Рослини мають здатність поглинати мікро- та нанопластики своїм корінням і стеблами, що викликає занепокоєння щодо того, як екосистеми справлятимуться, коли ці частинки пластику проникнуть у природне середовище. Однак датсько-китайська дослідницька група пропонує нове рішення: чому б не використовувати рослини як природний і екологічно чистий інструмент для збору та розкладання цих частинок пластику?
Експерти Ключової лабораторії еволюції водно-болотних угідь та екологічного відновлення в Китаї та Університету Південної Данії взялися за дослідження.
Рослини і тварини поглинають нанопластик
Дослідження проводиться в контексті тривожної глобальної проблеми. З моменту появи великомасштабного виробництва пластику було виготовлено 9 мільярдів тонн пластику, але лише 9 відсотків його було перероблено.
Це залишає величезну кількість пластикових відходів неврахованими в природі, де вони розпадаються на дедалі менші частини. Мікро-та нанопластики стали поширеною екологічною проблемою, оскільки ці крихітні частинки можуть проковтнути або поглинути тварині, рослини та навіть люди.
Здатність рослин поглинати нанопластик
«Ми вважаємо, що рослини можуть ефективно доповнити існуючі методи видалення пластику з природи. Багато рослин поглинають або адсорбують мікро- та наночастинки, але нам потрібно визначити найефективніші з них для досягнення найкращих результатів», — пояснив співавтор дослідження Елвіс Генбо Сюй, біолог з Університету Південної Данії.
Дослідники досліджували здатність різних рослин поглинати мікро- та нанопластик. Результати показують, що фава (Vicia faba) може адсорбувати 100-нанометрові нанопластикові частинки через своє коріння всього за два дні.
Адсорбція – це процес, коли частинки прилипають до коренів, тоді як абсорбція стосується поглинання частинок самою рослиною. Було показано, що інші рослини, такі як пшениця та салат, зв’язують або навіть поглинають частинки пластику, причому в деяких випадках останні вбудовують їх у своє листя та стебла.
Водні рослини як природні фільтри води
Дослідники виявили, що водні рослини становлять особливий інтерес, оскільки вони потенційно можуть фільтрувати частинки пластику з водойм, де концентрація пластику часто вища.
Водяний гіацинт звичайний (Eichhornia crassipes), наприклад, продемонстрував здатність адсорбувати частинки пластику. Інші водні рослини, такі як ряска (Lemna minor), мають подібний потенціал і можуть бути використані як природні фільтри для захоплення мікро- та нанопластику у водно-болотних угіддях.
«Було б доцільно встановити пояси заводів, що поглинають пластик, у місцях, де, як відомо, накопичується нано- та мікропластик, наприклад, уздовж автомагістралей, де велика кількість мікропластику зношується з автомобільних шин», — сказав Сюй. «Пояси можуть функціонувати як фільтр, захоплюючи частинки пластику, перш ніж вони поширяться на ширший ландшафт або змиваються в потоки дощем».
Глобальна криза забруднення пластиком
Однак Сюй наголошує, що лише використання рослин недостатньо для вирішення глобальної кризи забруднення пластиком. Мікро- та нанопластики зустрічаються скрізь – у повітрі, воді та ґрунті. Оскільки ніхто не може їх уникнути (вони присутні в повітрі, яким ми дихаємо, і воді, яку ми п’ємо), для вирішення проблеми потрібні численні рішення.
Бактерії, грибки та мікроводорості можуть зіграти певну роль у зменшенні забруднення пластиком. Хоча рослини й корисні, це лише одна частина головоломки.
«Наші лабораторні експерименти були успішними. Я оптимістично налаштований, що ми можемо розширити це, щоб видалити частки з навколишнього середовища – принаймні з водного середовища, де водні рослини виявилися дуже ефективними».
Використання медуз для видалення частинок пластику
Інші дослідники вивчають подібні інноваційні підходи. На біологічному факультеті Університету Південної Данії морський біолог і дослідник медуз Джаміле Джавідпур вивчає можливість використання медуз для видалення мікро- і нанопластику з водного середовища. Медузи виробляють слиз, і лабораторні експерименти показали, що цей слиз може видалити до 90 відсотків частинок нанопластику з води на очисних спорудах.
«Ми виявили, що слиз медузи надзвичайно ефективний у видаленні пластикових частинок нанорозміру. Це може бути частиною рішення – я можу уявити використання висушеного слизу медузи для створення фільтрів для пральних машин, наприклад», – сказав Джавідпур.
Ці зусилля представляють зростаючий обсяг досліджень того, як природні організми можна використовувати для вирішення широко поширеної та постійної проблеми забруднення пластиком. Дослідження опубліковано в журналі Eco-Environment and Health.
