OTVORILI SMO PANDORINU KUTIJU: Dušan Materić, istraživač na čelu Grupe za mikroplastiku u Centru za studije okoline Helmholc u Lajpcigu

Dušan Materić, naučnik koji je sasvim neočekivano razvio revolucionarnu metodu za otkrivanje i merenje nanoplastike u okolini, upozorava da je pred čovečanstvom prekretnica na kojoj je važno da se odluči da li ćemo sačuvati naš jedini dom - planetu Zemlju.

U intervjuu sa Dušanom Materićem, doktorom nauka i istraživačem na čelu Grupe za mikroplastiku, nanoplastiku i elemente u Centru za studije okoline Helmholc u Lajpcigu dobili smo odgovore na sva pitanja o prisustvu nanoplastike u životnoj sredini, potencijalnim rizicima po zdravlje ljudi i prirodni svet, kao i rešenjima za ovaj globalni problem.

Zašto je do sada bilo teško detektovati nanoplastiku?

- Napravili smo toliko plastike na Zemlji da je ona počela da se fragmentiše do najsitnijih čestica. Do pre desetak godina se mislilo da je to nemoguće i da je plastika jedan od materijala kom je potrebno nekoliko vekova da bi počeo da se razlaže. Sada znamo da je taj proces daleko brži!

Mikroskopskim metodama primećena je prvo mikroplastika koja se brže fragmentira. Korišćenjem mikroskopskih metoda, dođe se do sitnijih i sitnijih čestica, ali problem je kako utvrditi da li je u pitanju plastika ili nešto drugo. Zbog toga su razvijene metode korišćenja lasera u istraživanjima da bi se utvrdilo da je ta čestica zapravo mikroplastika. Sva istraživanja o mikroplastici ticala su se tih većih čestica plastike, a o postojanju nanočestica se samo spekulisalo.

Ja sam radio na post-doktoratu gde sam želeo da razvijem metodu koja će uspešno meriti tragove organskih supstanci u snegu i ledu da bismo odgovorili na određena naučna pitanja kakva je atmosfera bila u prošlosti. Radio sam na jednom instrumentu koji se već 10-20 godina koristi za monitoring jedinjenja koja isparavaju u vazduhu. U Austriji smo hteli da testiramo uzorak snega vrha planine Sonblik na 3.100 metara. To je trebalo da bude osnov za dalje istraživanje, jer se pošlo sa pretpostavkom da tu nema puno zagađenja. Ipak, mi smo već u prvim analizama primetili određene signale koji su ukazivali na prisustvo plastike.

Kada smo filtrirali uzorak videli smo da su čestice manje od 200 nanometara. Dakle, jako, jako male. Do tada niko nije merio nanoplastiku ili plastiku ispod jednog mikrometra. Ta informacija mi je postala alarmantna, ali istovremeno i logična, jer ako mikroplastike ima u toj meri, onda je logična hipoteza da fragmentacija mikroplastike mora da ide u još manje nano čestice.

Kako izgleda proces merenja nanoplastike?

- Metoda koju sam razvio je revolucionarna zato što mi ne koristimo mikroskop da bi direktno merili nanoplastiku. Mi filtriramo uzorak snega, a potom specijalnom tehnikom isparavamo vodu pod niskim pritiskom, u prisustvu azota, da ne bi bilo kontaminacije. To onda direktno merimo tako da stavimo naš uzorak vode u posudu koja je kao jedna mala teglica, veličine 10 milimetara. Radili smo sa slatkom vodom i pošto nema soli kao morska voda, ne vide se ni tragovi od isparenja. Onda polako podižemo temperaturu po jedan stepen u sekundi, a instrument PTRMS koji je dosta osetljiv svake sekunde meri čitav panel organskih jedinjenja koji se tu nalaze nakon isparenja.

Kada smo došli do one temperature na kojoj plastika ključa ili se topi tačno smo videli kako se signali organskih jedinjenja menjaju. Oseti se taj karakterističan smrad plastike kada gori. Osim mirisa, lako je bilo utvrditi da je u pitanju bila plastika jer tačka ključanja za materijale nije ista. Plastika počinje da isparava na oko 200 stepeni, a mi smo je grejali i iznad tačke ključanja svake vrste plastike, iznad 360 stepeni.

Koristili smo princip indirektne metode, a zahvaljujući kome sa sigurnošću možemo da izdvojimo plastiku od drugih organskih ili jedinjenja koje se nalaze tu u snegu ili u vodi. Prvo je naš instrument koji je ekstremno osetljiv na plastiku merio organska jedinjenja. Takav je bio jer je napravljen od materijala koji nisu plastika, i onog momenta kada taj uređaj uključimo on detektuje i najsitnije čestice plastike.

Šta ako nanoplastika završi u telu ljudi?

- To je vrlo kompleksno pitanje. Nanoplastika u organizam može da uđe na više načina, putem digestivnog trakta, kože ili disanjem. Pošto je jako sitna ona prodire skroz do alveolarnog sistema, gde su joj jedine barijere krvni sud i ćelijska membrana. Tako ulazi u telo i može da se taloži, ali mi apsolutno još ne znamo mnogo o tome.

Neke studije koje su rađene uglavnom na plastici polistiren, kao što je stiropor, pokazale su da se takva plastika vrlo brzo raspada na jako sitne čestice i oslobađa veliki broj hemijskih supstanci koje imaju loše posledice na polne estrogene hormone.

Sada znamo da je nanoplastika sigurno štetna na svakom nivou organizacije organizma, a ostaje da utvrdimo koja vrsta je štetnija. Potom bismo mogli da zabranimo ili smanjimo proizvodnju onih koji su štetniji.

Ko je u riziku od nanoplastike?

- Pojedine profesije više su izložene riziku od unošenja nanoplastike u organizam. Posebno ljudi koji rade u fabrikama ili reciklažnim postrojenjima. Filtriranja vazduha kako bi se očistila od nanoplastike su moguća, a kao preventiva mogu se instalirati HEPA filteri koji efikasno odstranjuju nanočestice. Neke firme ugrađuju te velike filtere i prave ventilacioni sistem zatvorenog tipa kako bi očuvali kvalitet vazduha za zaposlene.

Posmatrano globalno, jer su u pitanju ogromne količine i površine na kojima se nalazi nanoplastika, filtriranje nije lako. Trebalo bi da razumemo da postoje takozvane goruće tačke gde se registruju velika količina nanoplastike. Potom, tu su određeni vremenski periodi i situacije u tokom kojih u naš organizam najviše plastike uđe, a kao treće, važno je znati da polimeri različito deluju na naš organizam. Dakle, trebalo bi da razumemo sve te tri stvari.

Šta se dešava sa nanoplastikom u prirodi?

- Važno je da nikako ne bude zanemareno to da onog momenta kada se velika količina oslobodi u atmosferu ona tu cirkuliše neko vreme. Ako se taloži u snegu, odatle će topljenjem snega da ode u vodu, odatle će ispariti u vazduh, i tako u krug.

Opravdano je reći da su industrijska područja neki od zagađivača, kao i deponije. Ipak, iznenadila su merenje koja su pokazala da je ogromna količina plastike u urbanim uslovima zapravo PET plastika koje klasične industrije toliko ne koriste, ali je koristi tekstilna industrija. Mi smo tako nekada sami izvor ogromnih količina nanoplastike.

U nekim situacijama se velike količine nanočestica plastike oslobađaju u atmosferu. Neregulisano odlaganje smeća može da bude jedan od veliki uzrok oslobađanja plastike u prirodu. Tu bih sa rezervom upro prstom na divlje deponije jer se na njima nalazi dosta bačene plastike, kesa i slično. To je okruženje gde je plastika izložena kiseoniku, vetru i suncu koje je idealno za brzo razlaganje plastike. Na brzinu tog procesa mogu da utiču i brojna hemijska jedinjenja. Na primer, ako je divlja deponija u blizini urbane sredine, tu je onda malo veća i količina ozona, ali dovoljno da doprinese bržem fragmentiranju plastike. Da bi se o tome ipak sa sigurnošću govorilo potrebno je da se urade i dodatna istraživanja.

Koliko nanoplastike ima u prirodi?

- Postoje grafike koje pokazuju određene cifre, međutim to se više odnosi na makro plastiku, dok za nanoplastiku mi nemamo ideju kolike bi te cifre bile. Ono što znamo na osnovu komparativnih analiza količine po masi mikroplastike i nanoplastike jeste da je masa mikro i nanoplastike u prirodi skoro pa izjednačena. To je zabrinjavajuće jer je u pitanju veoma veliki broj čestica.

Može li nanoplastika bezbedno da se razgradi i uništi?

- Moj odgovor bi bio da može, jer se plastika cepa u manje i manje fragmente, a polimer se tako polako gubi u nečemu što više nije plastika. Onda postaje organska materija koja je pristupačna organizmima za dalje usvajanje ugljenika iz nje. Međutim, kada se plastika raspada na tom nivou ispod 10 nanometara, čak i ispod jednog nanometra nismo sigurni jesu li ta organska jedinjenja tako nastala jednako štetna kao i sama čestica nanoplastike. Postoje određene indikacije da je velika većina tih jedinjenja nastala transformacijom štetna.

Kade je u pitanju uništavanje nanoplastike, rekao bih da nove tehnologije definitivno pomažu tome. Trenutno se nedovoljno zna o tome koliko je nefiltrirano spaljivanja plastike u korist stvaranja energije uspešan način uništavanja nanoplastike. Potrebno je da prođe još vremena kako bi se video koji je pravi efekat toga na životnu sredinu. Svojevrsni problem kod filtera na spalionicama je taj što se oni dizajniraju da ispoštuju osnovne zakonske regulative i da ciljano deluju na određene supstance kao što su PM2.5 čestice.

Mislim da je daleko bolje ekonomsko rešenje da nakon što saznamo malo više o nanoplastici, usmerimo regulaciju tako da onda preventivno delujemo. Onog momenta kada nanoplastika uđe u prirodu, nju je teško i skupo ukloniti. Ipak, ne bi trebalo ni potceniti moć prirode koja može da podnese dosta toga, pa i da neutrališe onu nanoplastiku koja već kruži u prirodi.

Koliko ovo otkriće o nanoplastici znači čovečanstvu?

- Mislim da smo našim istraživanjem, ali i istraživanjem drugih kolega otvorili Pandorinu kutiju. Niko ne voli plastiku u hrani, kozmetici, vodi, da je udiše i zbog toga sam uveren da će se istraživanja tek nastaviti. Ovo je mlada disciplina, i kroz deset godina mi ćemo mnogo više znati nego danas.

Kao čovečanstvo sami smo sebe doveli u ovu situaciju i sada bi trebalo da preuzmemo određene korake da to promenimo. Ipak, mi kao čovečanstvo ne možemo bez plastike. Ono što je moj posao kao naučnika, koji shvatam poprilično ozbiljno, je da pružim pouzdanu analitičku informaciju o tome koliko je tačno, kako se i gde plastika kreće, gde se taloži, i kako najlakše ulazi u naš organizam.

Moguće je da ćemo u budućnosti morati da se odreknemo određenih luksuza ili da ih smanjimo. Tu konkretno mislim određene kontrole i regulacije u građevinskoj, tekstilnoj i drugim industrijama koje koriste plastiku. To bi nas koštalo lagodnosti koju sada naizgled imamo, ali važno je da na vreme znamo koja je cena koju moramo da platimo, i da li je održivo da nastavimo aktuelnim tempom.