, zainstalowała i obsługiwała pilotażowy bioreaktor membranowy (MBR) zdolny do filtrowania cząstek o średnicy do 0.2 μm (mikrometra) – czyli jednej tysięcznej średnicy siatek lub filtrów używanych w standardowych plastikowych włokach. Pilotażowy reaktor pomógł w badaniach poprzez 50-krotne zwiększenie koncentracji zawiesiny w zatrzymanym medium, co umożliwiło zbadanie zawieszonych cząstek stałych.
„Stężenie plastiku w duńskich ściekach na szczęście nie jest zbytnio wysokie, dlatego w celu otrzymania odpowiedniej próbki trzeba było przefiltrować dużą ilość wody,” wyjaśnia Sick. MBR stworzony przez Alfę Laval był bardzo pomocny, ponieważ umożliwił skoncentrowanie w reaktorze cząstek plastików odfiltrowanych z dużej ilości ścieków.”
 
Technologia membranowa pomaga “wyłapać” mikroplastiki
 
"Według mnie, najbardziej interesującym odkryciem jest to, że od 1% do 5% mikroplastików przechodzących przez tradycyjną oczyszczalnię ścieków jest nadal obecnych w ściekach po oczyszczeniu, a 80% w osadzie.”
 
Ponad 50% duńskich osadów jest wykorzystywanych jako nawozy w rolnictwie, zatem plastik powraca na pola uprawne, gdzie może wpłynąć na zachowanie i zdrowie kluczowych organizmów lądowych, zanim prawdopodobnie zostanie wypłukany do rzek, fiordów i mórz. W przypadku Alfy Laval, badanie potwierdza poprzednie analizy, wykazujące że technologia MBR jest skutecznym sposobem usuwania mikroplastików. Jak dotąd, w ściekach oczyszczanych przez pilotażową oczyszczalnię MBR nie odnaleziono żadnych mikroplastików, przy analizie cząstek o średnicy do 50 μm.
 
„To potwierdza, że MBR zatrzymuje więcej mikroplastików niż konwencjonalne technologie”. Według Joncqueza, skandynawskie samorządy zaczynają postrzegać technologię MBR jako rozwiązanie problemu z mikroplastikami.
 
Nadchodzące regulacje
 
"Ludzie zdają sobie sprawę, że w niedalekiej przyszłości mogą zostać wprowadzone regulacje prawne dotyczące plastiku i zaczynają szukać rozwiązań.” Jednak według Joncqueza, upłynie jeszcze co najmniej kilka lat zanim naukowcy opracują skuteczną, zestandaryzowaną metodę pomiaru ilości mikroplastików w wodzie.
 
Rządy już teraz podejmują działania wobec dostawców, w Wielkiej Brytanii oraz Szwecji obiecano wprowadzenie zakazu sprzedaży kosmetyków zawierających mikrogranulki na początku 2018 roku, podążając za przykładem podobnych regulacji wprowadzonych Stanach Zjednoczonych, Kanadzie i Holandii.
 
Jednak Joncquez uważa, że przed nami długa droga. „Zapobieganie przedostawaniu się cząstek tworzyw sztucznych do mórz jest bardzo ważne i powinno zostać uregulowane prawnie,” stwierdza. „Niestety, podobnie jak z regulacjami dotyczącymi zmian klimatu, może to potrwać 50 lat.” Należy jednak zauważyć, że pod wpływem rozporządzenia ONZ z 2017 roku wzywającego wszystkie państwa członkowskie do „nadania priorytetowego znaczenia strategiom”, które „promują zapobieganie zanieczyszczeniu mórz i przedostawaniu się mikroplastików do środowiska morskiego”, sytuacja zaczyna się zmieniać.
 
AUTOR  Richard Orange
Źródło: https://www.alfalaval.com

Galeria

nasi partnerzy

PARTNER STRATEGICZNY