Сегодня мир сталкивается с новым и растущим экологическим вызовом — микропластиком, который повсеместно присутствует в окружающей среде. Особую тревогу вызывает микропластик, находящийся в воздухе внутри помещений, где люди проводят большую часть своего времени. Частицы микропластика размером менее 10 микрон, известные как PM10, способны проникать глубоко в легкие, создавая потенциальную угрозу для здоровья человека. В рамках всеобъемлющих исследований ученые сосредоточили внимание на степени воздействия мелкодисперсного микропластика, его особенностях, источниках и возможных последствиях для организма человека. Микропластик — это пластиковые частицы размером от 1 микрона до 5 миллиметров, которые могут быть как первичного происхождения (произведенные специально в составе косметики или предметов быта), так и вторичного, образовавшегося при разрушении более крупных пластиковых изделий.
Они имеют разнообразные формы и полимерный состав, что определяет особенности их поведения в среде и воздействие на организм человека. При этом микропластик размером до 10 микрон классифицируется как часть PM10 — респирабельной фракции частиц, способных проникать в нижние дыхательные пути. Современные исследования показали, что концентрация микропластика в воздухе помещений значительно превышает его уровень на улице — Indoor MPs (microplastics) могут присутствовать в воздухе в концентрации, в 8 раз большей, чем на открытом воздухе. Это связано с тем, что внутри помещений существует множество источников микропластика, таких как мебель, текстиль, пыль, отделочные материалы и даже пластиковые предметы быта и электроника. Особенный интерес вызвали пространства автомобилей, где из-за ограниченного объема и высокого содержания синтетических материалов наблюдается более высокая концентрация микропластика.
Исследования, проведённые с использованием передовых методов, включая рамановскую спектроскопию, позволяют выявлять микропластик размером до 1 микрона, что значительно расширяет возможности детального анализа и оценки рисков. Раман спектроскопия обеспечивает высокую чувствительность и позволяет распознавать полимерные типы микропластика на основе их уникальных спектральных характеристик. В частности, измерения в жилых помещениях и в салонах автомобилей выявили, что концентрации микропластика отличаются в среднем на целый порядок: в домах уровень микропластика составляет около 528 частиц на кубический метр воздуха, в то время как в автомобилях эта цифра возрастает до 2 238 частиц на кубометр. Основными полимерами в жилых зонах являются полиэтилен, отражающий широкий спектр бытовых пластиковых изделий, а в автомобилях преобладают полиамиды — материалы, из которых изготовлены многие элементы автомобильного интерьера. Форма микропластиковых частиц тоже играет важную роль — в основном это фрагменты с отношением длины к ширине менее 3, что свидетельствует о преобладании фрагментов, а не волокон.
Фрагменты легче попадают в дыхательные пути и имеют другое аэродинамическое поведение по сравнению с волокнами. Размерный ряд микропластика демонстрирует устойчивое распределение, основанное на степенной закономерности, где более мелкие частицы встречаются намного чаще, чем более крупные. Это объясняет огромное число частиц микропластика PM1–10, в сотни раз превосходящее оценки, основанные на анализе более крупных частиц. Оценка влияния микропластика на здоровье затруднена из-за ограниченности данных, но уже сейчас очевидно, что мелкие частицы PM10 и тем более PM2.5 обладают способностью проникать в глубокие отделы легких и даже переходить в кровеносную систему.
При этом есть доказательства, что микропластик способен вызывать воспалительные процессы, окислительный стресс, нарушения иммунной системы и даже повышать риск возникновения онкологических заболеваний. Опасность усугубляется за счет наличия в микропластике разнообразных токсичных добавок и поглощенных из окружающей среды загрязнителей, способных оказывать эндокринно-дисруптивное и канцерогенное воздействие. Ежедневное вдыхание микропластика человеком, по наиболее консервативным оценкам, может достигать десятков тысяч частиц размера от 1 до 10 микрон, а с учетом наночастиц — превышать этот порядок на сотни раз. Значительная часть более крупных микропластиковых частиц размером от 10 до 300 микрон задерживается в верхних отделах дыхательных путей и удаляется к ротовой полости путем мукоцилиарного клиринга. Однако эти частицы могут быть проглочены и попадают в желудочно-кишечный тракт, что подтверждает другой механизм внутреннего воздействия микропластика.
Методология исследований микропластика в воздухе помещений требует высокотехнологичного оборудования и строгого контроля за возможным загрязнением образцов. Для отбора проб используются фильтры с отверстиями порядка 1 микрона и специальные вакуумные насосы. В процессе обработки образцов применяются многоступенчатые методики выделения микропластика из пылевой матрицы и удаления неорганических частиц, обеспечивающие высокую степень очистки и точность количественного анализа. Современные научные исследования указывают на необходимость учитывать микропластик при оценке загрязнённости воздуха внутри помещений и в транспорте, а также вводить стандарты контроля качества воздуха, учитывающие этот параметр. Пока что эта область остается недостаточно изученной, и требуется больше данных для понимания влияния микропластика на организм, а также для выработки средств снижения риска, будь то модификация материалов, снижение пылеобразования или улучшение вентиляции помещений.
Наглядно демонстрируя масштабы загрязнения, сводные данные разных исследований подтверждают, что микропластик в воздухе — это повсеместное и трудноизбежное явление. В то же время потенциальное воздействие на здоровье длительно экспонированных людей, особенно детей и уязвимых групп, делает необходимым проведение комплексных мер по исследованию, регулированию и снижению содержания микропластика в воздухе. Таким образом, микропластик PM10 в воздухе помещений является невидимой, но постоянно присутствующей угрозой, требующей пристального внимания со стороны науки, здравоохранения и регулирующих органов. Интеграция знаний о составе и концентрациях микропластика, его источниках и путях проникновения в организм позволит разработать эффективные стратегии для защиты здоровья в условиях современного урбанистического образа жизни.
