تأثیر میکروپلاستیک‌ها بر سلامت

دکتر مژگان حیدری-متخصص اطفال: اصطلاح «میکروپلاستیک» تقریبا دو دهه پیش توسط محققان بریتانیایی که درباره آلودگی‌های پلاستیکی در اقیانوس‌ها مطالعه می‌کردند، به دنیا معرفی شد. از آن زمان، میکروپلاستیک توجه جامعه دانشگاهی، ارگان‌های دولتی، سازمان‌های غیردولتی و سایر ذی‌نفعان را به خود جلب کرده‌ است. در این نوشتار به اختصار به انواع میکروپلاستیک‌ها و اکوسیستم‌هایی که توسط این ذرات آلوده شده‌اند و نحوه تأثیر آنها بر سلامت انسان و به‌ویژه بر سیستم تنفسی، گوارشی و عصبی کودکان، پرداخته می‌شود.

دفع زباله‌های پلاستیکی در محیط زیست یک مسئله حیاتی در سطح جهانی است. در قرن گذشته تولید جهانی پلاستیک به 320 میلیون تن در سال رسیده که بیش از 40 درصد آن به عنوان بسته‌بندی یک بار مصرف استفاده شده است. در سال 2013، چین حدود ۶۳ میلیون تن پلاستیک تولید کرد که نشان‌دهنده بیشترین سهم از تولید پلاستیک جهانی است. وقتی این رقم با تولید پلاستیک سایر کشورهای آسیایی تجمیع شود، تولید پلاستیک جمعی به حدود ۱۱۴ میلیون تن می‌رسد. اتحادیه اروپا با تولید حدود ۵۰ میلیون تن دومین منطقه مهم از نظر تولید پلاستیک است.

ذرات پلاستیک براساس سایز به ترتیب ماکرو، مزو، میکرو و نانو طبقه‌بندی می‌شوند. میکروپلاستیک‌ها (MPs) ذراتی با قطر کمتر از پنج میلی‌متر هستند و به دو دسته اولیه و ثانویه تقسیم می‌شوند. میکروپلاستیک‌های اولیه مستقیم توسط لاستیک خودروها و کالاهای نساجی مصنوعی وارد اکوسیستم‌ ما می‌شوند. میکروپلاستیک‌های ثانویه از پلاستیک‌های بزرگ‌تر به دست می‌آیند که در اثر سایش مکانیکی یا قرارگرفتن در معرض اشعه ماورا‌‌بنفش خورشید به قطعات کوچک‌تر شکسته می‌شوند. این پلاستیک‌های بزرگ‌تر شامل تورهای ماهیگیری، سطل‌های زباله و لاستیک‌های فرسوده خودروها و... هستند. مقدار میکروپلاستیک آزادشده از مواد پلاستیکی تحت تأثیر عواملی از جمله استرس فیزیکی و گرما می‌تواند متغیر باشد. برای مثال می‌توان به آلوده‌شدن مواد غذایی خام به میکروپلاستیک‌ها در اثر استفاده از تخته‌های خردکن پلاستیکی اشاره کرد. یک شیشه شیر بچه پلی‌پروپیلن (PP) که از 25 تا 90 درجه سانتی‌گراد گرم می‌شود، بین 0.6 تا 55 میلیون میکروپلاستیک در هر لیتر منتشر می‌کند. علاوه‌بر‌این، میکروپلاستیک‌ها از فیلتر چای کیسه‌ای، لیوان‌های یک‌بار مصرف و ظروف نگهداری غذا نشت می‌کنند و وارد نوشیدنی‌ها و غذاها می‌شوند.

میکروپلاستیک‌ها در دریاها

بیشتر پلاستیک‌ها چگالی مشابه چگالی آب دارند که باعث می‌شود ذرات پلاستیک در آب شناور بمانند و توسط جریان آب به مناطق دوردست حمل شوند. تخمین زده شده است که 60 تا 80 درصد زباله‌های دریایی را پلاستیک تشکیل می‌دهد. حدودا ۹۰ درصد از ذرات پلاستیک جمع‌آوری‌شده در دریاها کوچک‌تر از پنج میلی‌متر بودند که نشان می‌دهد MPs شکل غالب آلودگی پلاستیکی دریاهاست. اندازه کوچک میکروپلاستیک‌ها مصرف آنها را برای حیوانات دریایی آسان می‌کند. هنگامی که آلاینده‌های MP توسط گونه‌های دریایی کوچک‌تر (مصرف‌کنندگان اولیه مانند زئوپلانکتون‌ها) خورده می‌شوند، سپس به مصرف‌کنندگان ثانویه مانند ماهی‌های بزرگ و در‌نهایت مصرف‌کنندگان ثالث مانند انسان‌ها منتقل می‌شوند که می‌تواند سلامت زنجیره غذایی را به طور جدی مختل کند.

میکروپلاستیک‌ها در خاک و هوا‌

تحقیقات قبلی عمدتا بر پراکندگی MPs در محیط‌های دریایی متمرکز بوده است، اما مطالعات اخیر بر اهمیت MPs در اکوسیستم‌های خاکی نیز تأکید کرده‌اند. MPs در خاک‌های سراسر جهان شناسایی شده است و تخمین زده می‌شود در آینده‌ای نزدیک تجمع میکروپلاستیک‌ها در خاک بیشتر از دریاها شود. میکروپلاستیک‌ها بر ویژگی‌های بیوفیزیکی خاک، از جمله ساختار خاک، pH، حاصلخیزی و محتوای مواد مغذی آن تأثیرگذار است. این ذرات آلاینده توسط ریشه گیاهان جذب شده و به‌طور مستقیم (خوردن سبزیجات، میوه و غلات) یا غیرمستقیم (خوردن گوشت، لبنیات) وارد چرخه غذایی انسان شده و سلامت آن را مختل می‌کند. علاوه‌بر آب و خاک، میکروپلاستیک‌ها به‌طور قابل توجهی در هوا نیز وجود دارند و با تنفس به عمیق‌ترین قسمت سیستم تنفسی انسان نفوذ می‌کند.

روزانه مقادیر قابل توجهی از میکروپلاستیک‌ها از طریق رژیم غذایی به‌ویژه مصرف ماهی و انواع غذاهای دریایی آلوده به ذرات پلاستیکی وارد بدن انسان‌ها می‌شود. آب آشامیدنی، کنسرو ماهی تن، نمک دریایی، شکر، عسل، لبنیات، غلات، میوه و سبزیجات، انواع گوشت و نوشیدنی‌ها نیز می‌توانند حاوی این ذرات آلاینده پلاستیکی باشند. از جمله آنها وجود میکروپلاستیک‌ها در آب آشامیدنی است که به یکی از چالش‌های پیش‌روی بهداشت جهانی مبدل شده است. تحقیقات نشان داده است مصرف MPs از طریق آب بطری معمولا به‌مراتب بیشتر از آب آشامیدنی لوله‌کشی است. از‌این‌رو می‌توان دریافت که در صورت نبود برنامه‌های مدون کنترل و کاهش آلاینده‌های پلاستیکی، انسان به‌‌طور غیرقابل اجتنابی در تماس با این ذرات آلاینده قرار می‌گیرد.

تأثیر میکروپلاستیک‌ها بر سلامت انسان

میکروپلاستیک‌ها از طریق مصرف آب، غذا و همچنین استنشاق ذرات معلق در هوا به بدن انسان وارد می‌شود. علاوه‌بر‌این، این ذرات می‌توانند به‌طور مستقیم از طریق فولیکول‌های مو، غدد عرق و ضایعات پوستی مانند بریدگی یا زخم به بدن وارد شوند. متأسفانه تا‌به‌امروز میکروپلاستیک‌ها در نمونه‌های بیولوژیکی مختلف انسان از جمله ریه، کبد، خون، جفت، خلط، شیر مادر و مدفوع شناسایی شده است. این میکروپلاستیک‌ها بسته به نحوه ورودشان به بدن می‌توانند باعث بیماری‌های مختلفی از جمله سرطان، بیماری‌های تنفسی، اختلالات تکاملی و نازایی شوند. همچنین میکروپلاستیک‌ها با فراهم‌کردن بستری مناسب برای رشد باکتری‌ها در بدن به ایجاد مقاوت آنتی‌بیوتیکی کمک می‌کند. اخیرا سازمان جهانی بهداشت از «مقاومت آنتی‌بیوتیکی» به‌ عنوان یکی از معضلات بهداشت جهانی نام برده است. مقاومت آنتی‌بیوتیکی به معنای عدم پاسخ بالینی بیماران به آنتی‌بیوتیک‌های معمول در زمان ابتلا به بیماری‌های عفونی است که منجر به بستری طولانی‌مدت بیماران و افزایش هزینه‌های درمان می‌شود. این امر پیامدهای قابل توجهی برای سلامت انسان و همچنین  نظام سلامت دارد.

همان‌طورکه پیش‌تر گفته شد، استنشاق میکروپلاستیک‌های معلق در هوا یکی از راه‌های ورود این آلاینده‌ها به بدن انسان است. با تنفس، میکروپلاستیک‌ها به عمق سیستم تنفسی انسان نفوذ کرده و عوارض طولانی‌مدتی مانند آسم، برونشیت مزمن و تنگی نفس را به همراه خواهد داشت. تفاوت ساختاری ریه کودکان و بزرگسالان یکی از دلایل مهم برای توجه ویژه به مسئله کودکان و هوای آلوده است. شکل‌گیری ریه و تکامل راه هوایی از هفته چهارم تا هفتم بارداری آغاز می‌شود و در هفته ۳۶ بارداری آلوئول‌های ریه (یکی از مهم‌ترین بخش‌های ریه) تشکیل می‌شوند. آلوئول‌ها انتهایی‌ترین و کوچک‌ترین بخش راه هوایی است که در امتداد نای و در بافت ریه قرار دارد که در آن اکسیژن و دی‌اکسید‌کربن بین خون و هوای درون ریه رد‌و‌بدل می‌شود. روند تکامل آلوئول‌ها و افزایش تعداد آنها تا ابتدای سنین جوانی ادامه می‌یابد؛ بنابراین در مقایسه با سایر ارگان‌های بدن تکامل ریه‌ها نیاز به زمانی طولانی‌تر دارد. این بدان معناست که تماس با آلاینده‌های پلاستیکی معلق در هوا در تمام طول‌مدت تکامل ریه‌ها (چه در دوره جنینی که از طریق جفت به جنین منتقل می‌شود، چه پس از تولد که از طریق تنفس به ریه نفوذ می‌کند) باعث کاهش عملکرد نهایی سیستم تنفسی می‌شود. ریه کودکان همچنین به دلایل محیطی، رفتاری و فیزیولوژیکی در‌برابر اثرات آلودگی‌های پلاستیکی معلق در هوا آسیب‌پذیرتر از بزرگسالان است. کودکان زمان بیشتری را در خارج از منزل صرف فعالیت‌های جسمی می‌کنند. این امر آنها را در معرض میزان بیشتری از میکروپلاستیک‌ها قرار می‌دهد. همچنین از آنجایی که کودکان قد کوتاه‌تری نسبت به بالغان دارند، هوای نزدیک به سطح زمین را که حاوی میزان بالاتری از آلاینده‌های هواست تنفس می‌کنند. کودکان رفتار نرمال دست‌بردن به داخل دهان دارند که این رفتار آنها را در معرض میکروپلاستیک بیشتری نسبت به افراد بالغ قرار می‌دهد. تعداد بیشتر تنفس‌های دهانی در کودکان که در زمان فعالیت جسمی‌شان ۲۰ درصد هم بیشتر می‌شود، در کنار بالاتربودن میزان تهویه دقیقه‌ای نسبت به سایز بدن در کودکان (تهویه دقیقه‌ای عبارت است از مقدار هوایی که در دقیقه وارد ریه‌ها می‌شود) و همچنین فیلتر ناکارآمد ذرات آلاینده در بینی کودکان، منجر به افزایش ورود ذرات آلاینده پلاستیکی به ریه‌ها می‌شود. مضاف بر همه اینها کاهش عملکرد ریه در کودکان زودتر ظاهر می‌شود؛ زیرا آنها مجاری هوایی کوچک‌تری نسبت به بالغان دارند و تنفس آنها در مواجهه با سطوح مشابه آلاینده بیشتر محدود می‌شود. آشنایی با این عوامل و به‌کارگیری برنامه‌های آموزشی کارآمد می‌تواند باعث توجه بیشتر به حفظ سلامت کودکان در این حوزه شود.

یکی از دیگر اثرات مخرب میکروپلاستیک‌ها، تأثیرات آنها بر سیستم گوارش است. این ذرات با نفوذ به لایه مخاطی روده بزرگ و ایجاد تغییرات ساختاری در سلول‌های مخاطی، رسیک بروز سرطان روده بزرگ را افزایش می‌دهند. سرطان روده بزرگ سومین سرطان شایع در دنیا به شمار می‌آید. یکی دیگر از اثرات اثبات‌شده میکروپلاستیک‌ها بر سیستم گوارش، افزایش میزان بروز بیماری‌های التهابی روده است. میکروپلاستیک‌ها با برهم‌زدن توازن میکروب‌های مفید روده ریسک بروز بیماری‌های گوارشی از جمله ابتلای مکرر به عفونت‌های گوارشی در کودکان را نیز بالا می‌برد.

اثرات مخرب میکروپلاستیک‌ها بر سیستم عصبی مرکزی یکی دیگر از نگرانی‌های امروزه پزشکان و به‌ویژه متخصصان کودکان در دنیاست. تکامل سیستم عصبی انسان از دوره جنین آغاز شده و در طول دوران کودکی ادامه می‌یابد. بیشترین تغییرات مغزی در کودکان قبل از پنج سالگی رخ می‌دهد و وجود آلودگی‌های پلاستیکی معلق در هوا می‌تواند اثرات مخربی بر این رشد مغزی داشته باشد؛ با توجه به اینکه سیستم عصبی مرکزی انسان سد محافظت‌کننده‌ای به نام سد خونی-مغزی دارد که مانع از ورود ذرات مضر از جریان خون به بافت مغز می‌شود. میکروپلاستیک‌های موجود در جریان خون (به‌ دلیل سایز کوچک و ساختار شیمیایی متفاوت) با تخریب سلول‌های جدار مویرگ‌های خونی به‌راحتی از این سد خونی-مغزی عبور کرده و به بافت مغز وارد شده و در آن تجمع می‌یابد. میکروپلاستیک‌ها با تخریب سلول‌های مغزی و اختلال در عملکرد عصبی منجر به افزایش بروز اختلالات تکامل عصبی در کودکان می‌شود. برای نمونه می‌توان به «اختلال طیف اُتیسم» که یک اختلال تکامل عصبی در کودکان است اشاره کرد. طبق بررسی‌های انجام‌شده توسط مرکز کنترل و پیشگیری از بیماری‌های آمریکا، شیوع اُتیسم در جهان افزایش ۲۴۱‌درصدی نسبت به سال ۲۰۰۰ میلادی داشته است. یکی از عوامل این رشد چندین‌ برابری، تماس با میکروپلاستیک‌ها در دوران کودکی مطرح شده است.

تماس با این ذرات آلاینده در بزرگسالی هم بر سیستم عصبی اثرات مخربی دارد. تجمع میکروپلاستیک‌ها در بافت مغز منجر به تخریب پیشرونده نورون‌ها (سلول‌های عصبی) و بروز بیماری‌های نورودژنراتیو مانند پارکینسون و آزایمر در بزرگسالی می‌شود.

روش‌های حذف میکروپلاستیک‌ها

سیاست‌ها و ابتکارات متعددی در سطح جهانی برای کاهش آلودگی ناشی از میکروپلاستیک‌ها وجود دارد. در مقیاس جهانی، سازمان ملل متحد تلاش‌هایی را برای مبارزه با آلودگی میکروپلاستیک با راه‌اندازی کمپین دریاهای پاک، که هدف آن حذف منابع اولیه آلودگی پلاستیک در اقیانوس‌هاست، آغاز کرده است. این کمپین بر حمایت از کاهش و ریشه‌کنی پلاستیک‌های یک‌بارمصرف، تقویت شیوه‌های دفع زباله و افزایش آگاهی عمومی متمرکز است. در اروپا، اتحادیه اروپا ممنوعیت استفاده از میکروپلاستیک‌ها در وسایل مراقبت شخصی، از جمله شوینده‌های صورت و خمیر‌دندان را اعمال کرده است. اتحادیه اروپا همچنین اجرای ممنوعیت استفاده از پلاستیک‌های یک‌بارمصرف را پیشنهاد کرده است که شامل اقلامی مانند ظروف یک‌بارمصرف و نی‌های نوشیدنی می‌شود. چنین سیاست‌هایی در دیگر نقاط جهان از جمله آمریکا نیز در‌حال اجراست. به‌ عنوان مثال، در ایالت‌هایی از جمله نیویورک، فروش کیسه‌های پلاستیکی (که معمولا غیر‌قابل بازیافتند) به کلی ممنوع است. یا در برخی دیگر از ایالت‌ها مانند مینسوتا ارائه رایگان این کیسه‌های پلاستیکی ممنوع شده است. اعمال این‌گونه سیاست‌های کلی توسط دولت‌ها به شرط اجرای مناسب می‌تواند از بدتر‌شدن شرایط جلوگیری کند. در کنار سیاست‌گذاری‌های کلان، روش‌های علمی متعددی در مرحله آزمایشگاهی و گاهی در مقیاس‌های کوچک برای حذف میکروپلاستیک‌ها از طبیعت معرفی شده‌اند. از جمله آنها می‌توان به استفاده از میکروارگانیسم‌هایی مانند جلبک‌ها، باکتری‌ها و قارچ‌ها برای تخریب MPs به عنوان یک روش امیدوارکننده و مقرون‌به‌صرفه و سازگار با محیط‌ زیست اشاره کرد.

آنچه اهمیت دارد، تلاش دولت‌ها، متخصصان دانشگاهی و سازمان‌های مردم‌نهاد در وضع سیاست‌های کلی برای کاهش مصرف پلاستیک، آگاهی‌رسانی عمومی برای مواجهه صحیح با آلایندگی‌های پلاستیکی و یافتن راه‌های علمی کنترل و حذف پلاستیک از طبیعت است.