อนุภาคนาโนพลาสติก มลภาวะจากพลาสติกกลายเป็นปัญหาใหญ่ระดับโลก ที่ส่งผลกระทบตั้งแต่ใต้ทะเลลึกไปจนถึงยอดเขาสูง นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกต่างกำลังเร่งศึกษาผลกระทบของพลาสติกขนาดเล็ก โดยเฉพาะอย่างยิ่งอนุภาคไมโครพลาสติก และ อนุภาคนาโนพลาสติก ต่อระบบนิเวศ และสุขภาพของมนุษย์

อนุภาคนาโนพลาสติก และอนุภาคไมโครพลาสติก คืออะไร

ก่อนหน้านี้ สื่อต่างๆ รวมถึงนักวิทยาสาสตร์ มักใช้คำว่า “อนุภาคไมโครพลาสติก” เพื่อกล่าวถึงมลภาวะของพลาสติกที่แตกสลายเป็นอนุภาคขนาดเล็กปะปนอยู่ในระบบนิเวศ และในปัจจุบันคำว่า “อนุภาคนาโนพลาสติก” ก็เริ่มถูกใช้ในการรายงานผลวิจัย และรายงานข่าว เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ

                                                                                                                                              ภาพถ่าย  Till Daling

ในการเปรียบเทียบคุณสมบัติทางเคมีของอนุภาคพลาสติก นักวิทยาศาสตร์อธิบายขนาดของพลาสติกทั้งสองขนาดไว้ว่า อนุภาคไมโครพลาสติก คือของพอลิเมอร์ในรูปของแข็งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 100 นาโนเมตร – 5 มิลลิเมตร ในขณะที่อนุภาคนาโนพลาสติกมีขนาเล็กกว่า โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 1 นาโนเมตร – 1 ไมโครเมตร

การเกิดอนุภาคขนาดเล็กของพลาสติกสามารถเกิดได้จากหลายสาเหตุ เช่น oxo-biodegradable plastic หรือกระบวนการที่พลาสติกแตกตัวโดยอาศัยปฏิกิริยาออกซิเดชันในอากาศ หรือ photo-biodegradable plastic พลาสติกที่แตกตัวเมื่อสัมผัสกับแสงแดด แต่การย่อยสลายนี้จะไม่เกิดขึ้นภายในบ่อฝังกลบขยะ หรือในพื้นที่มืด เนื่องจากไม่ได้รับแสงที่ทำให้เกิดปฏิกริยาการแตกตัว และ hydro-biodegradable plastic คือ พลาสติกที่อาศัยความชื้นเป็นตัวแปรในการย่อยสลาย

จากปัจจัยดังกล่าวที่กล่าวมาทั้งหมด ทำให้พลาสติกที่มีขนาดใหญ่สามารถถูกย่อยสลายกลายเป็นไมโครพลาสติกและนาโนพลาสติกตามลำดับ

ภาพถ่าย  Brian Yurasits

ไมโครพลาสติก และนาโนพลาสติกสามารถเกิดจาก 2 แหล่งกำเนิด คือ

1. Primary source คือ ไมโครพลาสติก และนาโนพลาสติก ที่เกิดจากการผลิตไมโครและนาโนพลาสติกโดยตรงจากโรงงานตามวัตถุประสงค์ของการใช้งาน เช่น ไมโครบีดส์ในโฟมล้างหน้า เครื่องสำอาง สครับขัดผิว หรือยาสีฟัน เป็นต้น

2. Secondary source คือ ไมโครพลาสติก และนาโนพลาสติกที่เกิดจากพลาสติกขนาดใหญ่แตกหักหรือผุกร่อนจากคลื่นแสงอาทิตย์หรือแรงบีบอัด จนกลายเป็นชิ้นเล็กๆ

ความกังวลต่อระบบนิเวศ และสุขภาพของมนุษย์ เกี่ยวกับมลภาวะที่เกิดจากอนุภาคไมโครและนาโนพลาสติก

มลภาวะจากอนุภาคพลาสติกที่แผ่ขยายไปจนทั่วทุกมุมโลกในปัจจุบัน ยังไม่มีงานวิจัย หรือหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ ที่บ่งชี้อย่างชดเจนว่า อนุภาคพลาสติกส่งผลกระทบต่อสุขภาพขจองมนุษย์ และสิ่งมีชีวิตอย่างไร

ภาพถ่าย Daniel Tuttle

อย่างไรก็ตาม เมื่อเดือนมีนาคม 2023 คณะนักวิทยาศาสตร์ได้เผยแพร่ผลงานในวารสาร Environment International พบว่า อนุภาคไมโครและนาโนพลาสติก สามารถก่อโรคในระบบทางเดินอาหารและขัดขวางการเจริญเติบโตของตัวอ่อนในสัตว์ทดลองได้ ซึ่งเป็นครั้งแรกที่ค้นพบว่า อนุภาคพลาสติกขนาดเล็กมีผลกระทบต่อการเจริญของตัวอ่อนในสิ่งมีชีวิต

ในงานวิจัย ทีมนักวิทยาศาสตร์ สถาบันชีววิทยา มหาวิทยาลัยเลเดน ประเทศเนเธอร์แลนด์ รายงานว่า อนุภาคนาโนพลาสติก ชนิดโพลีสไตรีน (polystyrene) ส่งผลกระทบต่อการเจริญเอมบริโอในไข่ไก่ ซึ่งเป็นกระบวนการที่เซลล์กำลังจะพัฒนาไปเป็น หัวใจ หลอดเลือด ดวงตา ใบหน้า หรือระบบประสาท

ทีมผู้วิจัยพบว่า อนุภาคนาโนพลาสติกขนาดประมาณ 25 นาโนเมตร เข้าไปติดอยู่กับเซลล์ต้นกำเนิด หรือสเต็มเซลล์ ที่เรียกว่า neural crest cell ซึ่งเป็นระยะการแบ่งเซลล์ในระยะแรกของการพัฒนาเอมบริโอ ของสัตว์มีกระดูกสันหลังทุกชนิด และไปขัดขวางการเจริญของเซลล์เอมบริโอ ซึ่งเมื่อเข้าสู่ระยะการพัฒนาอวัยวะของเอมบริโออาจทำให้เกิดความผิดปกติของอวัยวะต่างๆ ได้

ภาพถ่าย Tim Mossholder

นอกจากนี้ การสำรวจที่ผ่านมาในช่วง 10 ปี นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกพบว่า ไม่ใช่เพียงแค่อนุภาคพลาสติกขนาดเล็กเท่านั้นที่ส่งผลกระทบต่อสุขภาพของสิ่งมีชีวิต แต่ขยะพลาสติกที่ยังไม่ย่อยสลายยังส่งผลกระทบโดยตรงต่อการดูดซึมอาหารของสัตว์หลายชนิด เช่น นกทะล เต่าทะเล วาฬ และพะยูน เป็นต้น โดยมักจะเกิดขึ้นเนื่องจากสัตว์เหล่านี้กินพลาสติกเข้าไปอย่างไม่ตั้งใจ

การปนเปื้อนพลาสติกที่กระจายอยู่ทั่วทุกมุมโลก ตั้งแต่ร่องน้ำลึกไปจนถึงชั้นน้ำแข็งบนภูเขาสูง

การสำรวจชั้นน้ำแข็งในกรีนแลนด์เมื่อเร็วๆ นี้ พบว่า อนุภาคนาโนพลาสติกได้กระจายไปถึงบริเวณขั้วโลกเหนือในมหาสมุทรอาร์กติก และขั้วโลกใต้ที่มหาสมุทรแอนตาร์กติก ซึ่งถือเป็นการค้นพบครั้งแรก และการค้นพบนี้หมายถึง ขณะนี้อนุภาคขนาดเล็กของพลาสติกได้แพร่กระจายไปทั่วโลกแล้ว

ความน่าสนใจของหลักฐานจากการสำรวจครั้งนี้คือ ทีมนักวิจัยได้พัฒนาวิธีการตรวจหาแบบใหม่เพื่อวิเคราะห์อนุภาคนาโนด้วยการการเจาะแกนน้ำแข็งของกรีนแลนด์ ลึกลงไป 14 เมตร ซึ่งเป็นชั้นหิมะที่เกิดขึ้นตั้งแต่ปี 1965 หรือเมื่อ 57 ปีที่แล้ว โดยพบว่า หนึ่งในสี่ของอนุภาคพลาสติกที่พบ มีต้นกำเนิดจากยางรถยนต์

ภาพถ่าย Visit Greenland / unspalsh

นอกจากนี้ พวกเขายังพบอนุภาคนาโนพลาสติกประเภทโพลิเอทิลีน (PE) ซึ่งใช้ผลิตถุงพลาสติก รวมถึงบรรจุภัณฑ์แบบใช้ครั้งเดียวทิ้ง และโพลิเอทิลีนเทเรพทาเลต (PET) ซึ่งใช้ในการผลิตขวดน้ำดื่มและเสื้อผ้า

การศึกษาก่อนหน้านี้พบอนุภาคนาโนพลาสติกในแม่น้ำในสหราชอาณาจักร น้ำทะเลจากมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ ทะเลสาบในไซบีเรีย และหิมะในเทือกเขาแอลป์ของออสเตรีย

นักวิจัยย้ำว่า นาโนพลาสติกอาจผลกระทบในด้านต่าง ๆ ต่อสิ่งมีชีวิต การสัมผัสกับนาโนพลาสติกอาจส่งผลให้เกิดความเป็นพิษต่อเซลล์และการอักเสบ ซึ่งถือเป็นปัญหาที่ใหญ่มาก เนื่องจากอนุภาคขนาดเล็กระดับนาโนสามารถผ่านเข้าสู่ร่างกายได้ง่ายมาก

ความพยายามทางวิทยาศาสตร์ในการทำความเข้าใจแหล่งที่มา และผลกระทบของไมโครและนาโนพลาสติกได้นำไปสู่การคิดค้นเทคโนโลยีดักจับไมโครพลาสติก เช่น การพัฒนานวัตกรรม เพื่อรวบรวมอนุภาคที่เกิดจากการสึกหรอของยางรถยนต์ และเส้นใยสิ่งทอที่ปล่อยออกมาจากการซักผ้า รวมถึงการออกกฎระเบียบที่จำกัดหรือลดการแพร่กระจายของไมโครพลาสติกสู่สิ่งแวดล้อม

สืบค้นและเรียบเรียง ณภัทรดนัย

ข้อมูลอ้างอิง
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9026096/
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.1c04142
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412023001381
https://particleandfibretoxicology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12989-021-00428-9

อ่านเพิ่มเติม นักวิทยาศาสตร์ค้นพบวิธีใช้แสงยูวีเพื่อทำให้พลาสติกย่อยสลาย