Рольф Холден годами смотрел на потенциальные токсины через линзу личных продуктов, поэтому было неизбежно, что, когда он переключился с очков на контактные линзы, он задавался вопросом, что происходит в конце их полезной жизни.
«Я был в ванной, распаковывая объектив, и я подумал, что с этим происходит?» он говорит. «Что люди делают с этим? Иногда я теряю линзы, и они попадают в канализацию на пути к очистным сооружениям».
Халден больше знаком с водоочистными сооружениями, чем обычные пользователи контактных линз. Он является директором Центра инженерной гигиены окружающей среды Института биодизайна в Университете штата Аризона, и он сделал карьеру в изучении потенциально опасных химических веществ, которые попадают в систему сточных вод.
Если вы очистите его, он и его команда, вероятно, изучили это. В штате Аризона находится архив образцов из более чем 200 очистных сооружений по всей стране, Национального хранилища осадков сточных вод. Его работа в АГУ и ранее в Школе общественного здравоохранения Университета Джона Хопкинса позволила выяснить, где химические вещества массового производства попадают в окружающую среду.
Он и его команда изучают очистные сооружения, где грабли отфильтровывают твердые вещества, прежде чем микроорганизмы разрушаются и удаляют органические вещества в сточных водах. Растение остается с осадком, который включает в себя как богатый питательными веществами органический материал, так и искусственные загрязнения, в то время как очищенная вода сбрасывается обратно в местные водные пути.
Исследования, проведенные Халденом и другими, показали, что чистая вода не так чиста: Халден нашел активный ингредиент в антимикробных мылах в устьевых отложениях вдоль восточного побережья, из очищенных сточных вод, сбрасываемых в реки и ручьи. Управление по контролю за продуктами и лекарствами запретило этот ингредиент, триклокарбан и другие антимикробные химикаты в 2017 году, но исследователи также обнаружили лекарства, запрещенные лекарства и микропластики в очищенной воде.
На суше Халден и его команда обнаружили антипирены, антимикробные мыла и опиоиды в осадке сточных вод, который откладывается на сельскохозяйственных полях в качестве удобрения или на свалках, где они могут попадать в морскую экосистему, невидимые, но токсичные.
Добавьте контактные линзы в этот список, благодаря его вдохновению ванной комнаты.
Халден поручил изучить вопрос двум протеже: Чарли Рольски, докторантуре, и Варуну Келкару из Института биодизайна.
Рольский и Келкар изолировали фрагменты, которые, по их мнению, были контактами с осадком сточных вод, а затем отвели их обратно в лабораторию. Там, используя спектроскопию комбинационного рассеяния, процесс, который идентифицирует вещества на основе их химического состава, они доказали, что фрагменты были на самом деле от выброшенных контактов, подтверждая, что люди выбрасывают линзы в канализацию и туалеты. (Это было также подтверждено исследованием Рольского, в котором было обнаружено, что чуть менее одного из пяти пользователей регулярно промывают свои линзы.) Учитывая, что около 45 миллионов человек в США носят контактные линзы, это может привести к большому количеству ненужного пластика.
Отдельно Рольский и Келкар помещают контакты в анаэробные и аэробные камеры на очистных сооружениях на 14, 96 и 192 часа, чтобы имитировать время, когда различные очистные сооружения подвергают отходы микробам, а затем анализируют их, чтобы определить степень деградации, вызванной микробами. которые ломают отходы. Чем дольше они находились в резервуарах, тем больше менялись линзы, поскольку микробы ослабляли пластичные полимеры. Но они не исчезли полностью. «Они сохранялись на протяжении всего процесса», - говорит Рольский. «Главная идея заключалась в том, что контакты, проходящие через растение, становятся фрагментированными и в конечном итоге попадают в стоки биосолида».
Исследователи, которые представили результаты своей работы на недавнем заседании Американского химического общества, пришли к выводу, что около 44 000 фунтов контактных линз ежегодно поступают на очистные сооружения в Соединенных Штатах. Из них, по их словам, от 24 250 до 27 900 фунтов стерлингов превращается в осадок сточных вод, который вносится на землю в качестве удобрения или вывозится на свалки. «Находясь рядом с ними, проанализировав их, они такие маленькие и хрупкие», - говорит Рольский. «Я не думал, что это число будет таким большим. Сначала я удивился, но после математики это имеет смысл».
Халден говорит, что линзы в осадке могут оказаться в поверхностных водах. Он добавляет, что отходы на свалках могут вымываться, когда их проникает дождевая вода. Эти пластмассы могут затем стать проблемой питьевой воды и опасностью для морских экосистем. Или, если они находятся в осадке, используемом в качестве удобрения, они могут оказаться в сельскохозяйственной почве, где мало что известно о том, что будет дальше.
«Контактные линзы - это еще одна пластиковая статья, которую мы показали, когда она переходит в осадок сточных вод и на свалки, мусоросжигательные заводы или сельскохозяйственные угодья и другие почвы в местах, где мы выращиваем пищу», - отмечает он. «Это обычное явление многих загрязняющих веществ, которые мы производим в обществе».
В то время как пластмассы в воде, особенно в океанах, в последние годы привлекают большое внимание, ученые обращают внимание на пластмассы, осевшие на суше.
Андерсон Абель де Соуза Мачадо, исследователь из Берлинского университета, говорит, что ученые начинают понимать, как пластмассы и микропластики в почве влияют не только на животных и микроорганизмы, но и на растения. Некоторые исследования, по его словам, показывают, что микропластичные частицы на очистных сооружениях преобразуются таким образом, что привлекают патогенные микроорганизмы, распространяя их. В недавнем исследовании его команда обнаружила, что волокна, шарики и другие пластиковые частицы мешают растениям получать необходимую воду. «Растения испытывали недостаток воды, даже если они находились в гидропонной культуре», - добавляет он.
Он стал соавтором недавней статьи, призывающей к лучшему пониманию пластмасс в наземных экосистемах, обозначив их как возникающую угрозу. «Микропластическое и нанопластичное загрязнение может иметь потенциально важное, хотя и почти полностью игнорируемое, воздействие на биоразнообразие континентальных систем», - пишут авторы. «Необходимо срочно расставить приоритеты в исследованиях по этой теме и предоставить достоверную информацию о поведении в окружающей среде».
«Происходит много запугиваний», - говорит Мачадо. «Я думаю, что мы должны быть осторожны. Большая часть наших знаний очень, очень концептуальна. Первые документы только выходят сейчас. Могут быть эффекты, когда мы думаем, что там». не было. Там, где мы думали, что не может быть никаких эффектов, и могут быть последствия, которые мы не можем предсказать. С точки зрения данных, у нас все еще очень и очень мало ».
Халден говорит, что есть вероятность того, что некоторые из контактных линз останутся в воде, сбрасываемой из растения. Его команда не пыталась измерить эту сумму, что, по его словам, очень сложно. «Я думаю, что было бы справедливо сказать, что очень маленькая часть может мигрировать, - добавляет он, - но сейчас мы не можем сказать, что такое количество. Я уверен, что оно не равно нулю».
В отдельном исследовании, одном из немногих, в которых изучались выбросы пластика из очистных сооружений, сообщалось, что в реках ниже по течению от шести исследованных очистных сооружений повышен уровень микропластиков. Это «подтверждает, что очищенные сточные воды являются основным источником микропластиков», заключили авторы.
Халден и Рольски изучают другие возможные исследования ценных пластиков для личной гигиены, таких как полоски для отбеливания зубов, которые могут проскользнуть под контрольный радар. Станции очистки сточных вод, по словам Халдена, являются «неизученной информационной супермагистралью» из-за того, что они раскрывают о здоровье и поведении, а также о том, как они дают представление об экологических проблемах.
Контакты - не самая серьезная угроза в мире, но они являются еще одним способом проникновения пластмасс в окружающую среду. Халден и Рольский говорят, что самое лучшее время, чтобы не допустить попадания пластмасс в сточные воды, - это начало.
Простой первый шаг, говорит Халден, заключается в том, что на упаковке указывается, что линзы нельзя промывать или выбрасывать в канализацию. (Bausch + Lomb, один из крупнейших производителей контактных линз в США, учредил программу утилизации в 2016 году, но другие компании еще не последовали этому примеру.)
«Что меня больше всего удивило, так это отсутствие информации об упаковке этих продуктов, поскольку они представляют потенциальную опасность», - говорит Халден. «Это упущение легко исправить».
