Rolf Halden već godinama gleda potencijalne toksine kroz leće osobnih proizvoda, pa je bilo neizbježno da će se, kad je prešao s naočala na kontaktne leće, zapitati što se događa na kraju njihova korisnog vijeka.
"U kupaonici sam otpakirao leće i pomislio sam, što se događa s tim?" on kaže. "Što ljudi rade s tim? Povremeno bih izgubio leću i završio bi u odvodu na putu do uređaja za pročišćavanje otpadnih voda."
Halden je poznatiji od uređaja za pročišćavanje vode od prosječnog nositelja kontaktnih leća. Direktor je Centra za inženjerstvo zaštite okoliša Biodesign Instituta na Državnom sveučilištu Arizona, a karijeru je napravio izučavajući potencijalno štetne kemikalije koje prolaze kroz sustav otpadnih voda.
Ako ga ispraznite, vjerojatno su ga pregledali on i njegov tim. U državi Arizona nalazi se arhiva uzoraka iz više od 200 uređaja za pročišćavanje otpadnih voda u cijeloj zemlji, Nacionalnog skladišta mulja. Njegov rad na ASU i ranije na Sveučilištu za javno zdravstvo na Sveučilištu Johns Hopkins ispitao je gdje kemikalije masovno proizvedene u okolišu.
On i njegov tim proučavaju postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda gdje grablje pregledava krute tvari prije nego što se mikroorganizmi razgrade i uklone organski materijal u otpadnoj vodi. Biljci ostaje mulj koji uključuje i organske materijale bogate hranjivim tvarima i onečišćenja koje stvara čovjek, dok se obrađena voda ispušta natrag u lokalne vodene putove.
Istraživanja iz Haldena i drugih pokazala su da čista voda nije tako čista: Halden je pronašao aktivni sastojak u antimikrobnim sapunima u sedimentima estuarina uz istočnu obalu, od obrađenih otpadnih voda ispuštenih u rijeke i potoke. Uprava za hranu i lijekove zabranila je taj sastojak, triklokarban i druge antimikrobne kemikalije u 2017. godini, ali su istraživači također otkrili lijekove, ilegalne droge i mikroplastiku u obrađenoj vodi.
Na kopnu su Halden i njegov tim pronašli sredstva za gašenje vatre, antimikrobne sapune i opioide u talogu kanalizacije koji se na poljoprivrednim poljima talože kao gnojivo ili na deponije, gdje mogu ući u morski ekosustav, nevidljivi ali otrovni.
Na taj popis dodajte kontaktne leće zahvaljujući njegovoj inspiraciji u kupaonici.
Halden je dao zadatak dvojici štićenika, Charlieju Rolskom, doktoratu i Varunu Kelkaru iz Instituta za biodizajn, koji su ispitivali to pitanje.
Rolsky i Kelkar izolirali su fragmente za koje su mislili da su kontakt iz mulja otpadnih voda, a zatim su ih odnijeli natrag u laboratorij. Tamo su pomoću Ramanove spektroskopije, postupka kojim se identificiraju tvari na temelju njihovog kemijskog sastava, dokazali da su fragmenti u stvari iz odbačenih kontakata - potvrđujući da ljudi bacaju leće u odvode i zahode. (To je dodatno potkrijepilo istraživanje koje je Rolsky osmislio kako pronađeni malo ispod jednog od pet osoba koje redovito ispiraju svoje leće.) S obzirom na to da oko 45 milijuna ljudi u SAD-u nosi kontaktne leće, to bi moglo prevesti u puno nepotrebne plastike.
Rolsky i Kelkar su odvojeno uspostavili kontakte u anaerobnim i aerobnim komorama na postrojenju za pročišćavanje 14, 96 i 192 sati kako bi oponašali vrijeme kada razne uređaje za pročišćavanje iznose otpad mikrobi, a zatim su ih analizirali kako bi utvrdili količinu razgradnje koju uzrokuju mikrobi koji razgrađuju otpad. Što su duže bili u spremnicima, to su se više leće mijenjale kako su mikrobi slabili plastične polimere. Ali nisu u potpunosti nestali. "Oni su ustrajali u procesu", kaže Rolsky. "Ulaz u dom bio je taj da kontakti koji prolaze kroz biljku postaju fragmentirani i završavaju u otpadnom otpadu iz biosolida."
Istraživači, koji su predstavili rezultate svog rada na nedavnom sastanku Američkog kemijskog društva, zaključili su da oko 44.000 funti kontaktnih leća godišnje uđe u postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda. Od toga se, između 24.250 i 27.900 funti, unosi mulj otpadnih voda koji se nanosi na zemljište kao gnojivo ili odvozi na odlagališta. "Biti oko njih i analizirati ih, tako su mali i lepršavi", kaže Rolsky. "Nisam mislila da će to biti toliko velik broj. U početku sam se iznenadio, ali nakon što učinim matematiku, to ima smisla."
Halden kaže da leće u mulju mogu završiti u površinskim vodama. Otpad na deponije može se iscuriti kad ih kišnica infiltrira, dodao je. Te plastike tada mogu postati problem pitke vode i opasnost za morske ekosustave. Ili, ako su mulj korišten kao gnojivo, mogli bi završiti u poljoprivrednom tlu - gdje se malo zna što će se dogoditi sljedeće.
"Kontaktne leće su još jedan plastični članak koji smo pokazali da premještamo u mulj kanalizacije i na odlagališta, spalionice, poljoprivredno zemljište i druga tla na mjestima gdje uzgajamo hranu", napominje. "Ovo je čest fenomen mnogih zagađivača koje proizvodimo u društvu."
Iako je plastika u vodi, osobito u oceanima, posljednjih godina privukla veliku pažnju, znanstvenici se okreću promatranju plastike odložene na kopnu.
Anderson Abel de Souza Machado, istraživač sa Sveučilišta u Berlinu, kaže da su znanstvenici na početku razumijevanja kako plastika i mikroplastika u tlu utječu ne samo na životinje i mikroorganizme, već i na biljke. Neke studije, kaže on, pokazuju da se mikroplastične čestice iz uređaja za pročišćavanje otpadnih voda preobražavaju na načine koji privlače patogene i šire ih. U nedavnoj studiji njegov je tim otkrio da vlakna, perle i ostale plastične čestice ometaju biljke koje dobivaju potrebnu vodu. "Biljke su pokazale vodeni stres iako su bile u hidroponskoj kulturi", dodaje.
Koautor je nedavno objavljenog rada koji poziva na bolje razumijevanje plastike u zemaljskim ekosustavima, etiketirajući ih kao novu prijetnju. "Zagađenje mikroplastikom i nano plastikom moglo bi imati potencijalno važan, iako gotovo potpuno zanemaren utjecaj na biološku raznolikost kontinentalnih sustava", napisali su autori. "Postoji hitna potreba da se prednostnim istraživanjima koja se bave ovom temom, te pruže zdrave informacije o ponašanju u okolišu."
"Puno se plaši", kaže Machado. "Mislim da moramo biti oprezni. Većina našeg znanja je vrlo, konceptualna. Prvi radovi tek izlaze. Mogli bi biti efekti tamo gdje smo mislili Nisu mogli postojati efekti tamo gdje smo mislili da postoje, a mogu biti i efekti koje nismo mogli predvidjeti. U pogledu podataka, još uvijek ih imamo jako, jako malo. "
Halden kaže da postoji šansa da neke kontaktne leće ostanu u vodi ispuštenoj iz postrojenja. Njegov tim nije pokušao izmjeriti taj iznos, nešto za što kaže da je vrlo teško. "Mislim da je fer reći da se vrlo mali dio može migrirati kroz", dodaje on, "ali trenutno nismo u situaciji da pozovemo kolika je količina. Uvjeren sam da to nije nula."
Odvojena studija, jedna od rijetkih ispitivanih plastičnih ispusta iz uređaja za pročišćavanje otpadnih voda, izvijestila je da su rijeke nizvodno od šest proučenih otpadnih voda imale povećanu razinu mikroplastike. To "potvrđuje da je pročišćeni otpadni otpad ključni izvor mikroplastike", zaključili su autori.
Halden i Rolsky razmatraju druge moguće studije visoko vrijedne plastike za osobnu njegu, stvari poput traka za izbjeljivanje zuba koje bi mogle proći ispod radara za nadzor. Postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda, kaže Halden, "su neotkriveni informacijski magistralni put" zbog onoga što otkrivaju o zdravlju i ponašanju i uvida koji pružaju u pitanja zaštite okoliša.
Kontakti nisu najugroženija svjetska prijetnja, ali oni su još jedan način da plastika uđe u okoliš. Halden i Rolsky kažu da je najbolje vrijeme za uklanjanje plastike iz struje otpadnih voda na početku.
Lagani prvi korak, kaže Halden, uključuje jezik na pakiranju da leće ne bi trebale ispirati niti bacati niz odvod. (Bausch + Lomb, jedan od najvećih proizvođača kontaktnih leća u SAD-u, pokrenuo je program recikliranja u 2016. godini, ali ostale tvrtke tek slijede njegovu primjenu.)
"Ono što me najviše iznenadilo je da nema podataka o pakiranju ovih proizvoda, jer oni predstavljaju potencijalnu opasnost", kaže Halden. "Ovo je propust lako popraviti."
