Mikroplasty z pachových plotů a sorpce PAU

S mikroplasty se v poslední době doslova roztrhl pytel. Jsou všude, ve vodě, v půdě, vzduchu, a dokonce i ve vzdálených oblastech jako je třeba Arktida. Studium vzájemného působení mikroplastů a běžných organických polutantů se přitom doposud soustřeďovalo zejména do oblastí oceánů a vodních zdrojů. Jejich přítomnost v půdě je však o řád vyšší. Doktorandka Tereza Černá z Ústavu pro životní prostředí Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy se proto spolu se skupinou odborníků pustila do pokusu interakcí půd s obsahem polycyklických aromatických uhlovodíků (PAU) a polyuretanových pěn.

Produkce plastů v posledních desetiletích prudce vzrůstá. S tím však vznikají otázky. Co se s plasty dále děje a jak působí na naše prostředí? Kromě recyklace často bohužel končí v naší přírodě, ať už v oceánu či například v lese. Zkuste se při výletě do přírody podívat pod nohy co vše tam najdete. Tyto plasty se navíc časem rozpadají na menší části, které při velikosti do 5 mm nazýváme jako tzv. mikroplasty. Jelikož se jedná o látky, které, jak už dávno víme, nejsou inertní, může docházet k rozličným reakcím s okolním prostředím. Konkrétní nebezpečí jsou ale často velkou neznámou.

Jelikož je separace mikroplastů z vodního prostředí výrazně jednodušší ve srovnání s půdou, dosavadní výzkum jejich výskytu a působení se soustředil zejména do této oblasti. V půdě jich však podle zatím publikovaných výsledků může být až desetkrát více. Navíc zde nepříznivě působí jak na půdní faunu (např. vyšší úmrtnost žížal), tak i na celkové fyzikálně-chemické vlastnosti půdy (objemovou hmotnost půdy, kapacitu zadržování vody či sorpci persistentních organických polutantů jako PAU, DDT, PCB).

Často se nyní podél zemědělských ploch a cest umisťují tzv. pachové ohradníky, které mají za účelem zejména ochranu zemědělské plodiny či lesní školky před okusem zvěří anebo mají zabránit srážce auta a zvířete. Tyto pachové ohradníky jsou tvořeny polyuretanovými pěnami, které se však po čase rozpadají a jejich částečky putují do okolního prostředí. Půda v okolí cest je zároveň značně kontaminovaná PAU z dopravy. Studentka se proto spolu se svým týmem zaměřila na vliv vzniklých mikroplastů z pachových plotů na sorpci PAU. K výzkumu byly vybrány dvě lokality, které byly v minulosti kontaminovány PAU v důsledku impregnace dřeva – Soběslav a Srní. Na pokus byly použity dva typy polyuretanové pěny – biologicky rozložitelná a konvenční. Experiment, během něhož docházelo k expozici mikroplastů půdou obsahující PAU, trval celkem 28 dní.

PřF UK/Tereza Černá: Pachové ohradníky podél cest degradují a kontaminují okolní prostředí

Mikroplasty z biologicky odbouratelné polyuretanové pěny vykazovaly silnou tendenci akumulovat PAU již po 7 dnech a jejich koncentrace v průběhu času výrazně rostly; na konci pokusu byla koncentrace PAU na mikroplastech dokonce 70krát vyšší než v půdě. Naproti tomu sorpce PAU na mikroplastech z konvenční polyuretanové pěny byla podstatně nižší (maximálně 3,6krát vyšší koncentrace než v půdě). Urychlené staření polyuretanové pěny, které mělo za následek zvětšení a modifikaci povrchu, přitom nemělo na sorpci významný vliv ani v jednom z případů. V závislosti na odlišné sorpci materiálů použitých při pokusu se ukázala flexibilita polyuretanové polymerní sítě jako možný hlavní působící faktor.

Výsledky pokusu nám poodhalily cesty organických polutantů v půdním prostředí kontaminovaném mikroplasty. Jednotlivé typy polyuretanových pěn přitom vykazovaly značně rozdílnou sorpci PAU. Podstatnou otázkou je, zda PAU sorbované na mikroplastech již nejsou dostupné pro živé organismy, či naopak jejich vyšší koncentrace na mikroplastech může vést k jejich zvýšenému příjmu a možném dalším působení těchto nebezpečných látek na živé organismy. Nejen tyto otázky se vědci pokusí zodpovědět v pokračujícím výzkumu.