Wijdverbreide pijpreparatietechniek stuurt nanoplastics de atmosfeer in, vindt nieuwe studie

De kleine stukjes plastic die van flessen, plastic zakken, auto-onderdelen en zelfs cosmetica afslijten, komen in de bodem en de watervoorziening terecht. Ze verstoren chemische cycli, verstoren de gezondheid van ecosystemen en vervuilen zowel de zee als de terrestrische omgevingen. Ze komen uiteindelijk ook in de lucht terecht, waar ze de longen veel effectiever kunnen beschadigen. Maar om dat te laten gebeuren, moeten ze door water of aarde worden weggesleten en vervolgens door de wind in de lucht worden gelanceerd.

Een nieuwe studie gepubliceerd in Natuur Nanotechnologie heeft ontdekt dat een proces dat elke dag in de hele ontwikkelde wereld plaatsvindt, de verspreiding van deze micro- en nanoplasticdeeltjes in de lucht versnelt, wat een risico vormt voor de gezondheid van mens en milieu. De studie werd geleid door Alexander Laskin, hoogleraar analytische chemie aan het Purdue University’s College of Science.

Laskin is een expert in milieu-forensisch onderzoek: hij neemt complexe monsters en gebruikt analytisch-chemische methoden om te bepalen wat er precies in de lucht is. In dit geval zijn wat er in de lucht zit voorheen onvermoede hoeveelheden vernevelde nanoplastics.

De oorsprong van het probleem schuilt in elke moderne stad onder de grond, in technologie om rioolbuizen te repareren. Wanneer een rioolbuis breekt, zijn de opties om deze te repareren het fysiek graven van een gat eromheen en het vervangen van een deel ervan of om het te behandelen als het verzwakte gebied van een menselijke slagader en een stent te installeren.

“Wat ze doen”, legt Laskin uit, “is dat ze een met hars doordrenkte sok in de pijp doen. Dat is wat het is, in feite een grote sok, en dan genezen ze hem op zijn plaats. Het sluit de pijp af zonder dat er gegraven hoeft te worden. Het is een zeer geavanceerde en zeer praktische technologie. Wanneer ze de sok opblazen, gebruiken ze stoom onder druk, die vervolgens naar buiten komt als een afgevoerde chemische pluim. Er is geen controle over de resulterende emissies en het blijkt dat ze een aanzienlijke hoeveelheid vervuiling veroorzaken , inclusief nanoplastic deeltjes.”

Het resultaat is dat er rond elk modern stedelijk of voorstedelijk gebied waar dit proces plaatsvindt, ontelbare en belangrijke bronnen van deze microplastics en nanoplastics zijn, bronnen die nog niet eerder zijn overwogen of onderzocht. Vroeger dachten wetenschappers dat de enige manier waarop plastic in de lucht kan komen, langzame degradatie is, gevolgd door een constante wind.

“Er is expliciet aangenomen dat de hoeveelheid microplastic en nanoplastic in de atmosfeer, die ronddrijft, alleen afkomstig is van door de wind gedragen bronnen. Wat we hier laten zien, is dat er een proces is dat algemeen wordt gebruikt in de hele moderne wereld dat nanoplasticvervuiling in de lucht dumpt ‘, zei Laskin.

Laskin werkte samen met Andrew Whelton, een Purdue-hoogleraar civiele techniek en milieu- en ecologische techniek, om de impact te kwantificeren van deze cured-in-place pijpreparatiemethode, die Whelton al bijna tien jaar bestudeert. Het onderzoek van Whelton heeft geholpen bij het adviseren van gemeenten, nutsbedrijven en volksgezondheidsinstanties over hoe ze de milieuvervuiling door deze pijpreparatiemethode kunnen verminderen en de werknemers beter kunnen beschermen.

Deze nieuwe studie ontrafelt verder het mysterie van wat er precies in de lucht hangt wanneer bouwvakkers leidingen repareren met behulp van de cured-in-place-methode, iets wat Whelton en andere Purdue-onderzoekers al jaren bestuderen.

“Toen we voor het eerst de praktijk van luchtvervuiling door plastic buizen onderzochten, ontdekten we dat er geen onafhankelijke tests of toezicht waren geweest”, zei Whelton. “Het werd gebruikt in buurten en in ecologisch kwetsbare gebieden, soms met onmiddellijke gevolgen voor de gezondheid van werknemers, omstanders, hulpverleners en het milieu. We zien vaak werknemers die deze pijpreparatie uitvoeren in of bij de uitlaatpluimen van micro- en nanoplastics. zonder ademhalingsbescherming. Deze nieuwe studie geeft aan dat deze werknemers en degenen vóór hen waarschijnlijk microplastics en nanoplastics hebben ingeademd.”

Het effect van ingeademde, vernevelde microplastics op de menselijke gezondheid is niet uitgebreid onderzocht, niet in de laatste plaats omdat wetenschappers zich er niet van bewust waren dat het een groot probleem was. Dit artikel is belangrijk, want net als de eerste onderzoeken die het probleem met chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK’s) in spuitbussen (zoals haarlak) aankondigden, is het de eerste die wijst op een potentieel significant risico waarvan wetenschappers zich voorheen niet bewust waren.

Ze voerden de chemische beeldvormingsmetingen van nanoplastics uit in de Advanced Light Source Synchrotron-faciliteit van het Lawrence Berkeley National Laboratory en in het Environmental Molecular Sciences Laboratory van het Pacific Northwest National Laboratory, met aanvullende expertise van het personeel van Sonoma Technology. Ana Morales, een doctoraalstudent in het laboratorium van Laskin, integreerde de observaties in de gepubliceerde studie als eerste auteur.

“Het is niet dat niemand om dit probleem geeft,” zei Laskin. “Maar met kennis komt de behoefte aan oplossingen. Nu we weten dat er een probleem is, kunnen we, zodra we het probleem hebben beoordeeld, oplossingen en strategieën ontwikkelen om iedereen veilig te houden.”