นักวิจัยพบวิธีการเคลื่อนที่ของพลาสติกขนาดเล็กในสิ่งแวดล้อม

นักวิจัยพบวิธีการเคลื่อนที่ของพลาสติกขนาดเล็กผ่านสิ่งแวดล้อม

นักวิจัยจาก Washington State University ได้แสดงกลไกพื้นฐานที่ชิ้นส่วนเล็ก ๆ ของถุงพลาสติกและบรรจุภัณฑ์โฟมในระดับนาโนเคลื่อนที่ไปในสิ่งแวดล้อม นักวิจัยพบว่าพื้นผิวซิลิกา เช่น ทราย มีผลเพียงเล็กน้อยในการชะลอการเคลื่อนที่ของพลาสติก แต่สารอินทรีย์ตามธรรมชาติที่เกิดจากสลายตัวของซากพืชซากสัตว์สามารถดักจับอนุภาคพลาสติกระดับนาโนได้ แต่จะถาวรหรือชั่วคราวขึ้นอยู่กับชนิดของพลาสติก

ผลงานที่ชื่อว่า “Water Research” ที่ถูกตีพิมพ์ในวารสารสามารถช่วยนักวิจัยในการพัฒนาวิธีที่ดีในการกรองและทำความสะอาดพลาสติกที่กระจายอยู่ในสิ่งแวดล้อม ทีมนักวิจัยได้แก่ Indranil Chowdhury ผู้ช่วยศาสตร์จารย์ภาควิชาวิศวกรรมโยธาใน WSU พร้อมด้วย Mehnaz Shams และ Iftaykhairul Alam ผู้สำเร็จการศึกษาจากคณะวิศวกรรมโยธา

“เรากำลังพัฒนาตัวกรองที่สามารถกำจัดพลาสติกให้ได้ประสิทธิภาพมากขึ้น” Chowdhury กล่าว “ผู้คนเคยเห็นพลาสติกหลุดออกมาอยู่ในน้ำดื่มของเรา และระบบน้ำดื่มในปัจจุบันไม่สามารถกำจัดพลาสติกขนาดเล็กและพลาสติกในระดับนาโนได้เพียงพอ งานวิจัยนี้เป็นแนวทางพื้นฐานแรกที่มองกลไกแบบนั้น”

ตั้งแต่ประมาณทศวรรษ 1950  พลาสติกมีคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์สำหรับสังคมสมัยใหม่ พลาสติกนั้นกันน้ำได้ ถูกและง่ายต่อการผลิตรวมถึงมีประโยชน์ต่อความต้องการที่หลากหลาย อย่างไรก็ตามการสะสมที่เพิ่มมากขึ้นของพลาสติก ก็ทำให้ทั่วโลกกังวลมากขึ้นกับจำนวนขยะพลาสติกมหาศาลที่ลอยอยู่ในมหาสมุทรและการที่พลาสติกไปปรากฏอยู่ในพื้นที่ห่างไกลของโลก

“พลาสติกเป็นสิ่งประดิษฐ์ยอดเยี่ยม ใช้งานง่าย แต่อยู่ในสิ่งแวดล้อมนาน” Chowdhury กล่าว หลังจากที่ใช้แล้ว พลาสติกจะย่อยสลายผ่านกระบวนการทางเคมี เครื่องกลและชีวภาพ กลายเป็นอนุภาคขนาดเล็กกว่า 100 นาโนเมตร แม้แต่ในโรงงานบำบัดน้ำเสียที่มีการกำจัดพลาสติกทิ้ง ก็ยังคงมีพลาสติกขนาดเล็กและระดับนาโนจำนวนมากอยู่ในสิ่งแวดล้อม น้ำประปาในสหรัฐมากกว่า 90 % ประกอบไปด้วยพลาสติกนาโนปนอยู่ และการศึกษาในปี 2019 พบว่า ผู้คนกินพลาสติกประมาณ 5 กรัมต่อสัปดาห์หรือเท่ากับจำนวนพลาสติกในบัตรเครดิต

Chowdhury กล่าวว่า “เราไม่ทราบผลกระทบต่อสุขภาพ และความเป็นพิษนั้นยังคงไม่ทราบแน่ชัดได้ แต่เราก็ยังดื่มพลาสติกเหล่านี้กันอยู่ทุกวัน”

ในการศึกษาครั้งนี้นักวิจัยได้ศึกษาการมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมของอนุภาคที่เล็กที่สุดของพลาสติก 2 ประเภท คือ โพลีเอทีลีนและโพลีสไตรีน เพื่อที่จะศึกษาว่าอะไรที่จะสามารถขัดขวางการเคลื่อนไหวของอนุภาคเหล่านี้ได้ โพลีเอทีลีนใช้ในถุงพลาสติก กล่องนมและบรรจุภัณฑ์อาหาร ในขณะที่โพลีสไตรีนคือพลาสติกโฟม ใช้ในแก้วพลาสติกโฟมและวัสดุบรรจุภัณฑ์

            ในผลงานของพวกเขา นักวิจัยพบว่าโพลีเอทีลีนจากถุงพลาสติกเคลื่อนไหวผ่านสิ่งแวดล้อมได้ง่าย ไม่ว่าจะผ่านพื้นผิวซิลิกาอย่างทรายหรือผ่านสารอินทรีย์ตามธรรมชาติก็ตาม ทรายและอนุภาคพลาสติกคล้ายกับขั้วแม่เหล็กซึ่งทำให้พลาสติกไม่เกาะติดกับทราย พลาสติกจะเกาะติดกับสารอินทรีย์ตามธรรมชาติ แต่เพียงชั่วคราวเท่านั้น

            “นั่นเป็นข่าวร้ายสำหรับโพลีเอทีลีนในสิ่งแวดล้อม” Chowdhury กล่าว “มันไม่ได้ยึดติดกับพื้นผิวซิลิกามากนัก และถ้ามันเกาะติดกับพื้นผิวของสารอินทรีย์ตามธรรมชาติก็สามารถเอากลับมาใช้ใหม่ได้ จากการค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าพลาสติกโพลีเอทีลีนระดับนาโน อาจหลุดอกจากกระบวนการบำบัดน้ำดื่มของเราได้จากการกรอง”

            ในกรณีของโพลีสไตรีน นักวิจัยพบข่าวดี ในขณะที่พื้นผิวซิลิกาไม่สามารถหยุดการเคลื่อนไหวได้แต่สารอินทรีย์นั้นทำได้ เมื่ออนุภาคของโพลีสไตรีนติดอยู่กับวัสดุอินทรีย์แล้วเข้าที่

            นักวิจัยหวังว่าการวิจัยจะช่วยให้พวกเขาพัฒนาระบบกรองสำหรับระบบบำบัดน้ำเสียเพื่อจำกัดอนุภาคพลาสติกระดับนาโนได้ในที่สุด

            งานนี้ได้ทุนวิจัยจาก The State of Washington Water Research Center

บทความต้นฉบับจาก https://news.wsu.edu/2021/04/28/researchers-find-tiny-plastics-slip-environment/