Varje år ökar mängden plast i världshaven med mellan fem och 13 miljoner ton. Plast som sakta bryts ner till mikroplast. I vilken utsträckning mikroplasten sedan fragmenteras till nanoplast är fortfarande oklart. Det beror på att det i dagsläget är svårt för forskare att detektera nanoplaster ute i naturen. Därför har majoriteten av all forskning på nanoplast genomförts med tillverkade nanoplastpartiklar, som ofta används i höga koncentrationer.
– Resultaten är jätteviktiga eftersom de, i motsats till forskning gjord på tillverkade nanoplastpartiklar, visar att nanoplaster inte är så skadliga. Vi var väldigt överraskade eftersom material i nanostorlek får andra egenskaper än material i större storlek och blir mer reaktiva, säger Tommy Cedervall, forskare vid biokemi och strukturbiologi vid Lunds universitet, och programchef för forskningsprogrammet Mistra Environmental Nanosafety.
Tommy Cedervall och hans forskargrupp valde att själva generera plast i nanostorlek för att få forskningsresultat som i större utsträckning speglar nanoplasters faktiska påverkan. Tillverkade nanoplastpartiklar har nämligen olika modifieringar på ytan som inte förväntas finnas på naturligt nedbrutna partiklar. Till formen är de också sfäriska, vilket det inte är säkert att naturligt nedbrutna nanoplaster är. Forskarna samlade in olika plastartiklar, tillverkade av åtta olika sorters plast, och bröt ner dem genom att använda en enkel stavmixer. Plastartiklarna omfattade kaffelock, flaskor, granulat, nappar och påsar – alla föremål som kan tänkas slängas på stränder eller hamna i hav- och vattendrag.
Många av de undersökta plasterna var inte skadliga för daphnier
Resultaten visar att nanoplaster från många av de undersökta plasterna inte är skadliga för daphnier, en sorts djurplankton som utgör en viktig föda för fisk. I olika experiment, där vatten blandades med daphnier och nanoplaster, testade forskarna att ta bort alla molekyler som var mindre än nanostorlek för att undersöka själva plastpartiklarnas effekter. Dessa experiment visar att vissa av de undersökta nanoplasterna inte är toxiska för daphnier, vare sig i akuta tester eller i livstidstester. För två av de testade plasterna, polyeten (PE) och polylaktid (PLA), ökade närvaron av nanoplast livslängden på daphnierna. En möjlig förklaring till att de överlever längre är att bakterier ansamlas på partiklarna, och då blir en källa till föda för daphnierna.
– Våra försök visar att det är de minsta molekylerna som är skadliga för daphnierna, inte nanoplasterna i sig. Dessa molekyler består troligen av korta polymerkedjor eller urlakade tillsatsämnen, säger Tommy Cedervall.
Ultraviolett strålning kan påskynda nedbrytningsprocessen
Tommy Cedervall och hans kollegor var också intresserade av hur nanoplaster kan tänkas brytas ner ute i naturen. I andra experiment strålades polystyrenpartiklar med ultraviolett (UV) strålning, liknande den strålning som kommer från solen under en månad. Resultaten visar att partiklarna bröts ner av UV-strålningen, och oxiderade snabbare än i de experiment där partiklarna inte utsattes för strålning.
– Det är intressant att fundera över hur snabb processen att bryta ner mikroplast till nanoplast är. Det kanske går mycket snabbare än vad vi har trott. Nu visar våra resultat att UV-strålning påverkar nanopartiklarna; som också bryts ner av bakteriella och mekaniska processer. Eftersom nanomaterial har en väldigt stor yta i förhållande till massan kanske det bara säger poff, och så finns inga partiklar kvar, säger Tommy Cedervall.
– Om så är fallet kanske vi inte behöver vara så oroliga för nanoplasternas eventuella effekter, i alla fall inte för daphnier, speciellt eftersom våra resultat nu visar att de inte behöver vara skadliga. Samtidigt vet vi inte vad som händer om, och när, dessa partiklar tar sig högre upp i näringskedjan. Halterna av kemikalier riskerar att bli högre hos fiskar än hos plankton, och vi vet inte hur nanoplast påverkar människor ännu.
Helt klart är att det behövs mer forskning på området, menar Tommy Cedervall. Forskning med fokus på experiment som efterliknar naturliga processer, och görs med nanoplastpartiklar som kan tänkas uppkomma i hav- och vattendrag.
– Vi behöver bättre metoder och redskap som klarar av att detektera och analysera låga halter av nanopartiklar. Min egen forskning visar tydligt hur olika resultaten kan bli beroende på om man använder tillverkade polystyrenpartiklar, i höga koncentrationer, eller nanoplast från plastprodukter.
Rapporten har publicerats inom ramen för ett projekt för Naturvårdsverket.
Ladda ner rapporten på Naturvårdsverkets webbplats (PDF, 834 kB, ny flik)
Text: Noomi Egan.
Vad är nanoplaster?
Nano kommer från grekiskan och betyder dvärg. Nanopartiklar är mellan 1 och 100 nanometer i minst en dimension, det vill säga på någon sida av partikeln. En nanometer är en miljondels millimeter.
Nanoplaster uppkommer vid nedbrytning av plast. En föreslagen definition av nanoplaster är naturligt förekommande (efter nedbrytning) plastbitar mellan 100 nanometer och 1 mikrometer. Det skulle dock vara bättre med en definition som omfattar också de minsta plastpartiklarna, eftersom storlekseffekter associerade med plastpartiklar ofta kan ses för partiklar med en sida som är under 100 nanometer.