Mikroműanyagok: környezeti terhelés, élettani hatások, prevenciós lehetőségek

Kép a Sora Ai eszközeivel készült.

Műanyagok mindenfelé

Az éghajlatváltozás és a biodiverzitás csökkenése mellett napjainkra már a műanyagszennyezés is globális problémává nőtte ki magát. A korábbi évszázadokban mindenki által használt állati, illetve növényi eredetű, természetes anyagokat a 19. század második felében kezdték felváltani az eleinte cellulóz-nitrát alapú, majd a 20. század elejétől már különféle szintetikus módokon előállított műanyagok – köztük az első teljesen mesterséges úton létrehozott bakelit. A petrolkémiai melléktermékekből előállított polietilén 1933-ban jelent meg, a második világháború után pedig az egyre nagyobb mennyiségben, mind változatosabb formában és olcsón előállított műanyagok – például az ásványvizes palackok alapanyagául máig használt polietilén-tereftalát (PET) – fokozatosan kiszorították a papírt, az üveget és a fémet az egyszer használatos termékek piacáról. A folyamat odáig jutott, hogy ma már az ipar lényegében egyetlen más terméket sem állít elő akkora mennyiségben, mint a műanyagot.

1950-ben évi 1,5 millió tonna műanyagot gyártottak – ez a mennyiség 2019-ig 459 millió tonnára duzzadt, és ahogy a következő ábrán is látható, az eddigi növekedési ütemet alapul vevő projekciók szerint 2060-ra akár az 1,2 milliárd tonnát is elérheti. A termelésben két visszaesési pont látható. Az első az 1970-es évek olajválságához, a második pedig a 2008-as gazdasági világválsághoz köthető.

A műanyagtermelés historikus és projektált alakulása

Korunk műanyagjai

Ha méret alapján szeretnénk kategorizálni a műanyagokat, akkor három főbb csoportba sorolhatjuk őket: mezo-, nano- és mikroműanyagokra. A mikroműanyagok mérete 1 mikrométer és 5 milliméter közé esik. Ezenkívül elkülöníthetünk még elsődleges és másodlagos mikroműanyagokat. Az elsődlegesek közé tartoznak a már eleve kis méretűre gyártott műanyagok (például a különböző csillámporok), a másodlagosak közé pedig minden olyan egyéb mikroműanyag, amely a műanyag termékekből, hulladékokból aprózódással jött létre.

Összetétel alapján a műanyagok nyolc főbb csoportba sorolhatók: polietilén (PE), polipropilén (PP), polivinil-klorid (PVC), polisztirén (PS), poliuretán (PU), poliamid (PA), politetrafluoretilén (PTFE) és a polietilén-tereftalát (PET). Ez a lista azonban korántsem tekinthető teljesnek. A műanyagok felhasználása igen kiterjedt: készülnek belőlük egyebek mellett szőnyegek, játékok, bútorok, csövek és evőeszközök is. A műanyag tárgyak bomlása során kialakuló mikroműanyagok lényegében bármelyik fentebb felsorolt műanyagfajtából létrejöhetnek, de jellemzően a PE-ből, a PP-ből és a PS-ből származnak.

Környezeti hatások

A legtöbb műanyag alapanyaga a kőolaj és a földgáz, így a fosszilis alapokra épülő műanyaggyártás már eleve jelentős szén-dioxid-kibocsátással jár. Ehhez adódik maga a műanyagszennyezés problémája. E szennyezés egy része ipari forrásból – gyártásból és ipari eszközhasználatból – kerül a környezetbe, másik része pedig a lakossági használatból. Utóbbinak a különböző textíliák kiemelten jelentős forrásai. Az ezeket alkotó szálak ugyanis folyamatosan darabolódnak – egy 2016-os tanulmány szerint már egyetlen ruhadarab egyetlen mosása során 1900 mikroszál kerülhet a környezetbe, egy liter szennyvíz pedig átlagosan 100-nál is több mikroműanyagot tartalmaz. A szennyvíztisztítókba kerülő mikroműanyagokat apró méretük miatt jelenleg még nem tudják hatékonyan kiszűrni.

A lakossági forrásból származó műanyagszennyezés részben azzal hozható összefüggésbe, hogy a piacon kapható műanyagok nagy része egyszer használatos, és hamar a kukába kerül. A lakossági hulladékból a természetbe jutó hulladék nagy része ráadásul az ilyen egyszer használatos műanyag termékekből származik – elég csak arra gondolnunk, hogy nap mint nap mennyi pelenkát vagy műanyag dobozt használunk is el. A lenti ábrán jól látható, hogy a leglassabban lebomló műanyagok főként a halászati tevékenységből, illetve a lakossági hulladékból származnak, és lebomlásuk akár több száz évig is eltarthat.

A különböző műanyagalapú termékek lebomlási ideje (év)

A kidobott és nem megfelelően válogatott műanyagok esetében az újrafelhasználás aránya folyamatosan csökken. A következő ábrán nyomon követhető, hogy hazánkban a csomagolási célra használt műanyag esetében az előállított és az újrahasznosított mennyiség közötti olló egyre tágul: 2017-ben például a csomagolási céllal legyártott műanyagoknak még az 50%-át újra sikerült hasznosítani, öt évvel később, 2022-ben viszont már csak a 42%-át. Ez az újrahasznosítási arány elsőre talán nem tűnhet kifejezetten rossznak, a magyarországi adat viszont világviszonylatban relatíve kedvezőnek tekinthető, vagyis a legtöbb ország rosszabbul teljesít ezen a téren.

A nem újrahasznosított műanyagok a széllel vagy az esővel bekerülnek természetes felszíni, illetve felszín alatti vizeinkbe (a műanyaghulladék 10%-a a tengerekben, óceánokban végzi), és belépnek a tápanyag-körforgásba, majd onnan a szennyvíziszap mezőgazdasági felhasználása, a műtrágyák, illetve az öntözővíz révén a termőföldekbe is bejuthatnak. Komoly probléma, hogy a műanyagok úgynevezett perzisztens szennyezők. Ez azt jelenti, hogy ha eldobjuk őket, lassú lebomlásuk miatt a természetben akár évtizedekig kimutatható a jelenlétük. A környezetbe kerülő mikroműanyagok idővel visszajutnak az élelmiszerláncba: ott vannak a planktonokban és a kisebb-nagyobb halakban, a talajban és ezáltal szinte minden más mezőgazdasági terményben is. A folyamat végén minden esetben az emberi fogyasztás áll.

Élettani hatások

A 2000-es évektől egyre több kutató kezdett a műanyagok toxikus hatásaival foglalkozni, a téma iránti érdeklődés pedig 2010-től ugrásszerűen növekedni kezdett. A műanyagok az emberi szervezetbe legfőképp belégzéssel, illetve bőrkontaktus vagy étkezés útján kerülnek be. Az emberi szervezetbe jutva változatos élettani reakciókat, például asztmát, tüdő-, máj-, gyomor- és bélgyulladásokat, immun- és hormonális problémákat, idegrendszeri károsodást, születési és fejlődési rendellenességeket, valamint daganatokat okozhatnak.

További problémát jelent, hogy ezek a kis, nano- vagy mikroméretű részecskék nemcsak kémiai összetételük révén tartalmaznak ártalmas anyagokat, de felületükön megkötik a környezetükben kis koncentrációban jelen lévő mérgező szerves ipari szennyezőanyagokat is. Ezáltal sok bizonyítottan mutagén, illetve karcinogén anyag jut velük az élőlények szervezetébe. Felületükön emellett egyes páncélos ostorosok és baktériumok is megtelepedhetnek, ezek pedig a műanyagot hordozó halak elfogyasztása esetén emésztőszervi betegségeket okozhatnak.

Ellenlépések

A műanyagdarabkák jelenlétét a vízi élőlényeken már a 1970-es években kezdték kimutatni. A problémára adott válaszként jelentek meg a „zöld” vagyis természetes úton létrehozott, biológiailag lebomló műanyagok, például a kukoricakeményítő-alapú Biopol. A biopolimerek viszont egyelőre nem elég ellenállók, mesterséges társaiknál jóval gyorsabban öregednek, a hozzájuk adott adalékanyagok pedig szintén szennyezőek lehetnek.

A problémával európai uniós szinten is foglalkoznak: a szabályozókban már felmerült, hogy a gyógyszer és kozmetikai anyagmaradványok mellett szükség lenne a műanyagok vizekből történő kiszűrésére is. A legfrissebb európai uniós direktíva 12 fontosabb szennyezőt nevesít, és szabályozza a mikroműanyagok szennyvízből történő kiszűrését is.

A legkézenfekvőbb megoldást viszont a termelés csökkentése, a hulladékkezelés és -újrahasznosítás fejlesztése, valamint a környezetbarát alapanyagokra történő átállás jelentené. Minimalizálni kellene a hulladéktermelést, az arra alkalmas biopolimereket komposztálni kellene, a szelektív hulladékgyűjtést pedig minél jobban fel kellene pörgetni. Ezenfelül támogatni kellene az újrafeldolgozókat, valamint szabályozni és korlátozni kellene a hulladéklerakást is. A megoldást tehát nem csupán technológiai téren kell keresni, hanem ahhoz a társadalomnak és a szabályozóknak is hozzá kellene járulnia.