Καθώς τα πλαστικά σκουπίδια στο περιβάλλον προκαλούν μεγάλη ανησυχία, οι επιδράσεις των βιοαποδομήσιμων πλαστικών με σκουπίδια σε υδρόβιους οικοτόπους μπορεί να ενισχυθούν από την ικανότητά τους να αλληλεπιδρούν με τον υδράργυρο (Hg). Μια μελέτη προσπάθησε να κατανοήσει καλύτερα πώς η υπεριώδης ακτιβολία (UV) επηρεάζει τα πολυμερή με βάση το νερό και εάν αυξάνεται η ποσότητα υδραργύρου που μπορεί να προσκολληθεί σε αυτά τα πολυμερή.
Ο υδράργυρος είναι ένα νευροτοξικό μέταλλο, το οποίο παραμένει στο θαλάσσιο περιβάλλον. Τα επίπεδα υδραργύρου έχουν τριπλασιαστεί σε σύγκριση με πριν από 150 χρόνια, με την αύξηση να οφείλεται πιθανότατα σε δραστηριότητες που σχετίζονται με τον άνθρωπο, όπως η βιοτεχνική εξόρυξη χρυσού μικρής κλίμακας και η καύση ορυκτών καυσίμων. Ο υδράργυρος έχει υψηλή συγγένεια (δηλαδή, την ισχύ με την οποία δύο ή περισσότερα μόρια αλληλεπιδρούν ή συνδέονται) με βιολογικά υλικά όπως η φλούδα μπανάνας ή ο φλοιός ρυζιού (ή οι βιοαποκαταστάτες). Καθώς τα πολυμερή με βάση το βιο έχουν παρόμοιες χημικές δομές με τους βιοαποκαθαριστές, υπάρχει περαιτέρω ανησυχία για ακούσια διαρροή όταν εισέρχονται σε εξαιρετικά μολυσμένα υδάτινα οικοσυστήματα.
Αυτή η μελέτη είναι η πρώτη που διερευνά κατά πόσον τα βιοαποδομήσιμα πολυμερή που έχουν καταπονηθεί με υπεριώδη ακτινοβολία υφίστανται δομικές αλλαγές, που αυξάνουν την ικανότητά τους να προσκολλούν υδράργυρο σε υψηλές συγκεντρώσεις σε υδάτινα περιβάλλοντα. Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο το βιοαποικοδομήσιμο πλαστικό αποικοδομείται και κάθε δυνατότητα που έχει να προσκολλήσει υδράργυρο, είναι σημαντική για την κατανόηση της πιθανής βιοσυσσώρευσης υδραργύρου στην τροφική αλυσίδα.
Οι ερευνητές εξέθεσαν τετράγωνα από πολυαιθυλένιο και ένα εμπορικά διαθέσιμο πολυμερές βιομάζας που αποτελείται από ένα μείγμα αμύλου και πολυεστέρα σε υπεριώδη ακτινοβολία και νερό, το οποίο είναι βιοδιασπώμενο, χρησιμοποιώντας εξοπλισμό δοκιμών επιταχυνόμενων καιρικών συνθηκών. Χρησιμοποίησαν δύο τύπους ακτινοβολίας UV σε δύο διαφορετικές παρτίδες δειγμάτων – το ένα μιμείται το φως του ήλιου το μεσημέρι, το άλλο μια λάμπα UVB που αναπαράγει τα μεταγενέστερα στάδια της διάσπασης. Έλαβαν χημικά προφίλ των βιοβασισμένων πολυμερών και δειγμάτων πολυαιθυλενίου χρησιμοποιώντας εξοπλισμό φασματοσκοπίας φωτός.
Τα αποτελέσματα υπογραμμίζουν ότι το πλαστικό με την έκθεση σε υπεριώδη ακτινοβολία μπορεί να δεσμεύσει και να συγκεντρώσει γρήγορα ιόντα υδραργύρου που βρίσκονται σε ένα εξαιρετικά μολυσμένο θαλάσσιο περιβάλλον. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε αύξηση της βιοσυσώρρευσης του υδραργύρου στους θαλάσσιους οργανισμούς όταν αυτοί θα καταπώνουν τα βιοδιασπώμενα πλαστικά που θα έχουν απορροφήσει μεγαλύτερες ποσότητες υδραργύρου..
Αυτή η μελέτη προσφέρει νέα εικόνα για τους πιθανούς περιβαλλοντικούς κινδύνους που σχετίζονται με τη διάσπαση ορισμένων τύπων βιοαποικοδομήσιμων πολυμερών στο θαλάσσιο περιβάλλον. Προτείνει κατευθύνσεις για έρευνα και σχεδιασμό βιοδιασπώμενων πλαστικών που δεν συγκεντρώνουν υδράργυρο.
Πηγή:
Pinto, J., Dias, M., Amaral, J., Ivanov, M., Paixão, J.A., Coimbra, M.A., Ferreira, P., Pereira, E. and Gonçalves, I., (2022) Influence of UV degradation of bioplastics on the amplification of mercury bioavailability in aquatic environments. Marine Pollution Bulletin, 180: 113806. Available from: https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2022.113806