الميكروبلاستيك موجود في مياه الشرب، في المياه المعبأة، في المطر وفي الهواء. الأدلة على التعرض الآن قوية. الأدلة على الضرر عند التركيزات الموجودة في مياه الشرب ليست كذلك، وأي شخص يخبرك بخلاف ذلك يملأ فجوة في البيانات باستنتاج. هذه المقالة توضح ما هو مثبت، وما يزال مفتوحًا، وما يمكنك فعله بشكل معقول.
Table of Contents
ما هو الميكروبلاستيك
الميكروبلاستيك هو جزيئات بلاستيكية أقل من 5 مم. عادةً ما يتم تعريف النانو بلاستيك على أنه جزيئات أقل من 1 ميكرومتر (1,000 نانومتر).
الميكروبلاستيك الأولي يتم تصنيعه بهذا الحجم – حبيبات تجميلية، مواد كاشطة صناعية، كريات إنتاج بلاستيكية، وبعض حوامل الأدوية.
الميكروبلاستيك الثانوي يأتي من تحلل العناصر الأكبر: تآكل الإطارات، ألياف النسيج الاصطناعية، تفتت الزجاجات والتغليف، معدات الصيد.
فئات الحجم المستخدمة بشكل عام:
- الميكروبلاستيك الكبير: فوق 5 مم
- الميكروبلاستيك الكبير: 1–5 مم
- الميكروبلاستيك الصغير: 1 ميكرومتر – 1 مم (مقسمة لأغراض التقرير)
- النانو بلاستيك: أقل من 1 ميكرومتر
التمييز مهم لأن طرق أخذ العينات والتحليل تختلف حسب نطاق الحجم، ومعظم المراقبة الروتينية لا ترى النانو بلاستيك على الإطلاق. الدراسات التي تبلغ عن “الميكروبلاستيك” في المياه عادة ما تبلغ عن جزيئات أكبر من حوالي 10–20 ميكرومتر، لأن هذا هو ما يمكن للأداة القياسية (تصوير FTIR) التعرف عليه. هذه هي التحذير الأكثر أهمية عند مقارنة التركيزات المبلغ عنها: الطرق ذات حدود الحجم الأدنى المختلفة تنتج أرقامًا تختلف بمقدار كبير.
كيف تدخل المياه
المياه العادمة هي المسار الرئيسي. الأنسجة الاصطناعية تفقد الألياف في كل غسلة. الدراسات حول الملابس الفردية أبلغت عن أرقام تتراوح من بضع مئات إلى عدة مئات الآلاف من الألياف المنبعثة لكل غسلة، مع اعتماد النتيجة على نوع القماش، المنظف، درجة الحرارة، نوع الآلة وما إذا كان يتم استخدام فلتر أو كيس غسيل. تدخل تلك الألياف إلى المجاري، ومحطة المعالجة هي الحاجز الذي يجب أن يمسك بها.
تزيل معالجة المياه العادمة التقليدية معظم الميكروبلاستيك حسب الكتلة، خاصة حيث توجد مرحلة الترشيح الثلاثي أو غشاء. كفاءة الإزالة المبلغ عنها في الأدبيات عادة ما تكون مرتفعة جدًا بالنسبة للكسور الأكبر التي يمكن أن تقيسها الطرق الحالية، مع تصريف الكسر المتبقي إلى المياه المستقبلة. الجزء المزعج هو أن أرقام الإزالة تزداد سوءًا مع انخفاض حجم الجسيمات، وأصغر كسر هو الأقل قياسًا والأكثر احتمالًا لعبور الحواجز البيولوجية.
ثم تتلقى مصادر مياه الشرب تلك الحمولة المتبقية، جنبًا إلى جنب مع الترسيب الجوي والجريان السطحي.
أداء المعالجة حسب حجم الجسيمات
ما يمكن قوله بثقة عن معالجة مياه الشرب:
- تزيل التجلط، والتكتل، والترسيب جزءًا كبيرًا من الجسيمات الأكبر بكفاءة؛ الأداء ينخفض مع انخفاض حجم الجسيمات، وتتصرف الجسيمات منخفضة الكثافة، ذات الشكل الليفي بشكل مختلف عن الجسيمات المعدنية بنفس الحجم.
- تكون وسائط الحبيبات والترشيح بالرمل فعالة للجسيمات في عشرات الميكرومترات وما فوق، وأقل بكثير للجسيمات أقل من ذلك.
- يعد الترشيح بالغشاء الحاجز الموثوق: MF وUF تزيل بشكل أساسي جميع الجسيمات فوق حجم مسامها، وRO تزيل بشكل أساسي كل شيء في نطاق الجسيمات. هذا هو السبب في أن محطات المياه الصالحة للشرب المعتمدة على الأغشية تبلغ عن أدنى تركيزات للميكروبلاستيك في مياه المنتج.
- لا تزيل الكلورنة الجسيمات؛ كما أنها تذكرنا بأن نظام التوزيع الناضج يساهم في حطام البلاستيك الخاص به.
الاستنتاج العملي لشركة المياه ليس أن المحطات التقليدية تفشل، ولكن أن أداء الحاجز يعتمد على الحجم وأن برامج المراقبة تصف نافذة حجم معينة.
ماذا تظهر بيانات التعرض
- مياه الصنبور: وجدت دراسة مشهورة في 2017 (Orb Media، مع باحثين من جامعة مينيسوتا وSUNY) ألياف بلاستيكية في الغالبية العظمى من عينات مياه الصنبور المختبرة عالميًا، بما في ذلك حوالي 94% من العينات من الولايات المتحدة. استخدمت تلك الدراسة طرق الوقت؛ وقد وجدت الأعمال اللاحقة في دول معينة معدلات مختلفة، عمومًا مع طرق تحليل أفضل وحدود كشف مختلفة.
- المياه المعبأة: وجدت دراسة في 2024 نشرت في PNAS أن التصوير بالليزر للمياه المعبأة أبلغ عن متوسط عدد الجسيمات في عشرات الآلاف لكل لتر، مع الغالبية العظمى في نطاق حجم النانو بلاستيك. كما هو الحال مع جميع دراسات العد، يعتمد العدد بشكل كبير على الحجم الأدنى ومتطلبات تحديد البوليمر.
- تقديرات الابتلاع: تأتي المقارنة المتكررة “خمسة جرامات في الأسبوع، ما يعادل بطاقة ائتمان” من مراجعة تم تكليفها من WWF في 2019 (جامعة نيوكاسل) التي جمعت مسارات الطعام والماء والهواء. تتراوح التقديرات من مجموعات مختلفة بشكل هائل – أكثر من ترتيب من حيث الحجم – لأنها تعتمد على حدود حجم الجسيمات، وطرق الكشف، والافتراضات حول الطعام. اعتبر مقارنة بطاقة الائتمان كوسيلة للتواصل، وليس كقياس.
- الأنسجة البشرية: اكتشفت دراسة في 2022 في Environment International جزيئات بلاستيكية في دم الغالبية العظمى من عدد قليل من المتبرعين المختبرين (17 من 22)، وأبلغت دراسة في 2021 عن ميكروبلاستيك في الأنسجة المشيمية من عينة صغيرة جدًا. هذه نتائج مهمة من حيث أنها تظهر أن الجسيمات ليست محصورة في الأمعاء، ولكن أحجام العينات صغيرة جدًا وطرق التعرف محدودة. إنها مؤشرات للبحث، وليست تقديرات للمخاطر.
ماذا تظهر الأدلة الصحية وماذا لا تظهر
موقف منظمة الصحة العالمية (الميكروبلاستيك في مياه الشرب، 2019) هو الملخص الأكثر توازنًا المتاح: استنادًا إلى الأدلة حتى الآن، يبدو أن المخاطر على صحة الإنسان من الميكروبلاستيك في مياه الشرب منخفضة عند التركيزات الحالية، ولكن البيانات غير كافية لتقييم المخاطر بشكل قاطع، وكانت التوصية الرئيسية هي معالجة مشكلات جودة المياه الأكبر والأكثر رسوخًا أولاً.
آليات قيد التحقيق:
- التأثيرات الفيزيائية: الالتهاب الناتج عن الجسيمات على أسطح الأنسجة؛ لا يزال يتم تحديد ما إذا كانت الجسيمات أقل من حوالي 10 ميكرومتر تنتقل عبر الظهارة المعوية في البشر.
- التسرب الكيميائي: تحتوي البلاستيك على إضافات، ويمكن أن تحمل الجسيمات نفسها ملوثات ممتصة. السؤال الرئيسي هو الجرعة – الكتلة المنقولة من الجسيمات التي يتم ابتلاعها عبر مياه الشرب صغيرة جدًا بالنسبة لمسارات التعرض الأخرى، ونقل الإضافات من مواد الاتصال بالطعام هو قضية منفصلة ومحددة بشكل أفضل.
- التكاثر الميكروبي: توفر البلاستيك أسطحًا لتشكيل الأغشية الحيوية، بما في ذلك المحتمل على مسببات الأمراض. ما إذا كان هذا يمثل مسار نقل مهم في مياه الشرب هو سؤال مفتوح وليس هو نفسه الدور الأكثر رسوخًا للأغشية الحيوية في السباكة بشكل عام.
- التأثيرات المناعية والتنموية: تم دراستها في الحيوانات ونماذج الخلايا مع نتائج مختلطة؛ لا يعد الاستقراء إلى تعرض مياه الشرب البشرية أمرًا مباشرًا.
هناك نقطتان يجب أن تبقى في الاعتبار. يتم تطهير الجسيمات النانوية التي يتم امتصاصها بواسطة الجسم بنفس الآليات مثل الجسيمات الأخرى، والأدبيات السمية حول الجسيمات النانوية الهندسية هي جزء كبير من أساس القلق. والمسار الأكثر عدم اليقين هو ليس المياه التي تخرج من محطة المعالجة ولكن الزجاجات والأنابيب التي تمر بها بعد ذلك.
ماذا يمكن أن تخبرك المستشعرات وماذا لا يمكنها
العتامة تستجيب للجسيمات المعلقة وهي أرخص قياس متاح. لا يمكنها تمييز البلاستيك عن الجسيمات المعدنية أو العضوية، وتساهم النانو بلاستيك تقريبًا بشيء في ذلك. ما هو جيد حقًا للعتامة هو اكتشاف الأحداث – عاصفة، تغيير في المياه الخام، اضطراب في المعالجة – التي تحمل أحمال جسيمات مرتفعة، ولتحفيز أخذ العينات.
عدادات الجسيمات تعطي توزيع الحجم ويمكن تتبعها للتغيرات في حمل الجسيمات. إنها مفيدة لمراقبة أداء الترشيح وليست مفيدة لتحديد البلاستيك.
يتطلب التعرف طرق مختبرية:
- ميكروسكوب FTIR (بما في ذلك التصوير) هو العمل الرئيسي: يحدد نوع البوليمر جزيء بجزيء، مع حد أدنى عملي للحجم عادةً حوالي 10–20 ميكرومتر للتصوير الروتيني.
- ميكروسكوب رامان يصل إلى جزيئات أصغر (تقترب من 1 ميكرومتر في الحالات المواتية) على حساب أوقات التحليل الأطول وزيادة الحساسية لتداخل الفلورية.
- تحليل GC/MS بالتفكيك الحراري يعطي نتيجة قائمة على الكتلة بدلاً من عدد الجسيمات، وهو قياس مختلف حقًا وليس قابلًا للمقارنة مباشرة مع دراسات العد.
تحديد العينات – الترشيح، هضم المواد العضوية، السيطرة على التلوث من الملابس والبلاستيكات المختبرية – تحدد النتيجة بقدر ما تحدد الأداة. المقارنة بين الدراسات صعبة بالضبط لهذا السبب، وأي بائع يقدم “قياس الميكروبلاستيك” من مستشعر العتامة يجب أن يُعتبر كعرض لمؤشر فحص، وليس قياسًا.
موقف ChiMay في هذا هو الصادق: توفر مراقبة العتامة والجسيمات في الوقت الفعلي اكتشاف الأحداث والبيانات الأساسية التي تخبر شركة المياه متى يجب إرسال عينة للتحليل في المختبر. إنها لا تحدد الميكروبلاستيك، ولا يوجد مستشعر بصري في السوق يفعل ذلك.
تقليل التعرض
بالنسبة للأسرة، الخيارات بترتيب الفعالية تنازليًا:
- نظام RO في نقطة الاستخدام يزيل بشكل أساسي جميع الجسيمات في نطاق الميكروبلاستيك؛ إنه الخيار الأكثر فعالية للمستهلك، بتكلفة رفض المياه والصيانة.
- خرطوشات الترشيح الدقيقة أو السيراميكية تزيل الغالبية العظمى من الجسيمات فوق حجم مسامها وتكون فعالة لنطاق الحجم المأخوذ.
- مرشحات الكربون النشط تقلل بعض الميكروبلاستيك وتوجد أساسًا لتحسين الطعم والرائحة وإزالة الكلور؛ تعتمد إزالتها للجسيمات على الوسائط وختم السكن، وليس على الكربون نفسه.
- حاويات زجاجية وفولاذية مقاومة للصدأ، وتجنب تسخين الطعام في البلاستيك، تقلل التعرض من مصادر الاتصال بالطعام التي هي خارج نظام المياه تمامًا.
- ممارسات الغسيل (أحمال كاملة، درجات حرارة منخفضة، فلتر ألياف أو كيس غسيل، آلات تحميل أمامية) تقلل الحمل الذي يجب على نظام المياه العادمة معالجته – الإجراء الذي له أكبر تأثير عند المصدر.
ختام
الحقائق المثبتة هي أن الميكروبلاستيك موجود في مياه الشرب، وأن المعالجة تزيل معظم الجسيمات الأكبر ولكنها تعتمد على الحجم، وأن الجسيمات النانوية غير مقاسة إلى حد كبير في المراقبة الروتينية. الأسئلة المفتوحة هي ما إذا كانت التركيزات الموجودة في مياه الشرب تسبب ضررًا، وعند أي حجم جزيء، نوع بوليمر وجرعة سيكون ذلك مهمًا. تقييم منظمة الصحة العالمية – خطر منخفض واضح مع فجوات بيانات كبيرة – يبقى أفضل ملخص للأدلة.
بالنسبة لشركات المياه، فإن ذلك يدعو إلى قياس ما يمكن قياسه بشكل جيد: بيانات العتامة والجسيمات المستمرة، مع استخدام التعرف في المختبر حيث يجب أن تكون النتيجة قابلة للدفاع. بالنسبة للجميع الآخرين، فإن التدابير العملية هي تقليل المصدر وفلتر يزيل الجسيمات بالفعل، بهذا الترتيب.
