Bugün öğrendim ki: Şişelenmiş su, otomobil lastikleri ve polyester kumaşlar insan sağlığını etkileyen mikro plastiklere maruz kalmanın en büyük kaynaklarıdır. Ayrıca boya da mikro plastiklerin en büyük kaynaklarından biridir.
Güney Kore'deki Mikroplastikler
Seul Sağlık ve Çevre Enstitüsü tarafından yapılan araştırma, iç ve dış ortamdaki askıda mikroplastik konsantrasyonlarının 0.45 ile 6.64 [ortalama±standart sapma (SS): 2.51±1.77] parça/m³ arasında değiştiğini gösterdi. Özellikle, iç ortamdaki mikroplastik konsantrasyonu 0.49 ile 6.64 (ortalama±SS: 3.02±1.77) parça/m³ arasında değişirken, dış ortamdaki konsantrasyon 0.45 ile 5.16 (ortalama±SS: 1.96±1.65) parça/m³ arasında değişmekte olup, bu da iç ortamdaki mikroplastiklerin dış ortamdakinden 1.5 kat daha fazla yüzdüğünü göstermektedir. Mikroplastiklerin boyut dağılımları, iç mekanda 20.1 ile 6801.2 µm arasında, dış mekanda ise 20.3 ile 4497.4 µm arasında değişmekte ve 20 ile 100 µm boyutundaki mikroplastikler toplam mikroplastik parçacıkların %48'inden %96'sına kadarını oluşturmaktadır. Tespit edilen en bol mikroplastik türü PE, ardından PP, poliamid (naylon), polyester, akrilik ve diğerleridir. PE ve PP bileşenleri, tüm mikroplastiklerin yaklaşık %67'sini oluşturmaktadır. İç mekanda tespit edilen mikroplastiklerin yüzdeleri, polyester gibi sentetik elyaflar için özellikle yüksekti.
Kore Çevre Bakanlığı'nın 2017'de bildirdiği araştırmaya göre, Güney Kore'nin dört büyük nehir sisteminden (yani Hangang Nehri, Nakdonggang Nehri, Geumgang Nehri ve Yeongsangang Nehri) ana olarak yüzey suyunu alan 24 su arıtma tesisinde ortalama 0.05 parça/L mikroplastik konsantrasyonu tespit edildi. Kwon ve ark. 6, Nakdonggang Nehri ağzına bitişik Geoje Adası'nın doğu kıyısında kuru mevsimde (Mayıs) ve yağmur mevsiminde (Temmuz) mikroplastikleri inceledi. Çalışmaları, Mayıs ayında manta çekme ağlarının (gözenek boyutu: 330 µm) ve el ağlarının (gözenek boyutu: 50 µm) sırasıyla 0.57 parça/m³ ve 260-11410 parça/m³ mikroplastik yakaladığını gösterdi. Temmuz ayında, manta çekme ağları ve el ağları sırasıyla 0.64-860 parça/m³ ve 210-15560 parça/m³ mikroplastik yakaladı. Ayrıca, tespit edilen en bol mikroplastik partikül türü, boya parçacıkları (%48.9), ardından köpük (%19.6) ve lifler (%17.5)'di.
Kabuklular (deniz ortamlarından elde edilen en yaygın tüketilen deniz ürünlerinden biri), genellikle bağırsaklarını çıkarmadan bütün olarak tüketildiğinden, insanlar için mikroplastiklere maruziyetin ana besin kaynağı olarak kabul edilebilir. Kore Gıda ve İlaç Güvenliği Bakanlığı'nın 2020 tarihli basın açıklamasına göre 7, Güney Kore'de yüksek tüketim oranına sahip deniz ürünlerinde (deniz ürünleri de dahil) tespit edilen mikroplastiklerin ortalama konsantrasyonu 0.47 parça/g idi. Analize alınan deniz ürünleri türlerine göre mikroplastik konsantrasyonları, kabuklular için 0.07-0.86 parça/g, kafadanbacaklılar için 0.03-0.04 parça/g, kabuklular için 0.05-0.30 parça/g, kurutulmuş hamsi için 1.03 parça/g ve deniz tuzu için 2.22 parça/g idi. Mikroplastikler, esas olarak 20 ila 200 µm boyutundaki parçacıklar olarak deniz ürünlerinde tespit edildi ve ana kimyasal bileşenleri PP, PE ve PS idi. Cho ve ark. 8, Güney Kore'nin büyük şehirlerindeki (Seul, Gwangju ve Busan) balık pazarlarındaki ticari kabuklu deniz hayvanlarında (örneğin istiridye, midye, istiridye ve istiridye) 0.15 (aralık: 0.07-0.34) parça/g mikroplastik buldu ve Korelilerin kabuklu tüketimi yoluyla alınan yıllık mikroplastik konsantrasyonu 521 (aralık: 243-1182) parça/kişi idi. Tespit edilen mikroplastikler, esas olarak 100 ila 200 µm boyutundaki parçacıklar şeklinde PP, PE, köpük ve PE vinil asetatından oluşuyordu.
Choi ve ark. 9, Güney Kore'deki (Yeouju-si, Gyeonggi-do, ormanlar, banliyöler ve tarım arazileri de dahil olmak üzere) 100 noktadaki toprak örneklerinde mikroplastik konsantrasyonunu analiz etti. Analizleri, toprağın ortalama mikroplastik konsantrasyonunun 700 parça/kg olduğunu ve yüksek rakımlı topraklarda kentsel topraklara göre daha fazla mikroplastik tespit edildiğini gösterdi. Ayrıca, tarım toprağı türüne bağlı olarak mikroplastik konsantrasyonlarının da farklılık gösterdiğini, meyve bahçesi toprak örneklerinin en yüksek mikroplastik konsantrasyonuna sahip olduğunu, ardından yüksek rakımlı, sera ve pirinç tarlası toprak örneklerini takip ettiğini ortaya koydu. Bu bulgular, arazi kullanım türüne göre mikroplastik konsantrasyonlarının farklılık gösterdiğini göstermektedir (Çizelge 2).
İnsan maruziyeti çeşitleri ve yolları
İnsanlar, çeşitli plastik ürünler (örneğin plastik ambalaj kapları, ayrışan plastik malzemeler, balık ağları, tekstiller ve kişisel hijyen ürünleri) kullanarak ve ortama (yani hava, su, deniz suyu veya toprağa) yayılmış boya parçacıklarına (örneğin boyanın aşınması) maruz kalarak çoğunlukla mikroplastiklere maruz kalırlar. Böylece, insanlar mikroplastiklere doğrudan yutma, doğrudan temas ve solunum yoluyla maruz kalabilirler.
Mikroplastiklerin çoğu araştırması, kasıtlı olarak endüstriyel veya evsel kullanım için üretilen sentetik mikro boncuklara (yani birincil mikroplastikler) dayanmıştır. Bununla birlikte, çevredeki plastik parçacıkların nispeten büyük bir oranını oluşturan ikincil mikroplastikler gibi, mikroplastik kirliliğinin kazara nedenlerinden de dikkat edilmelidir. Nanomalzemelerin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin toksik özellikleri ve öldürücülükte önemli roller oynadığı da iyi bilinmektedir. Toksikoloji çalışmalarında şu anda kullanılan birincil mikroplastikler çoğunlukla tekdüze boyutta ve biçimdedir, oysa ikincil mikroplastikler çeşitli boyut ve şekillerde bulunduğundan, gerçek sağlık risklerini değerlendirmek zordur.
Mikroplastikler, morfolojik özelliklerine bağlı olarak kübik, küresel ve çubuk şeklinde düzensiz şekillere sahiptir ve bunlar insan ve çevre için riskleri değerlendirirken dikkate alınmalıdır. Keskin mikroplastik parçacıklar, insan vücudunu fiziksel olarak uyararak toksisiteye neden olabilir. Ek olarak, plastik polimerleri sentezlemek için kullanılan çeşitli kimyasallar, son kullanıma bağlı olarak, çoğunlukla endokrin bozucu maddelerdir. Endokrin bozucu maddeler, hormon aktivatörleri olarak da adlandırılırlar, çeşitli kanserler ve üreme sistemi bozukluklarına neden olarak insan vücuduna zarar verebilir. Mikroplastikler ayrıca adsorpsiyon sırasında ağır metaller ve organik kirleticiler gibi diğer toksik maddeleri taşıyabilir ve bunlar insan vücudunda olumsuz etkilere neden olabilir (son tüketici).
Prata tarafından gerçekleştirilen bir çalışmada insanlarda solunan mikroplastiklerin toksisitesi ele alındı. 12 Bu çalışmanın sonuçları, mikroplastiklerin atmosferde bulunduğunu ve insanların mikroplastiklere solunum yoluyla maruz kalabileceğini önerdi. Bu nedenle, havadaki düşük konsantrasyonlardaki mikroplastiklere kronik maruz kalma, bireyin duyarlılığına ve parçacık özelliklerine bağlı olarak solunum ve kalp-damar hastalıkları ile ilişkili olabilir.
Choi ve ark.13, deniz zooplanktonundaki mikroplastik birikiminin zararlılığını değerlendirdi ve bu birikimin tüm deniz ekosistemi ve insan vücudu üzerinde etkiye sahip olabileceğini buldu. Deniz zooplanktonları, tek kullanımlık bardaklarda ve atıştırmalık ambalajlarında bulunan PS mikroplastikleri kullanarak sırasıyla 24 saat ve 48 saat boyunca mikroplastiklere (boyut: 50 nm veya 10 µm) maruz bırakıldı ve ardından antioksidan genlerdeki ve aktif oksijen ve oksidatif stresi üretmeyle ilgili enzimlerdeki ifade farklılıkları analiz edildi. Gen ifadesindeki farklılıklar zaman içinde anlamlı olmamasına rağmen, daha küçük mikroplastiklerin daha toksik olduğu bulundu. Ayrıca, her iki boyuttaki mikroplastikler de planktonların vücutlarında ve bazı dişi planktonların yumurtalarında birikti, bu da nesiller arası aktarım olasılığını ima ediyor. Bu tür bir bulgu, mikroplastiklerin nihayetinde, mikroplastiklerin besin zincirinde planktonlarda (besin zincirinin en düşük seviyesi) birikip daha yüksek avcılara göç etmesi nedeniyle insan vücuduna girebileceği olasılığını gündeme getiriyor.
Bugüne kadar mikroplastiklerin oluşturduğu riskleri doğru bir şekilde değerlendirmek için herhangi bir yöntem kurulmamıştır; bu nedenle, özellikle mikroplastiklerin kalıcı organik kirleticileri absorbe etmek veya bakterileri taşımak için bir ortam görevi görebileceği göz önüne alındığında daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.
İnsan sağlığı üzerindeki mikroplastiklerin etkileri
Hücre ve hayvan deneylerinin sonuçları, mikroplastiklerin insan vücudundaki çeşitli sistemleri, sindirim, solunum, endokrin, üreme ve bağışıklık sistemlerini etkileyebileceğini göstermiştir. İlk olarak, mikroplastikler yutulduğunda sindirim sistemleri etkilenir ve gastrointestinal sistemde meydana gelen fiziksel tahriş sonunda iltihaba neden olarak çeşitli gastrointestinal belirtilere yol açabilir. Mikroplastikler, yararlı ve zararlı bakteriler arasındaki dengesizliğe neden olarak bağırsak mikrobiyotasında değişikliklere neden olabilir, bu da karın ağrısı, şişkinlik ve bağırsak alışkanlıklarındaki değişiklikler gibi çeşitli gastrointestinal belirtilere yol açabilir. Sindirim sistemine olan fiziksel etkilerine ek olarak, mikroplastikler, ağır metaller ve polisiklik aromatik hidrokarbonlar gibi çevresel toksinlerin emilimini ve birikimini içeren kimyasal toksisiteye neden olabilir. Bu toksik maddeler, mikroplastikler oral olarak yutulduğunda vücuda gastrointestinal sistem yoluyla girerek, mide bulantısı, kusma ve karın ağrısı dahil olmak üzere çeşitli gastrointestinal belirtilere yol açabilir.
Solunum sistemi üzerindeki etkilerine gelince, mikroplastikler solunduğunda hava yollarında ve akciğerlerde oksidatif strese neden olabilir, iltihap ve hasara bağlı olarak öksürme, hapşırma ve nefes darlığı gibi solunum belirtilerine, düşük kan oksijen konsantrasyonuna bağlı yorgunluk ve baş dönmesi gibi belirtilere yol açabilir. Yakın zamanda yapılan bir çalışma, nano boyutlu plastiklerin insan solunum hücrelerinde mitokondri hasarıyla ilişkilendirildiğini gösterdi. Mikroplastikler, PS gibi diğer çevresel toksinlerin taşıyıcıları olarak hareket edebilir ve yüksek konsantrasyonda PS'ye maruz kalmak, kronik obstrüktif akciğer hastalığı riskini artırarak insan akciğer hücreleri için zararlıdır.
Ayrıca, mikroplastikler hormonların üretimi, salınımı, taşınması, metabolizması ve atılmasında bozulmalara neden olabilir, bu da endokrin bozukluklara ve metabolik bozukluklar, gelişimsel bozukluklar ve hatta üreme bozuklukları (yani kısırlık, düşük yapma ve doğuştan gelen kusurlar) gibi çeşitli endokrin bozukluklara neden olabilir. Mikroplastikler, vücuda emilen ve endokrin sistem ve üreme sistemi hastalıklarına neden olan bisfenol A gibi çevresel toksik maddeler için bir ortam görevi görebilir. Yakın zamanda yapılan bir çalışmada, mikroplastikler ayrıca altı gebe kadının plasentalarında Raman mikrospektroskopisi ile bulundu. Mikroplastiklerin insan bağışıklık sistemi üzerindeki olası olumsuz etkilerinin daha fazla araştırılmasını gerektirir. Birikmiş mikroplastik maruziyeti, hayvan deneylerinde kronik iltihap ve homeostaz değişikliklerine neden oldu ve insan akciğer hücreleri üzerinde yapılan bir çalışma, mikroplastiklerin bağışıklık tepkisiyle ilgili gen ve proteinlerin ekspresyonunu düzenleyerek doğal bağışıklığı aktive edebileceğini gösterdi.
İnsan hücreleri ile yapılan in vitro deneyler ve fareler üzerinde yapılan in vivo veriler, mikroplastiklerin esas olarak iltihap, oksidatif stres (artmış reaktif oksijen türleri (ROS) üretimi), lipid metabolizması bozuklukları, bağırsak mikrobiyota disbiyozu ve nörotoksisiteye neden olarak çoğunlukla olumsuz sağlık etkileri yarattığını göstermiştir. İnsan mide adenokarsinom hücrelerine 44 nm PS nanopartikül maruz bırakılması, vücuttaki ana inflamatuar maddeler olan IL-6 ve IL-8 genlerinin ekspresyonunu önemli ölçüde artırdı. İnsan glioblastoma multiforme hücrelerine (T98G hücreleri) ve insan serviks karsinom hücrelerine (HeLa hücreleri) 26 PE mikroplastik maruz bırakılması sadece T98G hücre çizgisinde ROS üretimini artırdı, oysa PS mikroplastik maruziyeti her iki hücre çizgisinde de ROS üretimini artırdı. Bu nedenle, mikroplastik maruziyeti sadece beyin ve epitel hücrelerinde ROS üretimini artırmakla kalmaz, aynı zamanda kolon ve ince bağırsak epitel hücrelerinde ve akciğer epitel hücrelerinde de oksidatif stresi artırır. Hayvan deneylerinin sonuçları, farelerin PS mikroplastiklere maruz bırakılmasının karaciğerde lipid metabolizması bozukluğuna, oksidatif stres ve asetilkolin esteraz aktivitesine neden olduğunu ve bağırsakta mikrobiyota disbiyozuna neden olduğunu gösterdi.
Choi ve ark.30, farelere 2 hafta boyunca PS mikroplastikleri verdi ve bunun karaciğer, böbrekler ve bağırsaklarda indüklenebilir nitrik oksit sentaz ve siklooksijenaz-2 gibi inflamatuar yanıt proteinlerinin önemli ölçüde arttığını, ROS üretimi ve süperoksit dismutaz aktivitesinin önemli ölçüde arttığını tespit etti. Mikroplastik maruziyetine bağlı lipid metabolizması bozuklukları ve inflamatuar reaksiyonlar, sağlıklı farelerde olduğundan diyabetli farelerde daha şiddetliydi. Mikroplastik nörotoksisitesi de bir dizi hayvan deneyinde bildirildi. Shan ve ark. 32 farelere 7 gün boyunca oral yoldan PS nanopartiküller uyguladılar ve nanopartiküllerin merkezi sinir sisteminde biriktiğini, mikroglia aktivasyonuna ve nöron hasarına neden olduğunu buldular. Ek veriler, PS mikroplastiklerine maruz kalmanın farelerde bilişsel işlev bozukluğuna, ayrıca hareket fonksiyonunda ve antikolinesteraz aktivitesinde değişikliğe neden olduğunu gösterdi.
Yukarıda tartışıldığı gibi, birçok deneysel çalışmada mikroplastiklerin zararlı sağlık etkileri gözlemlendi ve bu da insan vücudunda çeşitli iltihaplanma ile ilgili hastalıklar için risklerin arttığı anlamına geliyor. Ancak, mikroplastik maruziyetine bağlı semptomların veya hastalıkların görülmesini incelemek için çok az epidemiyolojik veya etiyolojik çalışma yapıldı.
Mikroplastik maruziyet yolları
Son zamanlarda mikroplastikler, çevre sorunlarına neden olan önemli kirleticiler olarak kabul edilmiştir. Mikroplastikler, insanlar tarafından tüketilen yiyeceklerde veya havada tespit edilmiştir. Bu nedenle, insan sağlığını gıda tüketimi veya solunum yoluyla etkileyebilirler.
Yutulmuş veya solunan mikroplastikler vücutta birikip bağışıklık yanıtı tetikleyebilir veya yerel partikül toksisitesine neden olabilir. Ek olarak, kronik maruziyet vücutta birikme yoluyla daha fazla sorun yaratabilir. Ancak, şimdiye kadar maruziyet seviyeleri konusunda kesin bir kanıt bulunmamaktadır, çünkü maruziyet dozları hakkında sınırlı sayıda çalışma mevcuttur.
Bu nedenle, gelecekte insan sağlığını etkileyen mikroplastiklerin eşik maruziyet seviyelerini ve yüklerini değerlendirmek gereklidir.
Yutma
Koreli beslenme özelliklerine dayanarak, 134 gıda maddesi hedef yiyecek ve mikroplastik boyutunu göz önünde bulundurarak incelendi. Koreli beslenme alışkanlıkları dikkate alınarak, incelenen gıdalar farklı gruba (kas, bağırsak ve diğer organlar) ayrıldı ve her bir gıda grubu analiz edildi. Gıdalar, yerli Kore, okyanus avcılığı ve ithal deniz ürünleri olarak alt sınıflara ayrıldı ve araştırıldı. Her ürün tipi (örneğin organik, tuzlu kurutulmuş veya kurutulmuş) ayrı ayrı analiz edildi. Kore'deki satılan yiyeceklerde mikroplastiklerin iç dozunu tahmin etmek için, her bir gıda grubu için birim alım bilgisi elde etmek ve Korelilerin beslenme özelliklerine göre her bir organın içeriğini analiz etmek gerekli idi (Çizelge 3).
Solunum
Sentetik elyaf endüstrisi, mikroplastiklere solunum yoluyla potansiyel iş yeri maruziyetinin temsili bir örneğidir. Birçok çalışmanın sonuçları, sentetik elyaf kullanan fabrikalardaki işçiler arasında mikroplastik solunumunun solunum ve akciğer hastalıklarına yol açabileceğini göstermiştir.
Ayrıca, deniz tuzu aerosolleri kıyıya yakın kentsel ortamlara deniz dalgaları ve rüzgarlar tarafından taşınabilir.
Önceki bir rapor, tarım arazilerinde kullanılan gübre bileşenlerinde mikroplastiklerin varlığını ve bunların yaklaşık 15 yıl boyunca yerde kaldığını ve sonunda atmosfere salındığını göstermiştir.
Önceki çalışmaların çoğu, insanlarda mikroplastik maruziyetinin ana yolunun yutma olduğunu göstermiş olsa da, son zamanlarda geliştirilen tespit ve niceleme yöntemleri, insanların havayı da mikroplastiklere maruz bıraktığı yönünde artan kanıtlar sağladı. Bununla birlikte, havadaki mikroplastikler için örnekleme ve analiz yöntemleri konusunda bir uzlaşma şu anda eksiktir ve bu konu yakında çözülmelidir. Kapalı ve açık havadaki mikroplastiklerin ana kaynakları, sentetik elyaflar, plastik elyaflar, yapı malzemeleri, atık yakma ürünleridir ve çöplüklerdir. Son insan biyo-izleme verileri, plastik elyafların akciğer dokusunda bulunduğunu ortaya koydu ve bu da havadaki mikroplastiklerin akciğerlere depolanabileceğini veya biriktirilebileceğini gösteriyor.