التوصل لصورًا واضحة للمواد البلاستيكية النانوية في مياه المحيط.. المواد البلاستيكية النانوية أكثر سمية من الجزيئات الأكبر حجما

تدخل ملايين الأطنان من النفايات البلاستيكية إلى المحيطات كل عام. يقوم ضوء الشمس فوق البنفسجي واضطرابات المحيطات بتفكيك هذه المواد البلاستيكية إلى جسيمات نانوية غير مرئية تهدد النظم البيئية البحرية.

في دراسة جديدة، قدم المهندسون في جامعة نوتردام صورًا واضحة للمواد البلاستيكية النانوية في مياه المحيط قبالة سواحل الصين وكوريا الجنوبية والولايات المتحدة، وفي خليج المكسيك. وتبين أن هذه الجزيئات البلاستيكية الصغيرة، التي نشأت من منتجات استهلاكية مثل زجاجات المياه وتغليف المواد الغذائية والملابس، تتمتع بتنوع مدهش في الشكل والتركيب الكيميائي.

أكثر سمية من الجزيئات البلاستيكية الأكبر

تم نشر البحث في Science Advances ، وقال تينجغفي لوه، أستاذ هندسة الفضاء الجوي والهندسة الميكانيكية في جامعة نوتردام: “من المحتمل أن تكون المواد البلاستيكية النانوية أكثر سمية من الجزيئات البلاستيكية الأكبر حجما”. “صغر حجمها يجعلها أكثر قدرة على اختراق أنسجة الكائنات الحية.”

في السابق، تم استخدام جزيئات البلاستيك النانوية التي يتم تصنيعها في المختبرات في دراسات السمية لدراسة تأثيرها على الحياة البحرية. قرر فريق لو من الباحثين، بالتعاون مع مختبر وي شو في جامعة تكساس إيه آند إم، البحث عن مواد بلاستيكية نانوية فعلية في محيطات العالم، معتقدين أنها قد تكون مختلفة بشكل كبير عن الإصدارات التي تم إنشاؤها في المختبر، والتي تكون موحدة للغاية في الشكل والتركيب، أي اختلافات تم العثور عليها قد تؤثر على دراسات السمية.

ويعتقد أن المواد البلاستيكية النانوية موجودة بتركيزات منخفضة للغاية في المحيط. وللعثور عليها في مياه البحر، استخدم فريق لوه تقنية ترسيب الفقاعات الفريدة التي طوروها سابقًا للعثور على آثار لجزيئات الحمض النووي للكشف المبكر عن السرطان.

قام الفريق بخلط عينات من مياه البحر مع جزيئات الفضة النانوية، ثم قاموا بتسخين المحلول باستخدام الليزر حتى تتشكل فقاعة. تتسبب الاختلافات في التوتر السطحي في تراكم جزيئات البلاستيك النانوي على السطح الخارجي للفقاع، تنكمش الفقاعة، ثم تختفي، مما يؤدي إلى ترسيب الجزيئات في مكان واحد مركز، يتم بعد ذلك استخدام المجهر الإلكتروني ومطيافية رامان للكشف عن أشكال وكيمياء المواد البلاستيكية النانوية.

على عمق 300 متر

وجد فريق لوه مواد بلاستيكية نانوية مصنوعة من النايلون والبوليسترين والبولي إيثيلين تيريفثاليت (PET) – وهي بوليمرات بلاستيكية تستخدم في تغليف المواد الغذائية وزجاجات المياه والملابس وشباك الأسماك – في عينات مياه البحر هذه، يمكن إرجاع بعض الأشكال المتنوعة للجسيمات إلى تقنيات التصنيع المختلفة المستخدمة في إنشائها.

ومن المثير للدهشة أنه تم العثور على جسيمات نانوية من مادة PET في عينات المياه التي تم جمعها على عمق 300 متر تقريبًا في خليج المكسيك، مما يشير إلى أن التلوث بالبلاستيك النانوي لا يقتصر على سطح المحيط.

وقال لوه، إن دراسات المتابعة ستركز على قياس كمية المواد البلاستيكية النانوية في المحيطات.

وأضاف: “إن المواد البلاستيكية النانوية التي وجدناها في المحيط كانت مختلفة بشكل واضح عن تلك المصنعة في المختبر”، “إن فهم شكل وكيمياء المواد البلاستيكية النانوية الفعلية هو خطوة أولى أساسية في تحديد سميتها واستنباط طرق للتخفيف منها.”