نظرًا لانخفاض تكلفة تصنيعه، تعتمد دول عدة على البلاستيك مكونا أساسيا للكثير من المنتجات، ما سبب زيادة معدل التلوث البحري بتلك المواد. وتتخلص دول العالم من نحو 400 مليون طن من البلاستيك سنويا، يصل منها نحو 75 إلى 199 مليون طن إلى المحيطات .

وفي دراسة جديدة نشرت بدورية "إيه سي إس نانو " في 27 ديسمبر/كانون الأول الماضي، حاول مجموعة من باحثي جامعة واشنطن بسانت لويس تحديد تأثير النانوبلاستيك في البيئة البحرية .

وعن تلك الدراسة تقول يونج-شين جان، أستاذ الطاقة والهندسة البيئية والكيميائية، والباحثة الرئيسة للدراسة، في البيان الصحفي الصادر يوم 6 يناير/ كانون الثاني والمنشور على موقع "فيز دوت أورغ " اهتممنا مسبقا بالوجود المادي للمواد البلاستيكية النانوية، بينما غفلنا عن دورها كمواد نشطة تتفاعل مع ما حولها ".

تفاعلات كيميائية مؤثرة

النانوبلاستيك مواد شديدة الصغر يقل حجمها عن 1 نانومتر (النانومتر الواحد = 1 * 10-7)، ويشير البعض إلى أن حجمها يتراوح ما بين 100 وألف نانومتر، وهي مواد تنتج عن تحلل مخلفات البلاستيك الملقاة في البحار أو على سطح الأرض .

وقد حلل الباحثون -خلال الدراسة- كيفية تكسر مادة "بولي ستيرين" عن طريق الضوء، وهي مادة بلاستيكية غير قابلة للتحلل تستخدم في أغراض التعبئة والتغليف، ووجدوا أنها تؤثر تأثيرا واضحا فيما يحيط بها من مواد .

ويتمثل ذلك التأثير في أكسدة أيونات (شوارد) عنصر المنجنيز الموجودة في الماء لتكوين " أكسيد المنجنيز"، وهي مادة صلبة تؤثر في انتقال الملوثات العضوية بالبحار، وفي نظم المياه الصناعية .

وعن ذلك توضح جان "وجدنا أن قطع البلاستيك الصغيرة تلك يمكنها التفاعل مع ما يحيط بها من مواد، مثل المعادن الثقيلة والملوثات العضوية (منها المبيدات الحشرية والأنسجة النباتية)، وقد تكون أشد تفاعلا مما اعتقدنا في السابق ".

صغر الحجم يتناسب طرديا مع القدرة على التفاعل

حاولت جان -بمعاونة طالبها الأسبق- تبيان تأثير حجم المواد البلاستيكية المختلفة في قدرتها على التفاعل مع غيرها من المواد، لذا اختبروا جزيئات ذات أحجام تتراوح ما بين 30 و100 و500 نانومتر، وقارنوا بين قدرة كل منهم على أكسدة المنجنيز .

وأشارت نتائج الاختبارات إلى أن جزيئات النانوبلاستيك من الأحجام الأكبر احتاجت وقتا أطول لأكسدة ما حولها من عنصر المنجنيز .
وتعقب جان قائلة "يمكن لجزيئات النانوبلاستيك الأصغر حجما التحلل بسهولة نظرا لزيادة مساحة سطحها (Surface area) ، ما يتيح إصدارها مواد عضوية تذوب سريعا في الماء، وتنتج مركبات الأكسجين التفاعلية بفعل تأثير الضوء، وهي المركبات التي تسبب أكسدة المنجنيز ".
أخطار بيئية وصحية كبرى

تضر المخلفات البلاستيكية الحياة البرية والبحرية بشدة، فقد توفيت طيور وأسماك وحيوانات عدة نتيجة تناول تلك المواد، أو تشابكها بها مما يعوق حركتها، أو نتيجة موتها جوعا لعدم تمكنها من الوصول إلى الغذاء بسبب انتشار تلك المخلفات، وقد تبين أن نحو 700 فصيلة حيوانية -بما يتضمن تلك المعرضة للانقراض- قد تأثرت سلبا بسبب البلاستيك .

وإلى جانب تلك المخاطر الكبرى، أشار الفريق البحثي إلى أن مركبات الأكسجين التفاعلية الناتجة عن جزيئات النانوبلاستيك تعرض كلا من البيئة البحرية وصحة الإنسان لمخاطر جمة .

وعلى صعيد آخر، يؤدي تجمع ألياف أكسيد المنجنيز الصلبة حول جزيئات النانوبلاستيك إلى تأثر حركتها، ما يحد من مجهودات الإصلاح البيئي (أي إزالة الملوثات من المياه والتربة ).

ويهدف فريق جان البحثي إلى إجراء المزيد من الدراسات مستقبلا من أجل دراسة تحلل مزيد من المواد البلاستيكية التي تنتج مركبات الأكسجين التفاعلية، والتحقق من أدوار تلك المركبات المتعلقة بأكسدة المواد الأخرى المحيطة بها .