Eines der Hauptprobleme bei Kunststoffen ist, dass wir sie vielleicht nur flüchtig brauchen - Sekunden im Fall von Mikroperlen in Körperpflegeprodukten oder Minuten in Kunststoff-Einkaufstüten -, die sie über Hunderte von Jahren beibehalten. Unglücklicherweise endet viel von diesem Plastik als Umweltverschmutzung. Wir alle haben die grauenhaften Bilder von einem gesehen Meeresschildkröte von einer Plastiktüte getötetoder die Anordnung von Flaschenverschlüssen, Zahnbürstenfragmenten und anderen Kunststoffgegenständen im Magen eines Albatross-Kadavers gefunden. Aber was ist mit den winzigen Mikroplastiken, die nicht so gut sichtbar sind?

Ein schwarzfüßiges Albatrosküken mit Plastik in seinem Magen liegt tot auf mittlerem Atoll in den nordwestlichen hawaiischen Inseln. Midway sitzt inmitten einer Sammlung von menschengemachten Trümmern, die Great Pacific Garbage Patch genannt werden. Entlang der Pfade von Midway gibt es Berge von Federn mit Ringen aus Plastik in der Mitte - Reste von Vögeln, die mit dem Plastik in ihren Eingeweiden starben. Dan Clark / USFWS über AP

Ein Großteil der Hunderte von Millionen Tonnen Plastikmüll in unseren Ozeanen besteht aus Mikroplastik. These are defined as plastic beads, fibers or fragments with a diameter of less than five thousand micrometers (?m), equal to one-half centimeter. Nanoplastics are thousands of times tinier, with a diameter of less than 0.1 ?m, and are also likely to be widely present. By comparison, a human hair ranges from about 15 to 180 ?m across. Some of these microplastics are deliberately engineered like microbeads in a facial scrub. Others result from the break down of larger plastic items.

Ich bin Umwelt Epidemiologe mit einem Forschungsgruppe Diese Studie untersucht die Exposition gegenüber Chemikalien, die häufig in Konsumgütern vorkommen, einschließlich Kunststoffe, und wie sie die menschliche Fortpflanzung und Entwicklung beeinflussen. Mikroplastik interessiert mich, weil sie jetzt überall auftauchen und wir wissen praktisch nichts darüber, wie sie die menschliche Gesundheit beeinflussen könnten. Also beschädigen diese winzigen Plastikstücke unseren Körper?

Es gibt Kunststoffe und dann die Chemikalien, die ihnen hinzugefügt werden

Es gibt zahlreiche Arten von üblicherweise verwendeten Kunststoffen mit unterschiedlichen Strukturen, Eigenschaften und chemischen Zusätzen, um sie stärker, flexibler, steifer, UV-beständiger zu machen oder mikrobielles Wachstum oder die Ausbreitung von Feuer zu verhindern. In den letzten Jahrzehnten hat sich die Sorge um die potentielle Gefahr für die menschliche Gesundheit durch unvermeidliche Exposition gegenüber Kunststoffadditiven verstärkt. Da diese Substanzen nicht chemisch an den Kunststoff gebunden sind, werden sie aus den Produkten ausgelaugt, in denen sie verwendet werden.

Bestimmte Chemikalien - Phthalate, Bisphenol A, Flammschutzmittel -, die Kunststoffen zugesetzt werden, um vorteilhafte Eigenschaften zu liefern, können wiederum Hormone oder andere wichtige Funktionen nach der Exposition stören. Dies könnte weiterhin zu nachteiligen Auswirkungen auf Fortpflanzung und Entwicklung oder Krebs führen. Bisher haben sich die meisten Bedenken hinsichtlich der menschlichen Gesundheit auf diese Zusätze in den Kunststoffen konzentriert, nicht jedoch auf die Kunststoffe selbst.

Bisphenol A (BPA) wird üblicherweise in starren Polycarbonat-Kunststoffen, wie Wasserkühlerflaschen, verwendet. Von nikkytok / shutterstock.com

Neuere Studien haben über die Ökotoxizität von Mikroplastik. Sie schädigen mikroskopisch kleine Wasserkreaturen namens Zooplankton indem sie nach der Nahrungsaufnahme eingebettet werden, und sie haften auch an Seetang, Fisch und Eiern, die Meerestiere essen, was bewirkt, dass diese Kunststoffe das Nahrungsnetz hinauf bewegen. Unter bestimmten kleinen Meeresarten wurde Mikroplastik nachgewiesen reduzieren das Wachstum, behindern die Fortpflanzung und verkürzen die Lebensdauer.

Ein Rückgang der Größe oder der Gesundheit dieser Populationen kleinerer Organismen könnte erhebliche Auswirkungen auf die gesamte Nahrungskette haben. Labortoxikologieexperimente, besonders unter Säugetieren, sind wenige, aber haben gezeigt, dass hohe Dosen von Mikroplastik beeinträchtigt die Leberfunktion, veränderten den Stoffwechsel und andere wichtige biologische Reaktionen in Mäusen und neigten dazu, sich in bestimmten Geweben in einer Weise zu sammeln, die mit der Größe der Partikel in Beziehung stand . Darüber hinaus kann Mikroplastik, wenn es sich einmal in der Umgebung befindet, vorzugsweise an andere schädliche Chemikalien wie toxische persistente organische Schadstoffe und Krankheitserreger wie Vibrio spp, die eine Lebensmittelvergiftung verursachen, binden und anschließend als Träger dafür dienen.

Mikroplastik, Mikroplastik überall

Wie für menschliche ExpositionEs wurden keine direkten Studien durchgeführt, aber Mikroplastik wurde in praktisch allen Gewässern auf dem Planeten und auf landwirtschaftlichen Flächen gefunden. Sie wurden in Schalentieren, Meersalz, Honig, Bier, Leitungswasser, Wasser in Flaschen und sogar Luft gefunden. Daher sind Verschlucken und Inhalation von Mikroplastik als Expositionswege von Belang.

Die Aufnahme, Verteilung, Akkumulation (und Interaktion mit Geweben und Organen), Metabolismus, Eliminierung und ultimative Toxizität von Mikroplastik im Körper hängt von vielen Faktoren ab. Diese Faktoren umfassen Größe, Form, Art des Kunststoffs, Oberflächeneigenschaften, Biopersistenz und das Vorhandensein von chemischen Zusätzen oder anderen toxischen Wirkstoffen, die die Mikroplastik möglicherweise in die Umwelt aufgenommen hat.

Angesichts der Tatsache, dass die menschliche Exposition gegenüber Mikroplastik weit verbreitet ist, sind die Ergebnisse von Tierversuchen sicherlich Anlass zur Sorge und ein wichtiger Faktor für die Risikobewertung. Aber leider sind Labortiere und Wildtiere oft keine genauen Stellvertreter für das, was bei Menschen aufgrund von Unterschieden zwischen Arten oder Expositionsszenarien passieren kann.

Darüber hinaus ist es im Gegensatz zu klinischen Studien für ein neues Medikament nicht ethisch vertretbar, Gruppen von Patienten - Mikroplastik zum Beispiel - für die Behandlung nach dem Zufallsprinzip zuzuweisen oder Placebos zu verabreichen und die Dosis zu modulieren, um festzustellen, wie sich die Exposition auf die menschliche Gesundheit auswirken könnte. Es verbleiben also epidemiologische Beobachtungsstudien, die chaotisch sein können und definitionsgemäß reaktiv sind und die Kausalität nicht vollständig nachweisen können. Es gibt verschiedene Arten von Beobachtungsstudien, aber im Allgemeinen messen wir Expositionen, Gesundheitsergebnisse und andere relevante Informationen, so gut wir können, innerhalb einer Gruppe von Menschen, die ihrem Leben nachgehen, und suchen dann nach statistischen Beziehungen in den gesammelten Daten.

Stoppen Sie Plastikverschmutzung des Ozeans. Verbieten Sie die Mikroperlen in Körperpflegeprodukten wie Zahnpasta und Kosmetika. Durch Supriya07 / shutterstock.com

Das weltweite Plastikexperiment

Im schlimmsten Fall werden Arbeiter, die im Rahmen ihrer Arbeit hohen Giftstoffen ausgesetzt sind, zu Sentinel-Arten, und Menschen in unseren Gemeinden werden als Versuchskaninchen wahrgenommen, während Wissenschaftler darauf warten, was passieren kann, wenn eine Exposition stattfindet.

Da sind viele historisch und kürzlich Beispiele für Umweltgefahren, die wir identifiziert haben, nachdem es zu spät war. Da Mikroplastik bereits exponiert ist, müssen wir uns überlegen, wie wir die Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit messen und schnell handeln können, um das Problem besser zu verstehen, damit es angemessen behandelt werden kann. Als Epidemiologe weiß ich, dass das sicher nicht einfach sein wird.

Welche Individuen und Populationen sind einem hohen Anteil an Mikroplastik ausgesetzt? Wie läuft die Belichtung ab? Wie können wir die Exposition messen oder schätzen? Welcher Aspekt des Kunststoffs ist am relevantesten - ist es Größe, Form oder chemische Zusammensetzung dieser Kunststoffe? Oder sind es die Giftstoffe oder Krankheitserreger, die an ihnen haften? Oder alle oben genannten? Welche gesundheitlichen Auswirkungen sind am besorgniserregendsten? Welche Lebensphasen reagieren am empfindlichsten auf die Exposition? Ist der Fötus am meisten gefährdet? Oder sind Jugendliche? Oder Menschen mit vorbestehenden Bedingungen? Ist die Expositionsdauer, Spitzenexposition oder kumulative Exposition am wichtigsten? Wie stehen Gesundheitsrisiken von Kunststoff-Mikropartikeln im Vergleich zu den Gesundheits- und Sicherheitsvorteilen von Kunststoff?

Um uns bei der Beantwortung dieser Fragen zu helfen, müssen Wissenschaftler, die Expositionen gegenüber Chemikalien untersuchen, Umweltepidemiologen und andere Forscher ihre verschiedenen Techniken, Werkzeuge und Studien verwenden, um jede dieser kleineren Fragen zu untersuchen, um herauszufinden, ob Mikroplastik schädlich für den Menschen ist Gesundheit. Es kann viele Jahre oder gar Jahrzehnte dauern, bis wir uns ein Bild davon machen können, ob Mikroplastik für den Menschen toxisch ist.

Wechsel von Kunststoffen zu grünen Alternativen

Ob wir jemals schädliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit in Verbindung mit Mikroplastik finden oder nicht, es ist klar, dass wir dies tun müssen Aktion um die Menge und den Preis von Kunststoffen in unserer Umwelt zu reduzieren. Neben den Sanierungsbemühungen für die große Menge an Plastikverschmutzung, die bereits da draußen ist, bessere Materialgestaltung durch größere Anwendung von grüne Chemieprinzipien ist ein positiver Schritt, den wir machen können. Wir können auch Einwegkunststoffe reduzieren, effektive Recyclingprogramme auf globaler Ebene einführen und Politiken auf nationaler Ebene umsetzen, wie z Auslaufen von Mikroperlen oder das Verbot bestimmter Zusatzstoffe oder lokal bei der Stadt, Landkreis oder Staatsebene.

Zweifellos haben synthetische Kunststoffe unser Leben in den letzten fünfzig Jahren sicherer und bequemer gemacht - Lebensmittel frisch halten, wichtige Teile für Autos und Flugzeuge bereitstellen, die Elektronik daran hindern, Brände zu starten oder zu verbreiten, und zur medizinischen Behandlung und Pflege beitragen und dabei helfen, sauberes Wasser in Teile der Welt zu liefern, die sonst keinen Zugang hätten. Die Anwendungen sind endlos und wir verlassen uns auf diese Materialien. Daten zu Raten und Trends für die Produktion von Kunststoffen und die Erzeugung von Abfällen sind geradezu atemberaubend.

In naher Zukunft kann die effektivste Strategie beinhalten jeder von uns eine Bestandsaufnahme unserer Gebrauchs - und Entsorgungsgewohnheiten machen, diese mit unseren tatsächlichen Bedürfnissen und dem, was wir anders machen könnten, vergleichen und entsprechend anpassen.

Über den Autor

John Meeker, Professor für Umweltgesundheitswissenschaften, University of Michigan

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.

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