في دراسة نشرتها دورية “بروسيدنجز أوف ذا ناشيونال أكاديمي أوف ساينس”، اكتشف باحثون في جامعة كولومبيا أن المياه المعبأة في زجاجات يمكن أن تحتوي على مئات الآلاف من القطع البلاستيكية الصغيرة التي لم تُحصر من قبل.
وباستخدام تقنية حديثة، أحصى العلماء متوسط 240 ألف قطعة بلاستيكية يمكن اكتشافها في كل لتر من الماء في العلامات التجارية الشهيرة، وهو تقدير أكبر من 10 إلى 100 مرة من التقديرات السابقة، مما يثير مخاوف صحية محتملة تتطلب المزيد من الدراسة.
وتأتي هذه الدراسة بعد أن تزايد في السنوات الأخيرة قلق العلماء من انتشار الجزيئات الصغيرة المعروفة باسم اللدائن الدقيقة التي تظهر بشكل أساسي في كل مكان على الأرض؛ من الجليد القطبي إلى التربة ومياه الشرب والغذاء بسبب التلوث البلاستيكي.
اللدائن النانوية
تُعرّف المواد البلاستيكية الدقيقة على أنها أجزاء يتراوح حجمها بين 5 ملليمترات و1 ميكرومتر، والميكرومتر جزء من مليون من المتر (يبلغ عرض شعرة الإنسان نحو 70 ميكرومترا)، وتُقاس الجسيمات البلاستيكية النانوية -وهي جسيمات أقل من 1 ميكرومتر- بأجزاء من المليار من المتر.
وبحسب البيان الصادر من جامعة كولومبيا، فقد أصبحت المواد البلاستيكية الصغيرة الموجودة في المياه المعبأة قضية تشغل الباحثين بعد أن كشفت دراسة أجريت عام 2018 عن متوسط 325 جسيما لكل لتر، بينما كشفت دراسات لاحقة أضعاف هذا الرقم.
ويقترب إنتاج البلاستيك في جميع أنحاء العالم من 400 مليون طن متري سنويا، ويجري التخلص من أكثر من 30 مليون طن سنويا في الماء أو على الأرض، والعديد من المنتجات المصنوعة من البلاستيك -بما في ذلك المنسوجات الاصطناعية- تتخلص من الجزيئات أثناء استخدامها.
ويضيف البيان الصادر من جامعة كولومبيا “على عكس المواد العضوية الطبيعية، فإن معظم المواد البلاستيكية لا تتحلل إلى مواد حميدة نسبيا، فهي ببساطة تنقسم وتنقسم مرة أخرى إلى جزيئات أصغر وأصغر لها نفس التركيب الكيميائي. وبعيدا عن الجزيئات المفردة، لا يوجد حد نظري لمدى صغر حجمها”.
ويقول الباحثون إن المواد البلاستيكية النانوية صغيرة جدا لدرجة أنه يمكنها المرور عبر الأمعاء والرئتين مباشرة إلى مجرى الدم والانتقال من هناك إلى الأعضاء بما في ذلك القلب والدماغ، كما يمكنها غزو الخلايا الفردية، والعبور عبر المشيمة إلى أجسام الأطفال الذين لم يولدوا بعد، ولهذا يتسابق علماء الطب لدراسة التأثيرات المحتملة على مجموعة واسعة من الأنظمة البيولوجية.
رصد الجسيمات النانوية
قال المؤلف الرئيسي للدراسة نايكسين تشيان، وهو طالب دراسات عليا في الكيمياء بجامعة كولومبيا: “لقد طور الناس طرقا لرؤية الجسيمات النانوية، لكنهم لم يعرفوا ما الذي كانوا ينظرون إليه، كما أن الدراسات السابقة يمكن أن توفر تقديرات مجمعة لكتلة النانو، ولكن في معظمها لم تتمكن من حساب الجزيئات الفردية، ولا تحديد أي منها أكان من البلاستيك أو أي شيء آخر”.
وكان الباحثون اختبروا ثلاث علامات تجارية مشهورة من المياه المعبأة التي تباع في الولايات المتحدة (رفضوا الإشارة إلى اسم أي منها) وحللوا الجزيئات البلاستيكية التي يصل حجمها إلى 100 نانومتر فقط.
ورصد الباحثون ما بين 110 آلاف و370 ألف جزيء في كل لتر من المياه المعبأة في القوارير البلاستيكية؛ 90% منها عبارة عن مواد بلاستيكية نانوية.
أنواع متعددة وليس نوعا واحدا
اكتشف الفريق البحثي في هذه الدراسة أن أحد أنواع البلاستيك في المياه المعبأة هو النوع الشائع المعروف باسم البولي إيثيلين تيريفثاليت، ولم يكن هذا الأمر مفاجئا، لأن هذه هي المادة التي تُصنع منها العديد من قوارير المياه (يُستخدم أيضا في المشروبات الغازية المعبأة والمشروبات الرياضية ومنتجات مثل الكاتشب والمايونيز)، ومن المحتمل أن يصل إلى الماء عندما تنفصل الأجزاء الصغيرة عند الضغط على الزجاجة أو تعرضها للحرارة.
وتشير الدراسة إلى أن العديد من الجزيئات تدخل الماء عند فتح الغطاء أو غلقه بشكل متكرر، حيث تتآكل القطع الصغيرة.
وبالإضافة إلى البولي إيثيلين تيريفثاليت، فإن هناك مواد بلاستيكية أخرى تغزو المياه المعبأة في القناني ومنها البولي أميد والبوليسترين والبولي فينيل كلورايد والبولي ميثيل ميثاكريلات، وجميعها تُستخدم في العمليات الصناعية المختلفة.
ومن ناحية أخرى أشار الباحثون إلى أن هناك عالم ضخم من المواد البلاستيكية النانوية التي يتعين دراستها، والتي تحتوي على نسبة أقل بكثير من المواد البلاستيكية الدقيقة، ولكن “ليس الحجم هو المهم، بل الأرقام، لأنه كلما كانت الأشياء أصغر كان من السهل دخولها إلى أجسامنا”.
ويخطط العلماء التوسع في البحث عن المواد البلاستيكية الدقيقة في مياه الصنبور التي ينتهي بها الأمر في مياه الصرف الصحي.
كما ينوي الفريق البحثي أن يتعرف قريبا على الجزيئات الموجودة في الثلج والتي يجمعها حاليا المتعاونون البريطانيون الذين يسافرون سيرا على الأقدام عبر غرب القارة القطبية الجنوبية. ويتعاونون أيضا مع خبراء الصحة البيئية لقياس المواد البلاستيكية النانوية في الأنسجة البشرية المختلفة وفحص آثارها التنموية والعصبية.