Mikroplastikler ve nanomalzemeler: Çevre için tehlikeli bir kombinasyon

Mikroplastikler, plastik atıkların küçük parçalara ayrılmasıyla oluşan, çapı 5 milimetreden küçük olan plastik parçacıklardır. Nanomalzemeler ise, boyutları 100 nanometreden küçük olan ve özel özelliklere sahip olan mühendislik ürünü malzemelerdir. Bu iki tür malzeme de çevremizde giderek daha fazla bulunuyor ve birlikte nasıl etkileşime girdikleri konusunda endişe verici sorular ortaya çıkıyor.

Diamond Light Source’tan bir araştırma ekibi, bu sorulara cevap aramak için yeni bir çalışma yaptı. Çalışmada, mikroplastik atıkların tatlı su ve deniz suyu senaryolarında Çinko Oksit (ZnO) nanomalzemeleriyle nasıl etkileşime girebileceğini incelendi. Aynı koşullar altında ZnO bazlı bir güneş koruyucu ve bileşiminde mikro boncuklar bulunan bir peeling temizleyici de değerlendirdi. Elde edilen sonuçlar, Zn agregatları/mikro polimer karışımlarının ticari ürünlerden doğal olarak süzüldüğünü/salındığını doğruluyor; bu durum, bu mikroplastikleri yutabilen ve aynı zamanda çinko parçacıklarını yutabilen balıklar ve besin zincirindeki diğer suda yaşayan organizmalar için endişe verici çevresel etkileri ortaya koyuyor.

Çalışmanın başyazarı Diamond Beamline Bilim Adamı Miguel Gomez Gonzalez, “Hem saf nanomateryaller hem de güneş kreminden salınan çinko oksidin çok küçük plastik parçalarına yapışma yeteneğinin büyük etkileri var. Bu plastikler, peeling yapan yüz temizleyicileri gibi günlük eşyalardan bile gelebilir. Bu çalışmada mikroplastiklerin daha küçük çinko parçacıklarını bir yerden bir yere taşıyabildiğini bulduk. Sonuç olarak, balıklar veya diğer suda yaşayan organizmalar bu mikroplastikleri yutarak aynı zamanda çinko parçacıklarını da yutabilirler.” dedi.

Çalışmada kullanılan yöntemlerden biri, Diamond’ın I18 Beamline’ında bulunan X-ışını Floresans Mikroskobu (XRF) idi. Bu cihaz, çok küçük örneklerdeki elementleri tespit etmek için X-ışınlarını kullanır. Bu sayede, araştırmacılar, ZnO nanomalzemelerinin mikroplastiklere nasıl yapıştığını ve farklı çevresel solüsyonlarda nasıl dönüştüğünü gözlemleyebildiler.

Araştırmalarını gerçek dünyayla daha alakalı hale getirmek için ekip, UV radyasyonunu engellemek için yaygın olarak kullanılan çinko oksit içeren bir güneş koruyucuyu test etti. Güneş koruyucunun bir hafta boyunca farklı çevresel solüsyonlarda kuluçkalanmasına izin verdiler ve ardından bir gün boyunca mikroplastikleri eklediler. Amaç, çinko oksidin güneş koruyucudan çıkıp bu mikroplastiklere yapışıp yapışmadığını kontrol etmekti. Aynı prosedürü minik plastik boncuklar içeren bir yüz peelingi ile de uyguladılar. Sonuçlar, çinko oksidin (saf veya güneş kreminden süzülmüş) her iki durumda da mikro plastiğe yapıştığını açıkça gösterdi, bu da bunun potansiyel olarak nehirlerimizde ve okyanuslarımızda da olabileceğini ortaya koyuyor.

Miguel, “Bu tasarlanmış çinko oksidin tatlı sulara girdiğinde nasıl değiştiğini ve ne kadarının küçük plastik atıklara yapışabileceğini anlamamız gerekiyor. Bu, bu ürünleri üreten insanlardan bu ürünleri düzenleyenlere kadar herkesin, bunların çevremize verebilecekleri potansiyel zarar konusunda bilinçlendirilmesi açısından önemlidir. Özellikle bunun gibi küçük parçacıklarla ilgili atıkların yönetimi için daha fazla çalışmaya ihtiyacımız var.” diyor.

Çalışmada ayrıca, Diamond’ın 12 haftalık ‘Yaz Yerleştirme’ programında Edinburgh Üniversitesi’nde bulunan Tatiana Da-Silva Ferreira adında bir öğrenci de yer aldı. Bu program, Bilim, Mühendislik, Bilgisayar veya Matematik alanlarında bir derece için eğitim gören (birinci veya ikinci sınıfta onur derecesi almayı bekleyen) lisans öğrencilerinin Diamond’daki birçok farklı ekipte çalışma deneyimi kazanmalarına olanak tanır. Miguel, şu anda İsviçre’de doktora eğitimi alan Tatiana’yı bu çevre projesinin başlangıcına yaptığı önemli katkılardan dolayı övdü.