Mikroplastika postaje jedan je od najvažnijih ekoloških problema današnjice, a nastaje razgradnjom većih plastičnih proizvoda. Već sada u ovom trenutku mikroplastika se nalazi u gotovo svim ekosustavima, od oceana i rijeka do tla i zraka, a utjecaj koji ima na životinje, biljke i ljude sve je više jasniji. Ovaj fenomen ne samo da ugrožava bioraznolikost, već zagađuje hranu i vodu, postavljajući hitne izazove u kontekstu zaštite okoliša i javnog zdravlja. O ovoj temi razgovarali smo sa znanstvenom savjetnicom, Zavod za istraživanje mora i okoliša na Institutu Ruđer Bošković Dr. sc. Vlatka Filipović Marijić.
Dr. sc. Vlatka Filipović Marijić znanstvena je savjetnica na Institutu Ruđer Bošković (IRB) s preko 24 godine radnog iskustva u području procjene ekoloških rizika, ekotoksikologije i monitoringa okoliša. Posjeduje doktorat iz biologije, magisterij iz oceanologije i diplomu inženjera biologije (smjer ekologija). Dobitnica je Državne nagrade za Znanost Republike Hrvatske 2019. godine u području popularizacije znanosti. Ima bogato iskustvo u terenskom i laboratorijskom radu na različitim vodenim ekosustavima primjenom bioindikatorskih organizmima (nametnici, školjkaši, rakovi, ribe), poznaje metodologiju i tehnike vezane uz analize onečišćujućih tvari i biomarkera u vodi i bioti, ispitivanja ekotoksičnosti te je vodila i sudjelovala u brojnim znanstvenim projektima koji uključuju istraživanje utjecaja mikroplastike na okoliš. O+090bjavila je niz znanstvenih radova i poglavlja u knjigama vezanim uz istraživanja antropogenih utjecaja na vodene ekosustave i bioindikatorske organizme. Posjeduje dozvolu za rad s laboratorijskim životinjama (FELASA C kategorija, Licenca br. 111.3-14, HR 191/02/P) i ovlaštena je od Ministarstva poljoprivrede, Odjel za veterinarstvo i sigurnost hrane za žrtvovanje riba i rad s tijelima, organima i tkivima riba (Broj dozvole: HR-POK-025).
Materijal prisutan u svim sferama života
Kako se zaštititi od mikroplastike? Koje nove podatke imamo po tom pitanju? Koliko smo izloženi?
Plastika predstavlja globalni problem današnjice, kao onečišćujuća tvar koja ima široku primjenu, a njezino zbrinjavanje i recikliranje je trenutno neefikasno (10% plastike se reciklira, 10% se spali, 30% ima višekratnu upotrebu i 50% završi u okolišu). Kada govorimo o mikroplastici, njezina joj veličina do 1 mm omogućava unos u organizme i na najnižim karikama hranidbenog lanca te ima potencijalno štetan učinak na žive organizme (mehanička oštećenja, fiziološke promjene, utjecaj na imunološki sustav, smetnje rasta i sl.). Kroz hranidbeni lanac se izloženost proteže i na ljudsku populaciju, te postoji direktan unos iz hrane, ali i vode, zraka, tekstila, kozmetičkih proizvoda, i sl., a poznato je da dodatnu toksičnost predstavlja vezanje drugih zagađivala na mikroplastiku poput metala, organskih zagađivala, farmaceutika, mikroorganizama. Kao i za svaku onečišćujuću tvar kojoj smo izloženi, najbolje bi bilo smanjiti njezinu proizvodnju i primjenu te omogućiti efikasno zbrinjavanje i recikliranje. Međutim, od početaka primjene plastike, čime se smatra otkriće vulkanizacije krajem 19. st., do danas je rasla proizvodnja različitih vrsta plastike, te trenutno premašuje 400 milijuna tona. Također, danas je njezina primjena u svim sferama ljudskog života, što se posljedično reflektira na unos u okoliš i izloženost drugih živih organizama. Iako kontinuirano povećavamo proizvodnju i upotrebu plastike, to ne prate efikasni procesi reciklaže i zbrinjavanja.
Kroz EU Direktivu 2019/904 Europskog parlamenta i Vijeća od 5. lipnja 2019. o smanjenju utjecaja određenih plastičnih proizvoda na okoliš dane su smjernice kako smanjiti utjecaj određenih plastičnih proizvoda na okoliš i na zdravlje ljudi te promicati prelazak na kružno gospodarstvo s inovativnim i održivim poslovnim modelima, proizvodima i materijalima. Iako smjernice postoje, činjenica je da zbog funkcionalnosti i relativno niskog troška proizvodnje plastiku nalazimo u svim područjima svakodnevnog života te smo joj izloženi iz okoliša (zrak, voda), hrane (školjkaši, ribe, poljoprivredni proizvodi), kozmetike (mikrogranule iz sredstava za piling, pasta za zube), tekstilnih proizvoda te ostale plastične ambalaže i artikala (soljenke, spužvice za pranje suđa, daske za rezanje), a unos se provodi respiratornim, oralnim ili dermalnim putem. Važno je naglasiti da se od unosa plastike možemo zaštititi i sami promišljanjem i selektivnim izborom, odnosno korištenjem proizvoda koji nisu od plastike, izbjegavanjem jednokratne ambalaže, čitanjem deklaracija o sastavu proizvoda, korištenjem neplastične ambalaže i tekstila, reduciranjem broja pranja odjeće (ali i kupovine jer je “brza moda” važan izvor plastike i onečišćenja), paziti da nam je prikladan tlak u automobilskim gumama kako bi se manje trošile i još niz drugih koraka. Zato je jako važno educirati širu javnost jer uzrok, ali i rješenje kreće od nas i naše svijesti.
Važno je naglasiti da se od unosa plastike možemo zaštititi i sami promišljanjem i selektivnim izborom, odnosno korištenjem proizvoda koji nisu od plastike, izbjegavanjem jednokratne ambalaže, čitanjem deklaracija o sastavu proizvoda, korištenjem neplastične ambalaže i tekstila, reduciranjem broja pranja odjeće (ali i kupovine jer je “brza moda” važan izvor plastike i onečišćenja), paziti da nam je prikladan tlak u automobilskim gumama kako bi se manje trošile i još niz drugih koraka. Zato je jako važno educirati širu javnost jer uzrok, ali i rješenje kreće od nas i naše svijesti.
Sjeverni Jadran zasićen mikroplastikom
Nedavno smo mogli pročitati da su dijelovi mikroplastike pronađeni u preparatima za njegu, a kada se radi o organizmu čestice su pronađene u srcu, krvnim žilama i slično. Čini mi se da je svuda oko nas, zar ne? Što nas mora zabrinuti?
Razlikujem primarnu i sekundarnu mikroplastiku. Primarna je ona koja je proizvedena u veličini do 1 mm, a nalazimo je upravo u kozmetičkim proizvodima (mikrogranule u proizvodima za pilinga, pastama za zube, šamponima i sl.). Izuzetno je opasna jer su tako sitne čestice mikroplastike dostupne za unos u organizme. Opasna je i sekundarna mikroplastika, koja se, iako je proizvedena u veličini preko 1 mm, pod utjecajem vanjskih faktora (UV zračenje, mehanički utjecaji, mikroorganizmi) raspada na manje dijelove koji time opet postaju dostupni za unos u organizme. Zahvaljujući ovome, objavljeno je da su mikroplastika i nanoplastika nađene u različitim dijelovima tijela organizama, pa tako i čovjeka. Studije potvrđuju prisutnost mikroplastike i eventualna mehanička oštećenja kad se radi o većim plastičnim fragmentima. Ostale utjecaje treba tek istražiti i odrediti konkretne posljedice i toksične utjecaje na organizme. U Laboratoriju za biološke učinke metala smo ispitali toksični utjecaj mikroplastike primjenom akutnih testova toksičnosti na zooplanktonskim račiću vodenbuhi (Daphnia magna), koji se temelje na praćenju smrtnosti jedinki nakon izlaganja. Potvrdili smo izloženost i toksični učinak različitih vrsta mikroplastike na vodenbuhu ako se primjene u veličini koja je dostupna za unos, odnosno odgovara veličinama čestica kojima se ovi račići hrane, dok veće čestice nisu imale učinka. Potvrdili smo i toksični učinak mikroplastike u kombinaciji s metalima, antiviroticima i antibioticima, međutim okolišne koncentracije farmaceutika ipak ne dovode do smrtnosti vodenbuha, ali dokazali smo da plastika predstavlja vektor za unos drugih zagađivala u organizme. Što se tiče ljudi spominju se oksidativni stres, metaboličke promjene, neurotoksičnost, utjecaj na imunološki i reproduktivni sustav kao posljedica izloženosti mikroplastici. Ipak, procjena štetnih učinaka mikroplastike na ljude i druge organizme i dalje su ograničena, posebno jer se u eksperimentalnim istraživanjima koriste puno više koncentracije od okolišnih, a i metodološki još nije moguće procijeniti utjecaj manjih čestica, odnosno nanoplastike. Prema tome, malo se zna o utjecaju nanoplastike i mikroplastike na ljudsko zdravlje i toksičnim učincima koji mogu varirati ovisno o vrsti, veličini, obliku i koncentraciji mikroplastike. Stoga su potrebna daljnja istraživanja kako bi se razumjeli stanični i molekularni mehanizmi toksičnosti mikroplastike i povezanih patologija.
Izolirali smo mikroplastiku i u uzorcima morske vode, rijeke Neretve te u crijevnom sadržaju riba. Plastika se razgrađuje, ali je to dugotrajan proces, procjenjuje se da je potrebno oko 450 godina da se razgradi plastična boca, zato su u morima ogromne količine plastike. Svakako, razgradnja se odvija i u morima, odnosno općenito se u okolišu razgradnja polimera odvija kroz četiri mehanizma ili njihovom kombinacijom: radi se o fotorazgradnji, hidrolizi, termooksidaciji i biorazgradnja.
Znamo da su mora najveći “rezervoari” mikroplastike, kakva je situacija s Jadranskim morem? Imamo li neki podatak, procjene? I zašto se ona u moru ne razgrađuje?
Trenutno je najviše istraživanja vezano uz prisutnost mikroplastike u morima i oceanima. Plastika i mikroplastika čine od 60 do 80 posto morskog otpada, u nekim područjima čak i do 95 posto. Što se tiče Jadranskog mora objavljeni su podaci DeFishGear projekta koji je financiran iz IPA Adriatic Cross-border Cooperation Programme, u okviru kojeg se procjenjuje da je prema količini i zastupljenosti plastičnog otpada u Europi Jadransko more odmah iza sjeveroistočnog dijela Sredozemnog te Keltskog mora. Istraživanja ukazuju da su posebno na sjevernom dijelu Jadranskog mora prisutne visoke koncentracije mikroplastike. Istraživanja koja vodim u Laboratoriju za biološke učinke metala su potvrdila prisutnost plastičnog otpada i u južnom dijelu Jadranskog mora u području Gradca i Ploča, s oko 15% plastike u ukupnom masenom udjelu koćarskog ulova, a većinom je bila hrvatskog podrijetla. Izolirali smo mikroplastiku i u uzorcima morske vode, rijeke Neretve te u crijevnom sadržaju riba. Plastika se razgrađuje, ali je to dugotrajan proces, procjenjuje se da je potrebno oko 450 godina da se razgradi plastična boca, zato su u morima ogromne količine plastike. Svakako, razgradnja se odvija i u morima, odnosno općenito se u okolišu razgradnja polimera odvija kroz četiri mehanizma ili njihovom kombinacijom: radi se o fotorazgradnji, hidrolizi, termooksidaciji i biorazgradnja. Geografska lokacija, klimatski uvjeti (vlažnost, sunčeva svjetlost, prisutnost kisika i slično), kao i onečišćenje zraka, mogu utjecati na mehanizme i brzinu procesa razgradnje plastike. Tako se npr. geografska lokacija smatra važnim čimbenikom prirodne razgradnje polimera jer je u dubini mora smanjen prodor i intenzitet sunčeve svjetlosti što dovodi do smanjene stope fotorazgradnje polimera, dok je na površini mora utjecaj svjetlosti veći. Bez obzira na ove razlike, proces razgradnje je dugotrajan, a ima i dodatni štetan učinak jer omogućava da se odvajaju sitni fragmenti plastike koji su onda dostupni za unos u organizme. Mi smo kao istraživačka grupa aktivno uključeni u okolišna istraživanja utjecaja mikroplastike, te ćemo kroz međunarodni Interreg projekt “Adriatic Sea and plastic and microplastic pollution from freshwater – an Adrion territorial challenge (AdriPlast)” koji je financiran u okviru natječaja IPA ADRION i provodi se u suradnji s pet susjednih zemalja, provesti istraživanje utjecaja mikroplastike na morski i slatkovodni ekosustav i organizme, uključujući i školjkaše te sediment, procijeniti prisutnost u pojedinim prehrambenim proizvodima, definirati i testirati postojeće protokole koji trenutno nisu jedinstveni, te kao važnu aktivnosti sudjelovati u širenju svijesti javnosti o ovom globalnom problemu.
Ima li mikroplastika u hrani veze s porastom alergija odnosno kako ista utječe na naš organizam?
Konkretan utjecaj mikroplastike na organizme još treba istražiti i tek trebamo utvrditi koje su točno posljedice dugotrajne, kronične izloženosti mikroplastici. Međutim, dokazano je vezanje drugih onečišćujućih tvari i mikroorganizama na čestice plastike, koje se onda zajedno unose u organizam i također mogu imati štetan učinak. S obzirom na to da je već poznato njihovo štetno djelovanje, odnosno toksičnost metala, organskih zagađivala i drugih aditiva koji se dodaju plastičnim proizvodima, njihov unos s plastikom svakako može dovesti do štetnih posljedica. Navodi se da se to odnosi i na alergene koji se zajedno s mikroplastikom unose u organizam. Ističu se aditivi koji se dodaju pojedinim vrstama plastike tijekom proizvodnog procesa, poput ftalata, bisfenola, a mogu uzrokovati alergijske reakcije. Međutim, iako je poznato da su čestice mikroplastike nositelji drugih onečišćujućih tvari u organizme, uključujući i alergene, još uvijek se relativno malo zna o mehanizmu koji povezuje izloženost plastici s pojavom alergija.
Prisutnost mikroplastike i u rijekama
Koja trenutno istraživanja provodi Institut Ruđer Bošković iz tog područja i što je utvrđeno?
Istraživanja na Institutu Ruđer Bošković koja provodimo u Laboratoriju za biološke učinke metala Zavoda za istraživanje mora i okoliša uključuju eksperimentalne i okolišne studije. Eksperimentalno pratimo toksični učinak mikroplastike, uzimajući u obzir njezinu vrstu, veličinu, oblik, starost i koncentraciju provođenjem testova toksičnosti na planktonskom račiću vodenbuhi (Daphnia magna). Osim toga, pratimo i toksični učinak kombinacija raznih vrsta mikroplastike s esencijalnim i toksičnim metalima te farmaceutima (antivirotici, antibiotici). Dokazali smo akutnu toksičnost za vodenbuhu kada se mikroplastika primijeni u veličini koja je dostupna za unos u račića, kao i u kombinacijama s metalima i farmaceutima, čija toksičnost raste s porastom koncentracije. Okolišna istraživanja se provode u okviru nekoliko projekata koje vodim. Projekt EU i Uprave ribarstva, mjera I.3: Ribarsko-znanstvena suradnja u Općini Gradac se provodio u suradnji s lokalnim ribarima koji su kao najveći problem istaknuli plastični otpad i njegovo prikupljanje te smo kroz projekt procijenili da je oko 15 % udio plastičnog otpada u ukupnom masenom udjelu koćarskog ulova. Proveli smo izolaciju mikroplastike iz uzoraka morske vode i rijeke Neretve, te dokazali njezinu prisutnost i u morskom i slatkovodnom ekosustavu, kao i prisutnost u sadržaju probavila riba (trlja blatarica, oslić, arbun, jegulja), a određivali smo i oksidativni stres. U okviru projekta IP-2020-02-8502 BIOTOXMET koji financira Hrvatska zaklada za znanost potvrdili smo prisutnost mikroplastike u vodi rijeke Krke i sadržaju probavila potočne pastrve. Kroz projekt Hrvatske akademije znanosti i umjetnosti “Procjena izloženosti, unosa i učinka mikroplastike na ribe u slatkovodnom krškom ekosustavu” također pratimo prisutnost mikroplastike u sadržaju probavila riba te određujemo biomarkere kao biološke odgovore na izloženost zagađivalima u kompleksnom krškom ekosustavu, koji je specifičan za Hrvatsku. Pokušavamo utjecati i na širu javnost provođenjem popularizacijskih projekata, poput projekta “Understanding microplastics in our waters” koji vodi doktorandica Sara Šariri, u okviru kojeg smo u suradnji s devet osnovnih i srednjih škola u uzorcima rijeka i jezera izolirali mikroplastiku i ukazali na njezin štetni utjecaju na okoliš, a najuspješnija škola je i nagrađena za svoj trud. Uz navedeno, sudjelujemo u Otvorenom danu Instituta Ruđer Bošković i ukazujemo na važnost istraživanja utjecaja plastike na organizme i okoliš, kao i važnost njezinog pravilnog zbrinjavanja i samostalnog odlučivanja kako smanjiti njezinu primjenu i prikladno je zbrinjavati. Nova aktivnost je povezivanje znanosti i umjetnosti, te smo se uključili u 25. Međunarodni likovni natječaj Iserlohn-Essen-Zagreb 2025. za djecu Hrvata u iseljeništvu i djecu iz Hrvatske u dobi 1. do 4. i 5. do 8. razreda osnovne škole, koji je otvoren 10. 9. 2024. – 28. 2. 2025. Na moju inicijativu, ovogodišnja tema natječaja je PLASTIKA – OD ČOVJEKA DO OKOLIŠA, kroz koju ćemo pokušati širiti svijest o štetnom utjecaju plastike na okoliš i važnosti njezinog zbrinjavanja među mladima, a najuspješniji radovi će biti i nagrađeni. Također, kao član EU COST akcije CA20101 “Plastics monitoring detectiOn RemedIaTion recoverY (PRIORITY)” pratim nove metodologije kvalitativnog i kvantitativnog određivanja mikroplastike u vodi, sedimentu i organizmima, a provodimo i znanstvene radionice i niz drugih popularizacijskih aktivnosti.
U ukupnoj upotrebi plastike udio bioplastike je manji od 1% i ova tehnologija tek zahtijeva daljnja istraživanja. Upravo je zbog svega navedenoga, važno širiti svijest o prisutnosti i štetnim utjecajima plastike, kao i poticati njezino pravilno zbrinjavanje. Sprečavanje nastanka plastičnog otpada i njegovo smanjivanje bi trebao biti glavni prioritet, kao njegovo recikliranje. Moramo biti svjesni da mikroplastika predstavlja makroproblem današnjice.
Dugotrajan proces razgradnje
Je li rješenje u promjeni materijala; sve više se govori o razgradivoj plastici zašto to ne saživi to jest zašto ne uđe u kompletnu primjenu?
Najčešće se govori o biorazgradivoj plastici, odnosno onoj koju je moguće razgraditi djelovanjem živih organizama. Inače se ova istraživanja provode u svrhu uklanjanja mikroplastike iz okoliša kako bi se smanjila njezina prisutnost i štetan utjecaj na vodene organizme, a jedan od perspektivnih postupaka je bioremedijacija primjenom bakterija, kvasaca, plijesni ili mješovitog konzorcija. U prirodnim uvjetima razgradnja polimera započinje fotooksidacijom te se nastavlja termooksidacijom i u manjem udjelu, hidrolizom. Navedeno dovodi do raspadanja polimera na manje dijelove, povećanja krhkosti materijala te smanjenja molekulske mase polimera. Nastale komponente manjih molekulskih masa mogu lakše biti metabolizirane od strane mikroorganizmima. Ovako opisan proces razgradnje je vrlo dugotrajan te bi za mineralizaciju polimera, tj. razgradnju do ugljikovog dioksida, vode i anorganskih molekula, potencijalno trebalo i više od 50 godina Na biorazgradnju mikroorganizama mogu utjecati okolišni uvjeti, svojstva mikroorganizama te svojstva polimera. Mikroorganizmi mogu razgraditi mikroplastiku izravnim djelovanjem (ako djeluje kao supstrat za rast mikroorganizama), ili neizravnim djelovanjem (kada izlučeni metabolički produkti utječu na biorazgradnju). Primarno, dolazi do kolonizacije površine mikroplastike mikroorganizmima. Fizikalno-kemijska svojstva polimernih materijala, poput duljina lanca i postrani lanci, značajno utječu i određuju njihovu biorazgradnju. Naime, polimeri s dugačkim ugljikovim lancima su otporniji na biorazgradnju, dok su polimeri s heteroatomima (kao što je PET) i/ili bočnim lancima dostupniji za biorazgradnju. Tradicionalna plastika, kao što je plastika na bazi fosilnih goriva, izvedena je iz nafte ili prirodnog plina, a proizvodnja takvih plastičnih masa ima tendenciju da zahtijeva više fosilnih goriva i proizvodi više stakleničkih plinova od proizvodnje bioplastike. U usporedbi s klasičnom plastikom, velika prednost biorazgradljive plastike od obnovljivih izvora je mogućnost biorazgradnje i kompostiranja s drugim organskim frakcijama otpada. Iako su fosilni izvori prirodni, nisu obnovljivi i ne smatraju se osnovom za bioizvorni plastiku, a primjeri sirovina za njezinu proizvodnju su škrob, celuloza, alge, ulje, šećer i niza drugih. U ukupnoj upotrebi plastike udio bioplastike je manji od 1% i ova tehnologija tek zahtijeva daljnja istraživanja. Upravo je zbog svega navedenoga, važno širiti svijest o prisutnosti i štetnim utjecajima plastike, kao i poticati njezino pravilno zbrinjavanje. Sprečavanje nastanka plastičnog otpada i njegovo smanjivanje bi trebao biti glavni prioritet, kao njegovo recikliranje. Moramo biti svjesni da mikroplastika predstavlja makroproblem današnjice.
