Ученые впервые подсчитали, сколько пластика мы вдыхаем каждый день, и выяснили, откуда берутся эти частицы. Исследование, опубликованное в журнале Communications Earth & Environment, провели специалисты Института тропосферы имени Лейбница и Ольденбургского университета (Германия). Оказалось, примерно 4% твердых частиц в воздухе — это пластик. И две трети из них появляются из-за вождения автомобиля.

Главный виновник — автомобильные шины. Именно их истирание об асфальт дает больше всего микропластика в атмосфере. Если быть точными — около 65% от общего объема. Остальное приходится на другие полимеры: ПВХ, полиэтилен, полиэтилентерефталат. Все это смешивается с выхлопными газами и пылью и висит в воздухе, которым дышат горожане.

Как частицы пластика попадают в воздух

Проблема пластика в воздухе волнует ученых всего мира. Мельчайшие частицы находят даже там, где людей практически нет — в полярных широтах и высоко в горах. Источников много. Это не только шины, но и тормозные колодки, синтетическая одежда, городская пыль и покрытия, которыми посыпают дороги. Часть пластика возвращается в атмосферу из океана: реки выносят его в море, а морские брызги поднимают микрочастицы обратно в воздух.

Ученые делят пластик на два типа по размеру. Микропластик — это частицы от одного микрометра до миллиметра. То, что меньше микрометра, называют нанопластиком. Именно наночастицы особенно опасны: они легко проникают в легкие и дальше в организм.

Риски для здоровья и пробелы в законодательстве

Медики уже знают: когда человек вдыхает пластик, частицы могут оседать в легких и вызывать воспаление. Это ведет к болезням дыхательной системы. Кроме того, на поверхности пластика часто оседают тяжелые металлы и токсичные вещества, что делает его еще вреднее.

Но точных данных до сих пор мало. Ни Всемирная организация здравоохранения, ни Европейский союз не установили допустимых норм содержания пластика в воздухе. Просто потому, что никто толком не знает, какие дозы безопасны, а какие — нет. 

Почему сложно изучать пластик в воздухе

Изучать микропластик в воздухе начали только в последние десять лет. Главная сложность в том, что пластик — это не одно вещество, а целая группа материалов с разными свойствами. Чтобы понять, что именно мы нашли, ученым приходится использовать несколько методов сразу.

Спектроскопия помогает разглядеть структуру частиц и их поверхность. Масс-спектрометрия — подсчитать количество. Но с наночастицами все еще сложнее: они настолько малы, что обычные оптические приборы их просто не видят. Идентифицировать тип полимера у частицы размером в несколько нанометров — непростая задача даже для современных технологий. Ранее экологи вырастили водоросли, удаляющие микропластик. 

Исследование в Лейпциге

Чтобы обойти эти трудности, немецкие исследователи применили метод пиролизной газовой хроматографии с масс-спектрометрией. Звучит сложно, но суть проста: образцы нагревают до высоких температур, расщепляют на фрагменты, а потом смотрят, из чего они состоят. Для чистоты эксперимента ученые выбрали 11 самых распространенных типов полимеров и создали для каждого свой «отпечаток» — эталонный профиль. Затем сравнили их с тем, что содержится в воздухе.

Пробы брали в Научном парке на Торгауэр-штрассе. Это оживленная трасса в Лейпциге, так называемая горячая точка с интенсивным движением. Две недели специальные пробоотборники засасывали воздух со скоростью 500 литров в минуту. Фильтры меняли каждые сутки и отправляли в лабораторию. Аспирант Анкуш Каушик, который лично собирал и анализировал образцы, поясняет: такой метод позволяет получить точную картину того, чем дышат люди в районах с плотным трафиком.

Это первое исследование в Германии, которое не просто обнаружило пластик в воздухе, а подсчитало его количество, разделило по размерам и типам полимеров и даже оценило риски для здоровья. Выводы такие: в среднем житель Лейпцига, который находится на Торгауэр-штрассе круглые сутки, вдыхает около 2,1 микрограмма пластика в день. За год набегает примерно 0,7 миллиграмма. Цифры могут показаться маленькими, но ученые предупреждают: не обманывайтесь массой. Важен размер.

Наночастицы пластика проникают гораздо глубже в дыхательные пути, чем обычная пыль. И, оседая там, работают как бомба замедленного действия. Исследователи использовали существующие эпидемиологические модели и рассчитали, как это влияет на смертность. Риск умереть от сердечно-сосудистых заболеваний вырастает на 5–9%. От рака легких — на 8–13%.

«Это выше, чем риск от обычной мелкой пыли, — комментирует Каушик. — Несмотря на малую массу, пластик со временем может нанести серьезный урон здоровью. Возможно, дело в специфической токсичности разных типов полимеров».

Исследование четко указывает на шины как на главный источник загрязнения. А это значит, что переход на электромобили проблему не решит. Электрокары тоже ездят на шинах, и они тоже истираются. Профессор Хартмут Херрманн, руководитель исследования, настаивает: нужны меры регулирования. Пришло время устанавливать предельные значения содержания микропластика в воздухе и учитывать износ шин в нормативах качества воздуха.

Авторы работы подчеркивают: их данные — лишь первый шаг. Чтобы понять полную картину, нужно изучать разные районы — и городские, и сельские, следить за сезонными изменениями, брать пробы не две недели, а хотя бы год. Сейчас команда Каушик готовится к следующему этапу: анализу годовых проб, чтобы выяснить, зависит ли концентрация пластика от времени года.