Hogyan tisztítsuk meg az óceánokat a mikroműanyagoktól

Tanulmányok kimutatták, hogy a mikroműanyagok pusztító hatást gyakorolnak a tengeri környezetre. Egy dán kutatási projekt során bebizonyították, hogy az Alfa Laval membránok hatékonyan távolítják el ezt a láthatatlan veszélyforrást a szennyvízből.

 

A világ óceánjaiban akár 50 trillió mikroműanyag-részecske is lebeghet. Ezek az 5 mm-nél kisebb átmérőjű műanyag-szennyeződések 17 különböző márkájú tengeri sóból 16-ban, öt ivóvízmintából négyben, és a brit kagylók 80%-ában megtalálhatók.

„A mikroműanyagokkal az a probléma, hogy nem tűnnek el a természetben” - mondta Claudia Sick, a dán Plastic Change civilszervezet projektvezetője. „A műanyagoknak rendkívül hosszú időre van szükségük a teljes lebomláshoz - több száz vagy még annál is több évre - és ez alatt a hosszú idő alatt ezek a különböző méretű részecskék számos organizmusra veszélyt jelentenek."

Kicsi, de veszélyes

Az emberek többsége ritkán találkozik olyan nagyobb méretű műanyag-szennyezéssel, amilyen az óceánon lebegő hulladéktelepeken - például az 1985 felfedezett, Texas államnál is nagyobb méretű területen felhalmozódott műanyag-koncentrációból álló Nagy csendes-óceáni szemétszigeten - látható. Azonban mindannyian rendszeresen nyelünk le mikroműanyag-darabkákat. És bár az emberi egészségre gyakorolt hatásait nem ismerjük, egyre több bizonyíték van arra, hogy az állatokra - különösen a tengerekben élőkre - káros hatással van.

„Ezek az apró részecskék fizikailag blokkolják vagy akadályozzák a létfontosságú szervek működését; a kagylóban a mikroműanyag-részecskék ráragadhatnak a táplálkozásra használt szűrőszervekre, a halaknál pedig a kopoltyúra vagy az emésztőrendszereik belsejére” - mondta Claudia Sick. Ez pusztító hatással lehet a tenger élővilágára. Megakadályozza a táplálék megszerzését vagy megemésztését, nehézségeket okoz, és még a megfelelő légzést is gátolhatja.

Emmanuel Joncquez, az Alfa Laval membrán-bioreaktor technológia szakértője szerint még csak most kezdtek hozzá ennek a globális problémának a kutatásához, bár a probléma létezését egyre szélesebb körben elismerik. Az ENSZ Környezetvédelmi Programjának keretén belül az idei évben elindították a Tiszta tengerek elnevezésű projektet, arra ösztönözve az országokat, hogy tegyenek olyan intézkedéseket, mint például a mikroműanyagok kozmetikumokban való használatának betiltása.

„A probléma még annál is súlyosabb lehet, mint gondolnánk, mivel a mikroműanyagok megtalálása és mérése nagyon nehéz feladat” - mondta Emmanuel Joncquez. Óceáni vonóhálóval párszor megpróbálták összegyűjteni a 0,3 mm-nél kisebb átmérőjű részecskéket, azonban a 0,3 és 0,005 mm közötti átmérőjű részecskék esetében még nincs tudományosan elfogadott módszer a számszerűsítésre. „Az ilyen apró méretek szűrésekor a hagyományos analitikai rendszerekkel nem állapítható meg pontosan, hogy műanyagról vagy más anyagról van szó” - mondta Emmanuel Joncquez.

Honnan származik a mikroműanyag?

A mikroműanyagok két kategóriába sorolhatók: „elsődleges anyagok” - az eleve kisméretűre tervezett és gyártott műanyagok, amelyeket például az ápolószerekhez és a bőrhámlasztó kozmetikumokhoz, vagy a festék- és rozsda lefúvatásához használnak - valamint a „másodlagos anyagok”. Ezek olyan töredékek, amelyek nagyobb műanyagdarabokból származnak, például textíliából, autók gumiabroncsaiból vagy csomagolóanyagokból.

Díjnyertes kísérleti projekt

Az Alfa Laval a Plastic Change, az Aarhus Egyetem, a Roskilde Egyetem és az EnviDan munkatársaival közösen dolgozott a Bjergmarken szennyvíztisztító üzemből a dániai Roskilde-fjordba kibocsátott mikroműanyagok mennyiségének mérésén. Az Alfa Laval finanszírozta, telepítette, kezelte és üzemeltette a kísérleti üzem membrán-bioreaktor (MBR) technológiáját, amely az akár 0,2 µm (mikrométer) átmérőjű részecskék szűrésére is alkalmas - ez az érték ezredrésze a hagyományos műanyag merítőszűrők háló- vagy szűrőméretének. Az üzem azzal segítette a kutatást, hogy 50-szeresére emelte a visszamaradt vízben lebegő szilárd anyagok koncentrációját, így lehetőség nyílt azok tanulmányozására.

„Napjainkban a műanyagok koncentrációja a dán szennyvízben szerencsére nem olyan magas, így nagy mennyiségű vizet kell megszűrni ahhoz, hogy megfelelő mintát kapjunk” - magyarázta Claudia Sick. „Az Alfa Laval MBR-rendszer nagy segítséget jelentett, mivel a technológiának köszönhetően a nagy mennyiségű szennyvízből ki lehetett nyerni a műanyag-koncentrációt.

További információ a díjnyertes projektről

Membrántechnológia a mikroműanyagok „befogására”

„Számomra eddig az bizonyult a legérdekesebb ténynek, hogy a szennyvíztisztító telepen áthaladó mikroműanyagok körülbelül 1–5%-a kerül bele a kezelt szennyvízbe, a 80%-a pedig a szennyvíziszapban végzi.”

Dániában a szennyvíziszap több mint 50%-át a mezőgazdaságban használják fel trágyázásra, tehát a szennyvíztisztás során a szennyvíziszapban összegyűjtött műanyagot visszajuttatjuk a mezőgazdasági területre, ahol az megváltoztathatja a föld kulcsfontosságú organizmusainak viselkedését és állapotát, még az előtt, hogy esetleg a folyókba, fjordokba vagy a tengerbe kerülne.

Az Alfa Laval esetében a vizsgálat alátámasztja azokat a korábbi tanulmányokat, amelyek kimutatták, hogy az MBR folyamat hatékony módszer a mikroműanyagok eltávolítására. A kísérleti üzemben kezelt szennyvízben eddig 50 μm átmérőig végezték el a vizsgálatokat, és még nem találtak mikroműanyag részecskéket. „Ez megerősíti, hogy az MBR a hagyományos technológiákhoz képest több mikroműanyagot szűr ki” - mondta Emmanuel Joncquez.

A membránbioreaktor-technológia alkalmazása ma még költségesebb és energiaigényesebb, mint az üledéktartályoké, amelyek azonban korlátozottan használhatók azokon a helyszíneken, ahol kevés hely áll rendelkezésre, speciális követelményeknek kell megfelelni, vagy ahol drága a földterület. Emmanuel Joncquez szerint az északi önkormányzatok a mikroműanyagok problémájának megoldása érdekében már fontolóra vették az MBR-technológia alkalmazását.

A jövőben bevezetésre kerülő szabályozások

„Az emberek tudják, hogy a jövőben valószínűleg sor kerül a műanyagokkal kapcsolatos szabályozásokra, ezért már keresik a megoldásokat.” Emmanuel Joncquez véleménye szerint a tudósoknak néhány évre még szükségük van ahhoz, hogy hatékony, szabványosított módszert dolgozzanak ki a vízben lévő mikroműanyagok mennyiségének mérésére.

A kormányok mindazonáltal már tettek intézkedéseket a beszállítói oldalon - az USA-ban, Kanadában és Hollandiában bevezetett hasonló intézkedéseket követően az Egyesült Királyság és Svédország is ígéretet tett arra, hogy 2018-tól kezdődően betiltja a mikrogyöngyöket tartalmazó kozmetikumok értékesítését. 

Azonban Emmanuel Joncquez úgy véli, hogy még hosszú út áll előttünk. „Nagyon fontos, hogy megakadályozzuk, hogy még több műanyag kerüljön a tengerbe, és teszünk is ennek érdekében” - mondta. „De az éghajlatváltozással kapcsolatos szabályozásokhoz hasonlóan ez eltarthat akár 50 évig is.” Azonban már érezhető a változás szele. Jó példa erre az ENSZ 2017. decemberi állásfoglalása, amely arra szólítja fel az a tagországokat, hogy „részesítsék előnyben azokat az irányelveket”, amelyek célja „a tengerek szennyezésének és a mikroműanyagok tengeri környezetbe kerülésének megakadályozása”.

Szerző: Richard Orange