Как да почистим пластмасовите микрочастици от океана

Проучванията показват, че пластмасовите микрочастици имат разрушително въздействие върху морската среда. В датски изследователски проект се доказва, че мембраните на Alfa Laval ефективно премахват тази невидима заплаха от отпадъчните води.

 

Счита се, че в световните океани има около 50 трилиона пластмасови микрочастици. Такива пластмасови парченца-замърсители, всяко с диаметър по-малък от 5 мм, са открити в 16 от 17 марки морска сол, четири от пет проби питейна вода и в 80 процента от британските миди.

„Проблемът с пластмасовите микрочастици е, че те не изчезват в околната среда“, казва Клаудия Сик, биолог и ръководител на проекти в датската неправителствена организация Plastic Change. „На пластмасата ѝ отнема изключително дълго време, за да се разгради напълно – стотици или дори хиляди години – и през този дълъг период съществува риск тези частици, с различни размери, да причинят вреда на различни организми.“

Малки, но много вредни

Повечето от нас рядко се сблъскват с по-големите парчета пластмасово замърсяване, които са най-видимите части от океанските боклуци като например Голямо тихоокеанско сметище, въртяща се пластмасова купчина, по-голяма по територия от Тексас, открита през 1985 г. Същевременно всички ние редовно поглъщаме парчета пластмасови микрочастици. И въпреки че въздействието им върху човешкото здраве все още е неизвестно, все повече и повече доказателства се натрупват за вредата, която нанасят върху здравето на животните, особено в моретата.

„Тези малки частици физически блокират или намаляват функционалността на жизненоважни органи; в мидите пластмасовите микрочастици могат да се прикрепят към техните филтриращи органи, с които се хранят, а при рибите – към хрилете или вътре в храносмилателната им система“, казва Сик. Това може да има опустошително въздействие върху морската флора и фауна, защото микрочастиците не позволяват на организмите да улавят и смилат храната, предизвикват стрес и дори им пречат да дишат правилно.

Според Емануел Йонкес, специалист по мембранни биореактори в Alfa Laval, изследванията по този глобален проблем тепърва започват, въпреки че проблемът е добре познат и придобива все по-нарастващо значение. Програмата на ООН за околната среда тази година стартира своя проект „Чисти морета“, насърчавайки страните да предприемат мерки като забрана на използването на пластмасови микрочастици в козметиката.

„Проблемът може да бъде дори по-застрашителен, отколкото си мислим, защото пластмасовите микрочастици са много трудни за откриване и измерване“, казва Йонкес. Океански тралове са се опитвали да улавят частици с диаметър под 0,3 мм, но за частиците между 0,3 мм и 0,005 мм все още няма научно приет начин за тяхното количествено измерване. „Когато филтрирате до този размер, стандартните системи за анализ се мъчат да разберат дали става дума за пластмаса или друг материал“, казва Йонкес.

Откъде идват пластмасовите микрочастици?

Пластмасовите микрочастици се делят на „първични материали“– пластмасови микрочастици, използвани например като ексфолианти в продукти за грижа и козметика, или за струйно продухване на боя и ръжда – и на „вторични материали“. Това са парчета, получени от разпадането на по-големи парчета пластмаса, като влакна от текстил, автомобилни гуми и опаковки.

Награден пилотен проект

Alfa Laval работи съвместно с Plastic Change, Университета в Орхус, Университета в Роскилде и EnviDan за измерване на количествата пластмасови микрочастици, изпуснати в датския фиорд Роскилде от пречиствателната станция за отпадъчни води Bjergmarken. Alfa Laval финансира, монтира, управлява и въвежда в експлоатация пилотна инсталация с мембранен биореактор (MBR), способен да филтрира до 0,2 μm (микрометра) – една хилядна от диаметъра на мрежите или филтрите, използвани в стандартните тралове за пластмаса. Инсталацията помага за изследването, като концентрира суспендираните твърди вещества в обработваната вода до 50 пъти, за да могат да бъдат изследвани.

„За щастие, концентрацията на пластмаси в датските отпадъчни води днес не е толкова висока, така че трябва да филтрирате голям обем вода, за да получите адекватна проба", обяснява Сик. „Мембранният биореактор на Alfa Laval ни помогна много, тъй като можеше да създаде пластмасов концентрат от голям обем отпадъчни води.

Прочетете повече за този награден проект

Мембранна технология за „улавяне“ на пластмасови микрочастици

„Това, което досега ми се стори най-интересно, е че около 1% до 5% от пластмасовите микрочастици, преминаващи през пречиствателната станция за отпадъчни води, попадат в пречистените отпадъчни води, а 80% се озовават в утайката.“

Повече от 50% от датската утайка се използва като тор в селското стопанство, така че пластмасата в утайката от пречиствателната станция се връща в земеделските земи, където може да промени поведението и здравето на основни земни организми, преди евентуално да бъде отмита в реките, фиордите и морето.

За Alfa Laval проучването подкрепя предишни проучвания, които показват, че MBR процесът е ефективен начин за премахване на пластмасови микрочастици. Все още не са открити пластмасови микрочастици в отпадъчните води, третирани от пилотната инсталация, като анализът досега е направен за размери до 50 μm. „Това потвърждава, че MBR задържа повече пластмасови микрочастици, отколкото конвенционалните технологии“, казва Йонкес.

Днес технологията на мембранния биореактор все още е по-скъпа и енергоемка от утаечните басейни, което ограничава използването ѝ там, където има ограничение в пространството, изисквания за специфична мощност или където земята е скъпа. Според Йонкес, скандинавските общини започват да разглеждат MBR като решение на проблема с пластмасовите микрочастици.

Предстоящи разпоредби

„Хората знаят, че може да се въведе регламент за пластмасата, и затова започват да търсят решения.“ Йонкес смята обаче, че ще са необходими няколко години, докато учените разработят ефективен, стандартизиран начин за измерване на количеството пластмасови микрочастици във водата.

Правителствата вече предприемат действия по отношение на доставчиците, като Великобритания и Швеция обещават въвеждане на забрана за продажбата на козметика, съдържаща скрабови микрочастици, до началото на 2018 г., подобно на предприетите стъпки в САЩ, Канада и Нидерландия. 

Но Джонкес вярва, че предстои дълъг път, който трябва да се извърви. „Наистина е важно да предотвратим навлизането на още пластмаса в морето и това трябва да се направи“, казва той. „Но, както при регулирането на изменението на климата, това може да отнеме 50 години.“ Все пак, с решение на ООН от декември 2017 г., призоваващо всички членове да „установят приоритети в политиките“, чрез които се „предотвратява навлизането на морски отпадъци и пластмасови микрочастици в морската среда“, ситуацията започва да се променя съществено.

Richard Orange