Microplásticos en sedimentos de cuatro ríos de Alemania. Observe las diversas formas indicadas con puntas de flecha blancas. (Las barras blancas representan 1 mm para la escala).Pajita de plástico fotodegradada. Un toque suave rompe la pajita más grande en microplásticos.
Los microplásticos son fragmentos de cualquier tipo de plástico de menos de 5 mm (0,20 pulgadas) de longitud, [1] según la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de EE. UU. (NOAA) [2] [3] y la Agencia Europea de Sustancias Químicas . [4] Causan contaminación al ingresar a los ecosistemas naturales desde una variedad de fuentes, incluidos los cosméticos , la ropa , los envases de alimentos y los procesos industriales. [1] [5]
El término microplásticos se utiliza para diferenciarlos de los desechos plásticos no microscópicos más grandes . Actualmente se reconocen dos clasificaciones de microplásticos. Los microplásticos primarios incluyen cualquier fragmento o partícula de plástico que ya tenga un tamaño de 5,0 mm o menos antes de ingresar al medio ambiente . [5] Estos incluyen microfibras de ropa, microperlas , brillantina de plástico [6] y bolitas de plástico (también conocidas como nurdles). [7] [8] [9] Los microplásticos secundarios surgen de la degradación (descomposición) de productos plásticos más grandes a través de procesos naturales de meteorización después de ingresar al medio ambiente. [5] Estas fuentes de microplásticos secundarios incluyen botellas de agua y refrescos, redes de pesca, bolsas de plástico, recipientes para microondas , bolsitas de té y desgaste de neumáticos. [10] [9] [11] [12] Se reconoce que ambos tipos persisten en el medio ambiente en niveles altos, particularmente en ecosistemas acuáticos y marinos , donde causan contaminación del agua . [13]
El 35% de todos los microplásticos oceánicos provienen de textiles/ropa, principalmente debido a la erosión de la ropa a base de poliéster , acrílico o nailon , a menudo durante el proceso de lavado. [14] Sin embargo, los microplásticos también se acumulan en el aire y los ecosistemas terrestres . Debido a que los plásticos se degradan lentamente (a menudo durante cientos a miles de años), [15] [16] los microplásticos tienen una alta probabilidad de ingestión, incorporación y acumulación en los cuerpos y tejidos de muchos organismos. [1] Los productos químicos tóxicosque provienen tanto del océano como de la escorrentía también pueden biomagnificarse a lo largo de la cadena alimentaria. [17] [18] En los ecosistemas terrestres, se ha demostrado que los microplásticos reducen la viabilidad de los ecosistemas del suelo y reducen el peso de las lombrices de tierra . [19] [20] En 2023, no se conocía por completo el ciclo y el movimiento de los microplásticos en el medio ambiente. [5] Los estudios de sedimentos oceánicos de capas profundas en China (2020) muestran la presencia de plásticos en capas de deposición mucho más antiguas que la invención de los plásticos, lo que lleva a sospechar una subestimación de los microplásticos en los estudios de muestras superficiales del océano. [21]
Clasificación
Muestras de microplásticosIdentifican fibras microplásticas en el medio marinoBolsa de plástico verde fotodegradada junto a una ruta de senderismo en aproximadamente 2000 piezas de 1 a 25 mm de tamaño después de tres meses de exposición al aire libre
El término "microplásticos" fue introducido en 2004 por el profesor Richard Thompson , biólogo marino de la Universidad de Plymouth en el Reino Unido. [22] [23] [24] [25]
Microesferas a base de polietileno en la pasta de dientesa) Campo de fútbol de césped artificial con caucho de neumático de tierra (GTR) utilizado para amortiguación. b) Microplásticos del mismo campo, arrastrados por la lluvia, encontrados en la naturaleza cerca de un arroyo.
Los microplásticos primarios son pequeñas piezas de plástico que se fabrican deliberadamente. [5] [29] Por lo general, se utilizan en limpiadores faciales y cosméticos , o en tecnología de chorro de aire . En algunos casos, se informó de su uso en medicina como vectores para fármacos . [30] Los "depuradores" microplásticos, utilizados en limpiadores exfoliantes de manos y exfoliantes faciales, han reemplazado a los ingredientes naturales utilizados tradicionalmente , incluidas las cáscaras de almendras molidas , la avena y la piedra pómez . También se han producido microplásticos primarios para su uso en tecnología de chorro de aire. Este proceso implica el chorro de estropajos microplásticos de acrílico , melamina o poliéster en maquinaria, motores y cascos de barcos para eliminar el óxido y la pintura. Como estos depuradores se utilizan repetidamente hasta que disminuyen de tamaño y se pierde su poder de corte, a menudo se contaminan con metales pesados como cadmio , cromo y plomo . [31] Aunque muchas empresas se han comprometido a reducir la producción de microperlas , todavía hay muchas microperlas de bioplástico que también tienen un ciclo de vida de degradación largo, por ejemplo en cosméticos. [ cita requerida ]
Microplásticos secundarios
Los microplásticos secundarios son pequeños trozos de plástico derivados de la descomposición física y la degradación mecánica de desechos plásticos más grandes, tanto en el mar como en la tierra. [5] Con el tiempo, una culminación de la fotodegradación física, biológica y química, incluida la fotooxidación causada por la exposición a la luz solar, puede reducir la integridad estructural de los desechos plásticos a un tamaño que eventualmente es indetectable a simple vista. [32] Este proceso de descomposición de material plástico grande en pedazos mucho más pequeños se conoce como fragmentación. [31] Se considera que los microplásticos podrían degradarse aún más para ser más pequeños en tamaño, aunque el microplástico más pequeño detectado en los océanos en 2017 tenía 1,6 micrómetros (6,3 × 10 −5 pulgadas) de diámetro. [33] La prevalencia de microplásticos con formas desiguales sugiere que la fragmentación es una fuente clave. [17] Un estudio sugirió que podrían formarse más microplásticos a partir de polímeros biodegradables que a partir de polímeros no biodegradables tanto en agua de mar como en agua dulce. [34] [35] [ se necesitan citas adicionales ]
"De hecho, la EPA lo clasifica como un contaminante de alta prioridad... cuando tiran basura o ponen algo en un vertedero, el plástico se descompone en partículas cada vez más pequeñas. Y, con el tiempo, se convierten en microplásticos... Están en el aire, en el agua, en el suelo". – Mike McKinney, profesor de la Universidad de Tennessee. [36]
Las fibras microplásticas ingresan al medio ambiente como un subproducto durante el uso y desgaste y del lavado de ropa sintética . [37] [11] Los neumáticos, compuestos en parte de caucho sintético de estireno-butadieno , se erosionan en pequeñas partículas de plástico y caucho a medida que se usan y se convierten en partículas de polvo. Los gránulos de plástico de 2,0-5,0 mm, utilizados para crear otros productos plásticos, ingresan a los ecosistemas debido a derrames y otros accidentes . [9]
Un informe de revisión de la Agencia Noruega de Medio Ambiente de 2015 sobre microplásticos declaró que sería beneficioso clasificar estas fuentes como primarias, siempre que los microplásticos de estas fuentes se agreguen de la sociedad humana desde el "inicio de la tubería", y sus emisiones sean inherentemente un resultado del uso de material y producto humano y no secundarias a la fragmentación en la naturaleza [38] [ cita corta incompleta ]
Nanoplásticos
Dependiendo de la definición utilizada, los nanoplásticos tienen un tamaño inferior a 1 μm (es decir, 1000 nm) o inferior a 100 nm. [39] [40] Las especulaciones sobre los nanoplásticos en el medio ambiente van desde que son un subproducto temporal durante la fragmentación de microplásticos hasta que son una amenaza ambiental invisible en concentraciones potencialmente altas y en continuo aumento. [41] Se ha confirmado la presencia de nanoplásticos en el giro subtropical del Atlántico Norte [42] y los recientes desarrollos en espectroscopia Raman acoplada a pinzas ópticas (Pinzas Raman) [43] así como la espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier nano (nano -FTIR ) o infrarroja de fuerza atómica ( AFM-IR ) son respuestas prometedoras en el futuro cercano con respecto a la cantidad de nanoplásticos en el medio ambiente. La fluorescencia podría representar una herramienta única para la identificación y cuantificación de nanoplásticos, ya que permite el desarrollo de métodos rápidos, fáciles, baratos y sensibles. [44] Sin embargo, el problema de los nanoplásticos es complejo y las propiedades a nanoescala, así como la interacción con biomoléculas, deben explorarse a nivel fundamental con alta resolución espacial y temporal. [45]
Se cree que los nanoplásticos son un riesgo para la salud humana y ambiental. [39] Debido a su pequeño tamaño, los nanoplásticos pueden atravesar las membranas celulares y afectar el funcionamiento de las células. Los nanoplásticos son lipofílicos y los modelos muestran que los nanoplásticos de polietileno se pueden incorporar al núcleo hidrofóbico de las bicapas lipídicas. [46] También se ha demostrado que los nanoplásticos atraviesan la membrana epitelial de los peces y se acumulan en varios órganos, incluida la vesícula biliar, el páncreas y el cerebro. [47] [48] Se sabe poco sobre los efectos adversos para la salud de los nanoplásticos en organismos, incluidos los humanos. En el pez cebra ( Danio rerio ), los nanoplásticos de poliestireno pueden inducir una vía de respuesta al estrés que altera los niveles de glucosa y cortisol, lo que está potencialmente vinculado a cambios de comportamiento en las fases de estrés. [49] En Daphnia , el nanoplástico de poliestireno puede ser ingerido por el cladócero de agua dulce Daphnia pulex y afectar su crecimiento y reproducción, así como inducir defensa contra el estrés, incluida la producción de ROS y el sistema antioxidante mediado por MAPK-HIF-1/NF-κB. [50] [51] [52] Los nanoplásticos también pueden adsorber contaminantes químicos tóxicos, como antibióticos, que permiten la asociación selectiva con bacterias resistentes a los antibióticos, lo que resulta en la diseminación de nanoplásticos y bacterias resistentes a los antibióticos por el nematodo bacteriófago Caenorhabditis elegans a través del suelo. [53]
Fuentes
Una gran parte de la contaminación por microplásticos proviene de textiles, neumáticos y polvo urbano [54], que representan más del 80% de todos los microplásticos en los mares y el medio ambiente. [13]
La pintura aparece como la mayor fuente de fuga de microplásticos al océano y a las vías fluviales (1,9 Mt/año), superando a todas las demás fuentes de fuga de microplásticos (por ejemplo, fibras textiles y polvo de neumáticos). [55]
La existencia de microplásticos en el medio ambiente se establece a menudo mediante estudios acuáticos. Estos incluyen la toma de muestras de plancton , el análisis de sedimentos arenosos y fangosos , la observación del consumo de vertebrados e invertebrados y la evaluación de las interacciones de contaminantes químicos . [56] A través de estos métodos, se ha demostrado que existen microplásticos de múltiples fuentes en el medio ambiente. [ cita requerida ]
Los estudios han demostrado que muchas fibras sintéticas , como poliéster, nailon, acrílicos y spandex , pueden desprenderse de la ropa y persistir en el medio ambiente. [57] [58] [59] Cada prenda de una carga de ropa puede desprender más de 1.900 fibras de microplásticos, y los vellones liberan el mayor porcentaje de fibras, más del 170 % más que otras prendas. [60] [61] Para una carga de lavado promedio de 6 kilogramos (13 lb), se podrían liberar más de 700.000 fibras por lavado. [62]
Los fabricantes de lavadoras también han revisado las investigaciones para determinar si los filtros de las lavadoras pueden reducir la cantidad de fibras de microfibra que deben tratarse en las instalaciones de tratamiento de aguas residuales . [63]
Se ha descubierto que estas microfibras persisten a lo largo de la cadena alimentaria, desde el zooplancton hasta animales más grandes como las ballenas. [9] La fibra principal que persiste en toda la industria textil es el poliéster, que es una alternativa barata al algodón que se puede fabricar fácilmente. Sin embargo, este tipo de fibras contribuyen en gran medida a la persistencia de los microplásticos en los ecosistemas terrestres, aéreos y marinos. El proceso de lavado de la ropa hace que las prendas pierdan un promedio de más de 100 fibras por litro de agua. [61] Esto se ha relacionado con efectos sobre la salud posiblemente causados por la liberación de monómeros , colorantes dispersivos, mordientes y plastificantes de la fabricación. Se ha demostrado que la presencia de este tipo de fibras en los hogares representa el 33% de todas las fibras en ambientes interiores. [61]
Se han estudiado las fibras textiles tanto en ambientes interiores como exteriores para determinar la exposición humana promedio. Se encontró que la concentración en interiores era de 1,0 a 60,0 fibras/m 3 , mientras que la concentración en exteriores era mucho menor, de 0,3 a 1,5 fibras/m 3 . [64] La tasa de deposición en interiores era de 1586 a 11 130 fibras por día/m 3 , que se acumulan hasta alrededor de 190 a 670 fibras/mg de polvo. [64] La mayor preocupación con estas concentraciones es que aumenta la exposición de los niños y los ancianos, lo que puede causar efectos adversos para la salud. [ cita requerida ]
Contenedores y embalajes
Los envases de plástico pueden liberar microplásticos y nanopartículas en los alimentos y bebidas. [65]
Agua embotellada
En un estudio, el 93% del agua embotellada de 11 marcas diferentes mostró contaminación por microplásticos. Por litro, los investigadores encontraron un promedio de 325 partículas microplásticas. [66] De las marcas analizadas, las botellas de Nestlé Pure Life y Gerolsteiner contenían la mayor cantidad de microplásticos con 930 y 807 partículas microplásticas por litro (MPP/L), respectivamente. [66] Los productos de San Pellegrino mostraron la menor cantidad de densidades de microplásticos. En comparación con el agua del grifo, el agua de las botellas de plástico contenía el doble de microplásticos. [66] Otro estudio capaz de detectar nanoplásticos encontró 240.000 fragmentos por litro: 10% entre 5 mm y 1 μm y 90% por debajo de 1 μm de diámetro. [67] [68]
Es probable que parte de la contaminación provenga del proceso de embotellado y envasado del agua, [66] y posiblemente de los filtros utilizados para purificarla. [67]
Biberones
Un recién nacido bebe leche de un biberón
En 2020, los investigadores informaron que se descubrió que los biberones de polipropileno para bebés con procedimientos de preparación contemporáneos causaban exposición a microplásticos en los bebés que oscilaban entre 14.600 y 4.550.000 partículas per cápita por día en 48 regiones. La liberación de microplásticos es mayor con líquidos más calientes y similar con otros productos de polipropileno como las loncheras. [69] [70] [71] Inesperadamente, las tetinas de caucho de silicona para biberones se degradan con el tiempo debido a la esterilización repetida con vapor, desprendiendo partículas de caucho de silicona de tamaño micro y nanométrico, descubrieron los investigadores en 2021. Calcularon que, al usar esas tetinas degradadas por calor durante un año, un bebé ingerirá más de 660.000 partículas. [72] [73]
Productos plásticos de un solo uso
Los vasos de café de papel convencionales, con revestimiento interno de plástico, liberan muchos nanoplásticos al agua. [74] [75]
Los productos plásticos de un solo uso, como los vasos de plástico o incluso los vasos de papel para café recubiertos con una fina película de plástico en su interior, liberan billones de nanopartículas de microplástico por litro en el agua durante su uso normal. [75] [76] [77] Los productos plásticos de un solo uso ingresan a entornos acuáticos [78] y "[l]as políticas locales y estatales que reducen los plásticos de un solo uso se identificaron como acciones legislativas efectivas que las comunidades pueden tomar para abordar la contaminación plástica". [79] [80]
Un estudio reciente investigó la liberación de microplásticos de las bolsas de polietileno y los vasos de papel cuando se exponen al agua fría y caliente. El estudio tuvo como objetivo evaluar el impacto de estos microplásticos en la catalasa del hígado bovino (BLC), una enzima antioxidante crucial. Los investigadores descubrieron que tanto las bolsas de polietileno como los vasos de papel liberan microplásticos en condiciones de frío y calor. Estos microplásticos se unen a la BLC, lo que provoca cambios en su estructura y reduce su actividad. La actividad reducida de la BLC podría alterar potencialmente el equilibrio redox celular, ya que la catalasa desempeña un papel clave en la protección de las células contra el daño oxidativo. [81]
Construcción y renovación
El polvo microplástico en el aire se produce durante proyectos de renovación , “reconstrucción de edificios, puentes y carreteras” [82] y el uso de herramientas eléctricas . [83]
Industria cosmética
Algunas empresas han reemplazado los ingredientes exfoliantes naturales con microplásticos, generalmente en forma de " microperlas " o "microexfoliantes". Estos productos suelen estar compuestos de polietileno , un componente común de los plásticos, pero también pueden fabricarse a partir de polipropileno , tereftalato de polietileno (PET) y nailon . [84] A menudo se encuentran en lavados faciales, jabones de manos y otros productos de cuidado personal; las perlas generalmente se lavan en el sistema de alcantarillado inmediatamente después de su uso. Su pequeño tamaño impide que sean retenidas por completo por las pantallas de tratamiento preliminar en las plantas de aguas residuales, lo que permite que algunas ingresen a ríos y océanos. [85] Las plantas de tratamiento de aguas residuales solo eliminan un promedio de 95-99,9% de microperlas debido a su pequeño diseño. Esto deja un promedio de 0-7 microperlas por litro que se descargan. [86] Considerando que las plantas de tratamiento del mundo descargan 160 billones de litros de agua por día, alrededor de 8 billones de microperlas se liberan en las vías fluviales todos los días. Esta cifra no tiene en cuenta los lodos de depuradora que se reutilizan como fertilizante después del tratamiento de aguas residuales y que se sabe que aún contienen estas microperlas. [87]
Aunque muchas empresas se han comprometido a eliminar gradualmente el uso de microperlas en sus productos, hay al menos 80 productos exfoliantes faciales diferentes que todavía se venden con microperlas como componente principal. [86] [ verificación fallida ] Esto contribuye a las 80 toneladas métricas de descarga de microperlas por año solo en el Reino Unido, lo que no solo tiene un impacto negativo en la vida silvestre y la cadena alimentaria, sino también en los niveles de toxicidad, ya que se ha demostrado que las microperlas absorben sustancias químicas peligrosas como pesticidas e hidrocarburos aromáticos policíclicos . [86] La propuesta de restricción de la Agencia Europea de Sustancias Químicas (ECHA) y los informes del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente ( PNUMA ) y TAUW sugieren que hay más de 500 ingredientes microplásticos que se utilizan ampliamente en cosméticos y productos de cuidado personal. [88]
Incluso cuando se eliminan las microesferas de los productos cosméticos, siguen vendiéndose productos nocivos que contienen plástico. Por ejemplo, los copolímeros de acrilato causan efectos tóxicos para las vías fluviales y los animales si se contaminan. [89] Los copolímeros de acrilato también pueden emitir monómeros de estireno cuando se utilizan en productos corporales, lo que aumenta las probabilidades de que una persona sufra cáncer. [90] Los países como Nueva Zelanda que han prohibido las microesferas a menudo pasan por alto otros polímeros como los copolímeros de acrilato, que pueden ser igualmente tóxicos para las personas y el medio ambiente. [91]
La pesca recreativa y comercial , los buques marinos y las industrias marinas son todas fuentes de plástico que puede entrar directamente en el medio marino, lo que supone un riesgo para la biota tanto como macroplásticos como microplásticos secundarios tras la degradación a largo plazo. Los desechos marinos observados en las playas también surgen del varamiento de materiales arrastrados por las corrientes costeras y oceánicas. Los aparejos de pesca son una forma de desechos plásticos con una fuente marina. Los aparejos de pesca descartados o perdidos, incluidas las líneas de monofilamento de plástico y las redes de nailon (a veces llamadas redes fantasma ), suelen tener flotabilidad neutra y, por lo tanto, pueden flotar a profundidades variables dentro de los océanos. Varios países han informado de que los microplásticos de la industria y otras fuentes se han ido acumulando en diferentes tipos de mariscos. En Indonesia, el 55% de todas las especies de peces tenían evidencia de desechos manufacturados, similar a Estados Unidos, que informó del 67%. [96] Sin embargo, la mayoría de los desechos en Indonesia eran plásticos, mientras que en América del Norte la mayoría eran fibras sintéticas que se encontraban en la ropa y algunos tipos de redes. La implicación del hecho de que los peces estén contaminados con microplásticos es que esos plásticos y sus sustancias químicas se bioacumularán en la cadena alimentaria. [ cita requerida ]
Un estudio analizó los éteres de difenilo polibromados (PBDE) que se encuentran en los estómagos de las pardelas de cola corta y descubrió que una cuarta parte de las aves tenían congéneres con un contenido de bromato superior que no se encuentran de forma natural en sus presas. Sin embargo, los PBDE entraron en los sistemas de las aves a través del plástico que se encontró en sus estómagos. Por lo tanto, no son solo los plásticos los que se transfieren a través de la cadena alimentaria, sino también las sustancias químicas de los plásticos. [97]
Fabricación
La fabricación de productos plásticos utiliza gránulos y pequeñas bolitas de resina como materia prima. En Estados Unidos, la producción aumentó de 2,9 millones de bolitas en 1960 a 21,7 millones de bolitas en 1987. [98] En 2019, la producción mundial de plástico fue de 368 millones de toneladas; el 51% se produjo en Asia. China, el mayor productor del mundo, creó el 31% del total mundial. [99] A través de derrames accidentales durante el transporte terrestre o marítimo, uso inadecuado como material de embalaje y salida directa de plantas de procesamiento, estas materias primas pueden ingresar a los ecosistemas acuáticos . En una evaluación de las aguas suecas utilizando una malla de 80 μm, KIMO Suecia encontró concentraciones típicas de microplásticos de 150 a 2400 microplásticos por m 3 ; en un puerto adyacente a una instalación de producción de plástico, la concentración fue de 102 000 por m 3 . [31]
Muchos sitios industriales en los que se utilizan con frecuencia materias primas plásticas convenientes están ubicados cerca de cuerpos de agua. Si se derraman durante la producción, estos materiales pueden ingresar al entorno circundante y contaminar las vías fluviales. [38] "Más recientemente, Operation Cleansweep, una iniciativa conjunta del American Chemistry Council y la Society of the Plastics Industry , tiene como objetivo que las industrias se comprometan a tener cero pérdidas de pellets durante sus operaciones". [31] En general, existe una falta significativa de investigación dirigida a industrias y empresas específicas que contribuyen a la contaminación por microplásticos.
Equipo de protección personal
Desde la aparición de la pandemia de COVID-19 , el uso de mascarillas médicas ha aumentado drásticamente hasta alcanzar aproximadamente 89 millones de mascarillas cada una. [100] Las mascarillas de un solo uso están hechas de polímeros, como polipropileno , poliuretano , poliacrilonitrilo , poliestireno , policarbonato , polietileno o poliéster . El aumento de la producción, el consumo y la basura de mascarillas se agregó a la lista de desafíos ambientales, debido a la adición de residuos de partículas plásticas en el medio ambiente. Después de degradarse, las mascarillas desechables podrían descomponerse en partículas de tamaño más pequeño (menos de 5 mm), lo que surge una nueva fuente de microplásticos. [101] Una sola mascarilla quirúrgica desgastada puede liberar hasta 173.000 fibras/día. [100]
Un informe realizado en febrero de 2020 por Oceans Asia, una organización comprometida con la defensa y la investigación de la contaminación marina, confirma “la presencia de mascarillas de diferentes tipos y colores en un océano de Hong Kong”. [101]
Plantas de tratamiento de aguas residuales
Las plantas de tratamiento de aguas residuales , también conocidas como plantas de tratamiento de aguas residuales (WWTPs), eliminan contaminantes de las aguas residuales, principalmente de las aguas residuales domésticas, utilizando varios procesos físicos, químicos y biológicos. [102] La mayoría de las plantas en los países desarrollados tienen etapas de tratamiento tanto primario como secundario . En la etapa primaria del tratamiento, se emplean procesos físicos para eliminar aceites, arena y otros sólidos grandes utilizando filtros convencionales, clarificadores y tanques de sedimentación. [103] El tratamiento secundario utiliza procesos biológicos que involucran bacterias y protozoos para descomponer la materia orgánica. Las tecnologías secundarias comunes son los sistemas de lodos activados , los filtros percoladores y los humedales construidos . [103] La etapa opcional de tratamiento terciario puede incluir procesos para la eliminación de nutrientes ( nitrógeno y fósforo ) y la desinfección . [103]
Se han detectado microplásticos tanto en las etapas de tratamiento primario como secundario de las plantas. Un estudio innovador de 1998 sugirió que las fibras microplásticas serían un indicador persistente de lodos de depuradora y vertidos de plantas de tratamiento de aguas residuales. [104] Un estudio estimó que aproximadamente una partícula por litro de microplásticos se libera al medio ambiente, con una eficiencia de eliminación de aproximadamente el 99,9%. [102] [105] [106] Un estudio de 2016 mostró que la mayoría de los microplásticos se eliminan en realidad durante la etapa de tratamiento primario donde se utiliza la eliminación de sólidos y la sedimentación de lodos. [102] Cuando estas instalaciones de tratamiento funcionan correctamente, la contribución de microplásticos a los océanos y entornos de aguas superficiales desde las EDAR no es desproporcionadamente grande. [102] [107] Muchos estudios muestran que, si bien las plantas de tratamiento de aguas residuales ciertamente reducen la carga de microplásticos en las vías fluviales, con los avances tecnológicos actuales no pueden limpiar las aguas por completo de este contaminante. [108] [109]
En algunos países, los lodos de depuradora se utilizan como fertilizantes para el suelo, lo que expone los plásticos de los lodos a la intemperie, la luz solar y otros factores biológicos, lo que provoca su fragmentación. Como resultado, los microplásticos de estos biosólidos suelen acabar en los desagües pluviales y, finalmente, en los cuerpos de agua. [110] Además, algunos estudios muestran que los microplásticos sí pasan por procesos de filtración en algunas plantas de tratamiento de aguas residuales. [31] Según un estudio del Reino Unido, las muestras tomadas de vertederos de lodos de depuradora en las costas de seis continentes contenían una media de una partícula de microplástico por litro. Una cantidad significativa de estas partículas eran fibras de ropa procedentes de los efluentes de las lavadoras. [61]
Transporte
Neumáticos de coches y camiones
El desgaste de los neumáticos contribuye significativamente al flujo de (micro)plásticos al medio ambiente. Se estima que las emisiones de microplásticos al medio ambiente en Dinamarca oscilan entre 5.500 y 14.000 toneladas (6.100 y 15.400 toneladas) por año. Los microplásticos secundarios (por ejemplo, de los neumáticos de automóviles y camiones o del calzado) son dos órdenes de magnitud más importantes que los microplásticos primarios. La formación de microplásticos a partir de la degradación de plásticos más grandes en el medio ambiente no se tiene en cuenta en el estudio. [111]
La emisión per cápita estimada varía de 0,23 a 4,7 kg/año, con un promedio mundial de 0,81 kg/año. Las emisiones de los neumáticos de los automóviles (desgaste que alcanza el 100%) son sustancialmente más altas que las de otras fuentes de microplásticos, por ejemplo, neumáticos de aviones (2%), césped artificial (desgaste del 12 al 50%), frenos (desgaste del 8%) y marcas viales (desgaste del 5%). En el caso de las marcas viales, un estudio de campo reciente indicó que estaban protegidas por una capa de perlas de vidrio y su contribución era solo de entre 0,1 y 4,3 g/persona/año, [112] lo que constituiría aproximadamente el 0,7% de todas las emisiones secundarias de microplásticos; este valor concuerda con algunas estimaciones de emisiones. [113] [114] Las emisiones y las vías dependen de factores locales como el tipo de carretera o los sistemas de alcantarillado. Se estima que la contribución relativa del desgaste de los neumáticos a la cantidad total global de plásticos que terminan en nuestros océanos es del 5 al 10%. Se estima que entre el 3 y el 7 % de las partículas en suspensión (PM 2,5 ) en el aire provienen del desgaste de los neumáticos, lo que indica que pueden contribuir a la carga de contaminación del aire para la salud mundial, que la Organización Mundial de la Salud ha estimado en 3 millones de muertes en 2012. La contaminación causada por el desgaste de los neumáticos también entra en la cadena alimentaria, pero se necesitan más investigaciones para evaluar los riesgos para la salud humana. [115]
Envío
El transporte marítimo ha contribuido significativamente a la contaminación marina . Algunas estadísticas indican que en 1970, las flotas navieras comerciales de todo el mundo arrojaron más de 23.000 toneladas de residuos plásticos al medio marino. En 1988, un acuerdo internacional ( MARPOL 73/78 , Anexo V) prohibió el vertido de residuos de los barcos al medio marino. En los Estados Unidos, la Ley de Investigación y Control de la Contaminación Plástica Marina de 1987 prohíbe la descarga de plásticos en el mar, incluso desde buques de guerra. [116] [117] Sin embargo, el transporte marítimo sigue siendo una fuente dominante de contaminación plástica , habiendo contribuido con alrededor de 6,5 millones de toneladas de plástico a principios de la década de 1990. [118] [119] Las investigaciones han demostrado que aproximadamente el 10% del plástico encontrado en las playas de Hawái son nurdles. [120] En un incidente ocurrido el 24 de julio de 2012, 150 toneladas de desechos plásticos y otros materiales en bruto se derramaron desde un buque de carga frente a la costa de Hong Kong después de una gran tormenta. Se informó que estos desechos de la empresa china Sinopec se habían acumulado en grandes cantidades en las playas. [38] Si bien se trata de un derrame de gran magnitud, los investigadores especulan que también ocurren accidentes más pequeños que contribuyen aún más a la contaminación marina por microplásticos. [38]
Vías de exposición
Aire
Se han detectado microplásticos en el aire en la atmósfera , así como en interiores y exteriores. En 2019, un estudio encontró que los microplásticos se transportaban atmosféricamente a áreas remotas en el viento. [121] Un estudio de 2017 encontró concentraciones de microfibras en el aire interior de entre 1,0 y 60,0 microfibras por metro cúbico (el 33% de las cuales resultaron ser microplásticos). [122] Otro estudio analizó los microplásticos en el polvo de la calle de Teherán y encontró 2649 partículas de microplástico en 10 muestras de polvo de la calle, con concentraciones de muestras que oscilaban entre 83 partículas y 605 partículas (±10) por 30,0 g de polvo de la calle. [123] También se encontraron microplásticos y microfibras en muestras de nieve, [124] y en lo alto del aire "limpio" en altas montañas a grandes distancias de su fuente. [125] [126] Sin embargo, al igual que ocurre con los ecosistemas de agua dulce y el suelo, se necesitan más estudios para comprender el impacto total y la importancia de los microplásticos transportados por el aire. [127]
Agua
Océanos
Una preocupación creciente con respecto a la contaminación plástica en el ecosistema marino es el uso de microplásticos. Los microplásticos son perlas de plástico de menos de 5 milímetros de ancho, [128] y se encuentran comúnmente en jabones de manos, limpiadores faciales y otros exfoliantes. Cuando se utilizan estos productos, los microplásticos pasan a través del sistema de filtración de agua y llegan al océano, pero debido a su pequeño tamaño es probable que escapen a la captura de las pantallas de tratamiento preliminar en las plantas de aguas residuales. [129] Estas perlas son dañinas para los organismos en el océano, especialmente los que se alimentan por filtración, porque pueden ingerir fácilmente el plástico y enfermarse. Los microplásticos son una preocupación porque es difícil limpiarlos debido a su tamaño, por lo que los humanos pueden tratar de evitar el uso de estos plásticos dañinos comprando productos que utilicen exfoliantes seguros para el medio ambiente.
Debido a que el plástico se utiliza ampliamente en todo el planeta, los microplásticos se han generalizado en el entorno marino. Por ejemplo, se pueden encontrar microplásticos en playas de arena [130] y aguas superficiales [131] , así como en la columna de agua y en los sedimentos de las profundidades marinas. Los microplásticos también se encuentran en muchos otros tipos de partículas marinas, como material biológico muerto (tejidos y conchas) y algunas partículas del suelo (arrastradas por el viento y transportadas al océano por los ríos). La densidad de población y la proximidad a los centros urbanos se han considerado los principales factores que influyen en la abundancia de microplásticos en el medio ambiente.
Núcleos de hielo
La contaminación plástica se ha registrado previamente en aguas superficiales y sedimentos antárticos, así como en el hielo marino del Ártico , [132] pero en 2009, por primera vez, se encontró plástico en el hielo marino antártico, con 96 partículas microplásticas de 14 tipos diferentes de polímeros en un núcleo de hielo muestreado en la Antártida oriental . [133] Los tamaños de partículas relativamente grandes en el hielo marino antártico sugieren fuentes de contaminación locales.
Agua dulce
Los microplásticos se han detectado ampliamente en los entornos acuáticos del mundo. [134] [135] El primer estudio sobre microplásticos en ecosistemas de agua dulce se publicó en 2011 y encontró un promedio de 37,8 fragmentos por metro cuadrado de muestras de sedimentos del lago Huron . Además, los estudios han encontrado que MP (microplástico) está presente en todos los Grandes Lagos con una concentración promedio de 43 000 partículas MP km −2 . [136] También se han detectado microplásticos en ecosistemas de agua dulce fuera de los Estados Unidos; por ejemplo, en 2019 un estudio realizado en Polonia mostró que el microplástico estaba presente en los 30 lagos estudiados de Masurian Lakeland con una densidad de 0,27 a 1,57 partículas por litro. [137] En Canadá, un estudio de tres años encontró una concentración media de microplásticos de 193 420 partículas km −2 en el lago Winnipeg . Ninguno de los microplásticos detectados eran microgránulos o perlas y la mayoría eran fibras resultantes de la descomposición de partículas más grandes, textiles sintéticos o lluvia atmosférica. [138] La mayor concentración de microplásticos jamás descubierta en un ecosistema de agua dulce estudiado se registró en el río Rin con 4000 MP partículas kg −1 . [139]
Suelo
Se espera que una parte sustancial de los microplásticos termine en el suelo del mundo , pero se han realizado muy pocas investigaciones sobre los microplásticos en el suelo fuera de los entornos acuáticos. [140] En los entornos de humedales, se ha descubierto que las concentraciones de microplásticos muestran una correlación negativa con la cobertura vegetal y la densidad de tallos. [134] Existe cierta especulación de que los microplásticos secundarios fibrosos de las lavadoras podrían terminar en el suelo debido a que las plantas de tratamiento de agua no filtran por completo todas las fibras microplásticas. Además, la fauna geófaga del suelo, como las lombrices de tierra, los ácaros y los colémbolos, podrían contribuir a la cantidad de microplásticos secundarios presentes en el suelo al convertir los desechos plásticos consumidos en microplásticos a través de procesos digestivos. Sin embargo, se necesita más investigación. Hay datos concretos que vinculan el uso de materiales de desecho orgánicos con las fibras sintéticas que se encuentran en el suelo; pero la mayoría de los estudios sobre plásticos en el suelo simplemente informan de su presencia y no mencionan el origen o la cantidad. [9] [141] Estudios controlados sobre lodos de aguas residuales aplicados al suelo que contienen fibras (biosólidos) informaron recuperaciones semicuantitativas [ aclaración necesaria ] de las fibras varios años después de la aplicación. [142]
Sal y mariscos
Una revisión de 2015 de 15 marcas de sales de mesa disponibles comercialmente en China encontró que los microplásticos eran mucho más frecuentes en las sales marinas en comparación con las sales de lago, de roca o de pozo, lo que se atribuyó a que las sales marinas estaban contaminadas por la contaminación del agua del océano, mientras que las sales de roca o de pozo probablemente estaban contaminadas durante las etapas de producción de recolección, secado al viento y empaquetado. [143] Según una estimación de 2017, una persona que consume mariscos ingerirá 11.000 partículas de microplásticos por año. Un estudio de 2019 encontró que un kilo de azúcar tenía 440 partículas de microplásticos, un kilo de sal contenía 110 partículas y un litro de agua embotellada contenía 94 partículas. [144] [145] [146]
Efectos sobre el medio ambiente
En 2008, un taller de investigación internacional en la Universidad de Washington en Tacoma concluyó que los microplásticos eran un problema en el ambiente marino, basándose en su presencia documentada, los largos tiempos de residencia de estas partículas, su probable acumulación en el futuro y su ingestión demostrada por organismos marinos . [147]
Según una revisión exhaustiva de la evidencia científica publicada por el Mecanismo de Asesoramiento Científico de la Unión Europea en 2019, los microplásticos estaban presentes en todas partes del medio ambiente. Si bien aún no había evidencia de un riesgo ecológico generalizado por la contaminación por microplásticos, era probable que los riesgos se generalizaran dentro de un siglo si la contaminación continuaba al ritmo actual. [127]
En 2020, se habían detectado microplásticos en sistemas de agua dulce, incluidos pantanos, arroyos, estanques, lagos y ríos en (Europa, América del Norte, América del Sur, Asia y Australia). [134] [148] Se encontró que las muestras recolectadas en 29 afluentes de los Grandes Lagos de seis estados de los Estados Unidos contenían partículas de plástico, el 98% de las cuales eran microplásticos que variaban en tamaño de 0,355 mm a 4,75 mm. [149] Asimismo, se han encontrado en altas montañas, a grandes distancias de su fuente. [125]
En septiembre de 2021, el huracán Larry depositó, durante el pico de la tormenta, 113.000 partículas/m2 / día a su paso por Terranova (Canadá). El modelado de la trayectoria retrospectiva y el análisis del tipo de polímero indicaron que esos microplásticos podrían haber sido de origen oceánico cuando el huracán atravesó la zona de basura del Atlántico Norte del Giro del Atlántico Norte . [150]
A partir de 2023, se ha producido un rápido crecimiento de la investigación sobre la contaminación por microplásticos, y los entornos marinos y estuarinos son los más estudiados. Los investigadores han pedido que se compartan mejor los datos de las investigaciones, lo que podría conducir a soluciones eficaces. [151]
En 2023 se afirmó que, en su mayoría, se habían pasado por alto las consecuencias de la degradación del plástico y la liberación de contaminación a largo plazo. Las grandes cantidades de plástico en el medio ambiente, expuestas a la degradación, con años de descomposición y liberación de compuestos tóxicos a continuación, se denominó deuda tóxica . [41]
Organismos marinos y de agua dulce
Los microplásticos son discretos, miden menos de 5 mm y suelen ser invisibles a simple vista. Las partículas de este tamaño están disponibles para todas las especies, entran en la cadena alimentaria por la parte inferior y se incrustan en el tejido animal. Los micro y nanoplásticos pueden incrustarse en el tejido de los animales a través de la ingestión o la respiración. [1] La demostración inicial de la bioacumulación de estas partículas en animales se llevó a cabo en condiciones controladas exponiéndolos a altas concentraciones de microplásticos durante períodos prolongados, acumulando estas partículas en su intestino y branquias debido a la ingestión y la respiración, respectivamente. Se ha demostrado que varias especies de anélidos, como los gusanos marinos que se alimentan de depósitos ( Arenicola marina ), acumulan microplásticos incrustados en su tracto gastrointestinal . De manera similar, se ha visto que muchos crustáceos , como el cangrejo de costa Carcinus maenas , integran microplásticos tanto en sus tractos respiratorio como digestivo. [58] [152] [153] Los peces suelen confundir las partículas de plástico con comida, lo que puede bloquear su tracto digestivo y enviar señales de alimentación incorrectas al cerebro de los animales. [13] Sin embargo, una investigación realizada en 2021 reveló que los peces ingieren microplásticos de forma inadvertida en lugar de intencionada. [154] La primera aparición de bioacumulación de micro y nanoplásticos en animales salvajes se documentó en la mucosa de la piel del salmón, y se atribuyó a la semejanza entre los nanoplásticos y la capa exterior de los virus que atrapa la mucosa. [155] Este descubrimiento fue totalmente fortuito, ya que el equipo de investigación había desarrollado un proceso detallado de separación molecular de los componentes de la piel de los peces con el objetivo principal de aislar la quitina de un vertebrado por primera vez. [156]
Representación de la exposición de la vida marina a los microplásticos
También se ha descubierto que algunos corales, como Pocillopora verrucosa, ingieren microplásticos. [157]
Los microplásticos pueden tardar hasta 14 días en atravesar un animal (en comparación con un período de digestión normal de 2 días), pero el enredo de las partículas en las branquias de los animales puede impedir su eliminación por completo. [152] Cuando los animales cargados de microplásticos son consumidos por depredadores, estos se incorporan a los cuerpos de los animales que se alimentan en niveles tróficos superiores. Por ejemplo, los científicos han informado de la acumulación de plástico en los estómagos de los peces linterna , que son pequeños filtradores y son la principal presa de peces comerciales como el atún y el pez espada . [158] [159] Los microplásticos también absorben contaminantes químicos que pueden transferirse a los tejidos del organismo. [160] Los animales pequeños corren el riesgo de reducir la ingesta de alimentos debido a la falsa saciedad y la consiguiente inanición u otro daño físico causado por los microplásticos. [ cita requerida ]
Un estudio realizado en la costa argentina del estuario del Río de la Plata , encontró la presencia de microplásticos en los intestinos de 11 especies de peces costeros de agua dulce. Estas 11 especies de peces representaban cuatro hábitos alimentarios diferentes: detritívoros , planctívoros , omnívoros e ictiófagos . [161] Este estudio es uno de los pocos hasta el momento que muestra la ingestión de microplásticos por organismos de agua dulce.
Los animales que se alimentan en el fondo , como los pepinos de mar bentónicos , que son carroñeros no selectivos que se alimentan de los desechos del fondo del océano , ingieren grandes cantidades de sedimentos. Se ha demostrado que cuatro especies de pepinos de mar ( Thyonella gemmate , Holothuria floridana , H. grisea y Cucumaria frondosa ) ingirieron entre 2 y 20 veces más fragmentos de PVC y entre 2 y 138 veces más fragmentos de línea de nailon (hasta 517 fibras por organismo) según las proporciones de grano de plástico a arena de cada tratamiento de sedimento. Estos resultados sugieren que los individuos pueden estar ingiriendo selectivamente partículas de plástico. Esto contradice la estrategia de alimentación indiscriminada aceptada de los pepinos de mar, y puede ocurrir en todos los presuntos animales que se alimentan de manera no selectiva cuando se les presentan microplásticos. [162]
También se ha demostrado que los bivalvos , importantes filtradores acuáticos, ingieren microplásticos y nanoplásticos. [163] Tras la exposición a microplásticos, la capacidad de filtración de los bivalvos disminuye. [164] Como resultado, se producen múltiples efectos en cascada, como inmunotoxicidad y neurotoxicidad . [165] [166] [167] La disminución de la función inmunitaria se produce debido a la reducción de la fagocitosis y la actividad del gen NF-κB . [165] [167] El deterioro de la función neurológica es el resultado de la inhibición de ChE y la supresión de las enzimas reguladoras de los neurotransmisores. [167] Cuando se exponen a microplásticos, los bivalvos también experimentan estrés oxidativo , lo que indica una capacidad deteriorada para desintoxicar compuestos dentro del cuerpo, lo que en última instancia puede dañar el ADN. [166] Los gametos y larvas de los bivalvos también se ven afectados cuando se exponen a microplásticos. Las tasas de detención del desarrollo y malformaciones del desarrollo aumentan, mientras que las tasas de fertilización disminuyen. [163] [168] Cuando los bivalvos han estado expuestos a microplásticos, así como a otros contaminantes como COP , mercurio o hidrocarburos en entornos de laboratorio, se ha demostrado que los efectos tóxicos se agravan. [164] [165] [166]
No solo los peces y los organismos de vida libre pueden ingerir microplásticos. Se ha demostrado que los corales escleractinios , que son los principales constructores de arrecifes, ingieren microplásticos en condiciones de laboratorio. [169] Si bien no se han estudiado los efectos de la ingestión en estos corales, estos pueden estresarse y decolorarse fácilmente. Se ha demostrado que los microplásticos se adhieren al exterior de los corales después de la exposición en el laboratorio. [169] La adherencia al exterior de los corales puede ser potencialmente dañina, porque los corales no pueden manejar sedimentos o cualquier material particulado en su exterior y lo desprenden secretando moco, gastando energía en el proceso, lo que aumenta la probabilidad de mortalidad. [170]
En 2017, los biólogos marinos descubrieron que tres cuartas partes de las praderas submarinas del atolón Turneffe, frente a la costa de Belice, tenían fibras, fragmentos y cuentas de microplásticos adheridos. Los epibiontes (organismos que se adhieren de forma natural a las praderas marinas) habían invadido los trozos de plástico. Las praderas marinas forman parte del ecosistema de la barrera de arrecifes y son el alimento de los peces loro , que a su vez son devorados por los seres humanos. Estos hallazgos, publicados en el Marine Pollution Bulletin, pueden ser "el primer descubrimiento de microplásticos en plantas vasculares acuáticas... [y] solo el segundo descubrimiento de microplásticos en plantas marinas en cualquier parte del mundo". [171]
Una investigación publicada en 2023 demostró que la exposición a microplásticos afectó el desempeño cognitivo de los cangrejos ermitaños, lo que potencialmente podría afectar su capacidad de supervivencia. [172]
Microbios, ecosistemas del suelo y plantas terrestres
Los microplásticos pueden afectar el ecosistema del suelo y obstaculizar el crecimiento de las plantas terrestres debido a la mayor absorción de metales tóxicos como el cadmio. [173] [174] [175] I [176]
El zooplancton ingiere microplásticos (1,7–30,6 μm) y excreta materia fecal contaminada con microplásticos. Junto con la ingestión, los microplásticos se adhieren a los apéndices y al exoesqueleto del zooplancton. [7] El zooplancton, entre otros organismos marinos, consume microplásticos porque emiten sustancias químicas similares, en particular sulfuro de dimetilo , al igual que el fitoplancton . [177] [ verificación necesaria ] [178] Los plásticos como el polietileno de alta densidad (HDPE), el polietileno de baja densidad (LDPE) y el polipropileno (PP) producen olores a sulfuro de dimetilo. [177] Este tipo de plásticos se encuentran comúnmente en bolsas de plástico, recipientes para almacenar alimentos y tapas de botellas. [179] Los filamentos verdes y rojos de plásticos se encuentran en los organismos planctónicos y en las algas marinas. [180]
Los microbios también viven en la superficie de los microplásticos y pueden formar una biopelícula que, según un estudio de 2019, [181] tiene una estructura única y presenta un riesgo especial, porque se ha demostrado que las biopelículas de microplásticos proporcionan un nuevo hábitat para la colonización que aumenta la superposición entre diferentes especies, propagando así patógenos y genes resistentes a los antibióticos [182] a través de la transferencia horizontal de genes . Luego, debido al rápido movimiento a través de las vías fluviales, estos patógenos pueden trasladarse desde su origen a otra ubicación donde un patógeno específico puede no estar presente de forma natural, propagando una posible enfermedad. [181]
Existe la preocupación de que los contaminantes microplásticos puedan actuar como vector de genes y bacterias resistentes a los antibióticos . [183] Los géneros bacterianos clínicamente importantes como Eggerthella se enriquecieron más de tres veces en microplásticos fluviales en comparación con el agua. [182]
Animales
En 2019, se informó de los primeros registros europeos de elementos microplásticos en el contenido estomacal de anfibios en especímenes del tritón común europeo ( Triturus carnifex ) . Esto también representó la primera evidencia de Caudata en todo el mundo, destacando que el problema emergente de los plásticos es una amenaza incluso en entornos remotos de gran altitud. [184] El microplástico también se ha encontrado en mirlos comunes ( Turdus merula ) y zorzales comunes ( Turdus philomelos ) , lo que muestra una ubicuidad de microplásticos en entornos terrestres. [185]
Contaminantes orgánicos persistentes y contaminantes orgánicos emergentes
Las partículas plásticas pueden concentrar y transportar en gran medida compuestos orgánicos sintéticos (por ejemplo, contaminantes orgánicos persistentes y contaminantes orgánicos emergentes), comúnmente presentes en el medio ambiente y el agua de mar ambiental, en su superficie a través de la adsorción . [188] Los microplásticos pueden actuar como portadores para la transferencia de COP del medio ambiente a los organismos, también denominado efecto Caballo de Troya . [189] [118] [119] Artículos recientes también han demostrado que los microplásticos pueden absorber productos químicos orgánicos emergentes, como productos farmacéuticos y productos de cuidado personal. [190] [191] El potencial de sorción se ve afectado por la matriz de agua, el pH, la fuerza iónica y el envejecimiento de las micropartículas. [190]
Los aditivos añadidos a los plásticos durante su fabricación pueden filtrarse al ingerirse, lo que puede causar graves daños al organismo. La alteración endocrina causada por los aditivos plásticos puede afectar a la salud reproductiva de los seres humanos y de la fauna silvestre. [119]
Geofísica
Los microplásticos pueden aumentar la estabilidad de las olas rompientes o de la espuma del mar , lo que podría afectar el albedo del mar o el intercambio de gases entre la atmósfera y el océano. [192] Los microplásticos en el océano pueden reingresar a la atmósfera a través de la espuma del mar . [193]
Salud humana
En 2009, la ingesta media/mediana de microplásticos en humanos se encontraba en niveles considerados por algunos como seguros en humanos; sin embargo, algunas personas a veces superaban estos límites; los efectos de esto, si los había, eran desconocidos. [120] A partir de 2010, el grado de absorción y retención de la exposición a microplásticos del aire, el agua y los alimentos que los humanos comían como final de la cadena alimentaria no estaba claro. [194] [195] [196] Hasta 2018 se desconocía si los microplásticos se bioacumulaban en humanos y en qué grado. [195] [197]
Según una revisión exhaustiva de la evidencia científica de 2019 publicada por el Mecanismo de Asesoramiento Científico de la Unión Europea , se sabía poco con respecto a los riesgos para la salud humana de los nano y microplásticos, y lo que se sabía estaba rodeado de una considerable incertidumbre. Las principales limitaciones eran la calidad o la metodología de la investigación hasta la fecha. La revisión concluyó que "es necesario comprender los modos potenciales de toxicidad para diferentes combinaciones de NMP [nano- (< 0,1 mm) y microplásticos] de tamaño-forma en modelos humanos cuidadosamente seleccionados, antes de poder sacar conclusiones sólidas sobre los riesgos humanos 'reales'". [127]
También en 2019, los científicos estimaron que el consumo anual de microplásticos era de aproximadamente 39.000 a 52.000 partículas de plástico para la persona promedio. Esto variaba entre diferentes edades y géneros. [198] Los microplásticos pueden interactuar con enzimas antioxidantes como la catalasa, alterando potencialmente su actividad y alterando así el equilibrio redox celular. [81]
En 2020, algunos sugirieron que la ingestión de microplásticos a través de los alimentos podría ser relativamente menor; se predice que los humanos estarán expuestos a más microplásticos en el polvo doméstico que al consumir mejillones. [199]
En 2022 y 2023, las cantidades de microplásticos que ingresan al cuerpo humano desde el medio ambiente aún no se comprenden bien. [200]
y los riesgos potenciales de los microplásticos para la salud humana se comprenden poco; el campo es difícil de investigar debido al tiempo potencialmente largo entre la exposición al contaminante y cualquier efecto asociado para la salud que se hace evidente. [183]
La contaminación por microplásticos se ha asociado con diversas condiciones adversas para la salud humana, incluidas enfermedades respiratorias e inflamación , pero no se sabía si este era un efecto causal. [200]
Prevención
Control de polvo
Algunas de las medidas de control del polvo sugeridas incluyen “revestir las áreas de corte con lonas, cortar dentro de una carpa protectora y usar bolsas de vacío en las herramientas eléctricas” al cortar materiales como Trex y Azek. El costo de estas medidas es bajo”. [83]
Tratamiento
Algunos investigadores han propuesto incinerar plásticos para utilizarlos como energía, lo que se conoce como recuperación de energía. A diferencia de perder la energía de los plásticos en la atmósfera en vertederos , este proceso convierte parte de los plásticos en energía que se puede utilizar. Sin embargo, a diferencia del reciclaje, este método no disminuye la cantidad de material plástico que se produce. Por lo tanto, el reciclaje de plásticos se considera una solución más eficiente. [120]
La biodegradación es otra posible solución para las grandes cantidades de desechos microplásticos. En este proceso, los microorganismos consumen y descomponen polímeros sintéticos mediante enzimas. [201] Estos plásticos pueden utilizarse en forma de energía y como fuente de carbono una vez descompuestos. Los microbios podrían utilizarse potencialmente para tratar las aguas residuales de las cloacas, lo que reduciría la cantidad de microplásticos que pasan a los entornos circundantes. [201]
Filtración
La eliminación eficiente de microplásticos a través de plantas de tratamiento de aguas residuales es fundamental para evitar la transferencia de microplásticos de la sociedad a los sistemas hídricos naturales. Los microplásticos capturados en las plantas de tratamiento pasan a formar parte del lodo producido por las plantas. El problema es que este lodo se utiliza a menudo como fertilizante agrícola, lo que significa que los plásticos entran en los cursos de agua a través de la escorrentía. [13]
Un modelo informático realizado por The Ocean Cleanup , una fundación holandesa, ha sugerido que los dispositivos de recolección colocados más cerca de las costas podrían eliminar alrededor del 31% de los microplásticos en el área. [203] El 9 de septiembre de 2018, The Ocean Cleanup lanzó el primer sistema de limpieza de océanos del mundo, 001, también conocido como "Wilson", que se está implementando en la Gran Isla de Basura del Pacífico . [204] El sistema 001 tiene 600 metros de largo y actúa como un esquife en forma de U que utiliza corrientes oceánicas naturales para concentrar el plástico y otros desechos en la superficie del océano en un área confinada para su extracción por embarcaciones. [205] El proyecto ha sido criticado por oceanógrafos y expertos en contaminación plástica, aunque ha tenido un amplio apoyo público. [206] [207] [208]
Además, algunas bacterias se han adaptado para comer plástico, y algunas especies de bacterias han sido modificadas genéticamente para comer (ciertos tipos de) plásticos. [209]
Además de degradar microplásticos, los microbios han sido diseñados de una manera novedosa para capturar microplásticos en su matriz de biopelículas a partir de muestras contaminadas para facilitar la eliminación de dichos contaminantes. [210] Los microplásticos en las biopelículas pueden luego liberarse con un mecanismo de "liberación" diseñado a través de la dispersión de biopelículas para facilitar la recuperación de microplásticos. [211]
Educación y reciclaje
Otra solución propuesta para la contaminación por microplásticos es aumentar la educación mediante campañas de reciclaje. Si bien se trata de una solución a menor escala, se ha demostrado que la educación reduce la cantidad de basura que se arroja, especialmente en entornos urbanos donde suele haber grandes concentraciones de desechos plásticos. [120] Si se aumentan los esfuerzos de reciclaje, se crearía un ciclo de uso y reutilización del plástico que reduciría la producción de desechos y de nuevas materias primas. Para lograrlo, los estados tendrían que emplear una infraestructura y una inversión más sólidas en torno al reciclaje. [212] Algunos abogan por mejorar la tecnología de reciclaje para poder reciclar plásticos más pequeños y reducir la necesidad de producir nuevos plásticos. [120]
Un cartel que anima al público a recoger los nurdles para reducir su impacto negativo en el medio ambiente costero.
El Proyecto de Concientización sobre Microplásticos de Florida (FMAP), un grupo de voluntarios que busca microplásticos en muestras de agua costera, promueve la adopción de medidas para contrarrestar los microplásticos y difunde la conciencia sobre ellos. [218] La promoción mundial encaminada a lograr la meta 14 del Objetivo de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas espera prevenir y reducir significativamente todas las formas de contaminación marina para 2025. [219]
Fondos
La Clean Oceans Initiative es un proyecto lanzado en 2018 por las instituciones públicas European Investment Bank , Agence Française de Développement y KfW Entwicklungsbank . Su objetivo era proporcionar hasta 2.000 millones de euros en préstamos, subvenciones y asistencia técnica hasta 2023 para desarrollar proyectos que eliminaran la contaminación de las vías fluviales (con especial atención a los macroplásticos y microplásticos) antes de que llegara a los océanos. [13] El esfuerzo se centra en iniciativas que demuestren métodos eficientes para minimizar la producción de residuos plásticos y microplásticos, haciendo hincapié en las zonas ribereñas y costeras. [220] Cassa Depositi e Prestiti (CDP), la institución nacional de promoción italiana y la institución financiera para la cooperación al desarrollo, y el Instituto de Crédito Oficial (ICO), el banco de promoción español, se convirtieron en nuevos socios en octubre de 2020. [221] [222] [223] A diciembre de 2023, la Clean Oceans Initiative había financiado casi 3.200 millones de euros, superando el 80% de su objetivo de 4.000 millones de euros. Se supone que más de 20 millones de personas se beneficiarán de las propuestas de proyectos firmadas, que incluyen un mejor tratamiento de aguas residuales en Sri Lanka, China, Egipto y Sudáfrica, gestión de residuos sólidos en Togo y Senegal, y gestión de aguas pluviales y protección contra inundaciones en Benin, Marruecos y Ecuador. [224] [225]
En febrero de 2022, la iniciativa declaró que aumentaría su objetivo de financiación a 4.000 millones de euros para finales de 2025. Al mismo tiempo, el Banco Europeo de Reconstrucción y Desarrollo (BERD) se convirtió en el sexto miembro de la Iniciativa Océanos Limpios. [220] Para febrero de 2023, el programa había cumplido el 65% de su objetivo, con 2.600 millones de euros gastados en 60 proyectos que beneficiaron a más de 20 millones de personas en África, Asia, América Latina y Europa. [221] [226] A principios de 2022, se había alcanzado más del 80% de este objetivo, con 1.600 millones de euros destinados a la financiación a largo plazo de iniciativas del sector público y privado que minimizan el vertido de plásticos, microplásticos y otros contaminantes mediante una mejor gestión de los residuos sólidos, las aguas residuales y las aguas pluviales. [220]
En enero de 2021, el Banco Europeo de Inversiones y el Banco Asiático de Desarrollo formaron la Alianza para un Océano Limpio y Sostenible con el fin de promover proyectos de cooperación para un océano limpio y sostenible y una economía azul en la región de Asia y el Pacífico. [227] [228]
Política y legislación
Con una creciente conciencia de los efectos perjudiciales de los microplásticos en el medio ambiente, los grupos ahora están abogando por la eliminación y prohibición de los microplásticos de varios productos. [1] [229] Una de esas campañas es "Beat the Microbead", que se centra en eliminar los plásticos de los productos de cuidado personal. [84] Los Aventureros y Científicos por la Conservación dirigen la Iniciativa Global de Microplásticos, un proyecto para recolectar muestras de agua para proporcionar a los científicos mejores datos sobre la dispersión de microplásticos en el medio ambiente. [230] La UNESCO ha patrocinado programas de investigación y evaluación global debido al problema transfronterizo que constituye la contaminación por microplásticos. [231] Estos grupos ambientalistas seguirán presionando a las empresas para que eliminen los plásticos de sus productos con el fin de mantener ecosistemas saludables. [232]
Porcelana
En 2018, China prohibió la importación de materiales reciclables de otros países, lo que obligó a estos a reexaminar sus sistemas de reciclaje. [233] El río Yangtze en China aporta el 55% de todos los desechos plásticos que llegan a los mares. Incluidos los microplásticos, el Yangtze transporta un promedio de 500.000 piezas de plástico por kilómetro cuadrado. [234] Scientific American informó que China vierte el 30% de todos los plásticos en el océano. [235]
Estados Unidos
En los EE. UU., algunos estados han tomado medidas para mitigar los efectos ambientales negativos de los microplásticos. [236] Illinois fue el primer estado de los EE. UU. en prohibir los cosméticos que contienen microplásticos. [120] A nivel federal, la Ley de Aguas Libres de Microperlas de 2015 se promulgó después de ser firmada por el presidente Barack Obama el 28 de diciembre de 2015. La ley prohíbe los productos cosméticos "que se enjuagan" y que realizan una función exfoliante, como la pasta de dientes o el lavado facial. No se aplica a otros productos como los limpiadores domésticos. La ley entró en vigor el 1 de julio de 2017, con respecto a la fabricación, y el 1 de julio de 2018, con respecto a la introducción o entrega para su introducción en el comercio interestatal. [237] El 16 de junio de 2020, California adoptó una definición de "microplásticos en el agua potable", sentando las bases para un enfoque a largo plazo para estudiar su contaminación y sus efectos sobre la salud humana. [238]
El 25 de julio de 2018, la Cámara de Representantes de los Estados Unidos aprobó una enmienda para reducir los microplásticos. [239] La legislación, como parte de la Ley Save Our Seas diseñada para combatir la contaminación marina, tiene como objetivo apoyar el Programa de Residuos Marinos de la NOAA . En particular, la enmienda está orientada a promover el Plan de Acción de Residuos Marinos Terrestres de los Grandes Lagos de la NOAA para aumentar las pruebas, la limpieza y la educación sobre la contaminación plástica en los Grandes Lagos. [239] El presidente Donald Trump firmó el proyecto de ley de reautorización y enmienda que entró en vigor el 11 de octubre de 2018.
Japón
El 15 de junio de 2018, el gobierno japonés aprobó un proyecto de ley con el objetivo de reducir la producción y la contaminación por microplásticos, especialmente en entornos acuáticos. [240] Propuesto por el Ministerio de Medio Ambiente y aprobado por unanimidad por la Cámara Alta, este es también el primer proyecto de ley aprobado en Japón que está específicamente dirigido a reducir la producción de microplásticos, específicamente en la industria del cuidado personal con productos como el lavado de cara y la pasta de dientes. [240] Esta ley es una revisión de la legislación anterior, que se centró en la eliminación de desechos marinos de plástico . También se centra en aumentar la educación y la conciencia pública en torno al reciclaje y los desechos plásticos. [240] El Ministerio de Medio Ambiente también ha propuesto una serie de recomendaciones sobre métodos para monitorear las cantidades de microplásticos en el océano (Recomendaciones, 2018). [241] Sin embargo, la legislación no especifica ninguna sanción para quienes continúen fabricando productos con microplásticos. [240]
unión Europea
La Comisión Europea ha observado la creciente preocupación por el impacto de los microplásticos en el medio ambiente. [242] En abril de 2018, el Grupo de Asesores Científicos Principales de la Comisión Europea encargó una revisión exhaustiva de la evidencia científica sobre la contaminación por microplásticos a través del Mecanismo de Asesoramiento Científico de la UE . [242] La revisión de la evidencia fue realizada por un grupo de trabajo nominado por las academias europeas y se entregó en enero de 2019. [243] En 2019 se presentó a la Comisión un dictamen científico basado en el informe SAPEA, sobre cuya base la comisión considerará si se deben proponer cambios de política a nivel europeo para frenar la contaminación por microplásticos. [244]
La Unión Europea participa con el 10% del total mundial, alrededor de 150 000 toneladas de microplásticos cada año. Esto equivale a 200 gramos por persona por año, con una variación regional significativa en la creación de microplásticos per cápita. [144] [246]
El Plan de Acción para la Economía Circular de la Comisión Europea establece requisitos obligatorios para el reciclaje y la reducción de residuos de productos clave, como los envases de plástico. El plan inicia el proceso para restringir la adición de microplásticos en los productos. Ordena medidas para capturar más microplásticos en todas las etapas del ciclo de vida de un producto. Por ejemplo, el plan examinaría diferentes políticas que apuntan a reducir la liberación de microplásticos secundarios de neumáticos y textiles. [247] La Comisión Europea planea actualizar la Directiva de Tratamiento de Aguas Residuales Urbanas para abordar más a fondo los residuos microplásticos y otros tipos de contaminación. Su objetivo es proteger el medio ambiente de los vertidos de aguas residuales industriales y urbanas. Se aprobó provisionalmente una revisión de la Directiva de Agua Potable de la UE para garantizar que los microplásticos se controlen periódicamente en el agua potable. Requeriría que los países propongan soluciones si se encuentra un problema. [13]
La restricción REACH sobre micropartículas de polímeros sintéticos entró en vigor el 17 de octubre de 2023. [248] [249]
Reino Unido
El Reglamento de Protección Ambiental (Microperlas) (Inglaterra) de 2017 prohíbe la producción de cualquier producto de cuidado personal que se enjuague (como exfoliantes) que contenga microperlas. [250] Esta ley en particular denota sanciones específicas para cuando no se cumple. Quienes no la cumplan deben pagar una multa. En caso de que no se pague una multa, los fabricantes de productos pueden recibir una notificación de suspensión, que les impide continuar con la producción hasta que hayan cumplido con la normativa que prohíbe el uso de microperlas. Pueden iniciarse procedimientos penales si se ignora la notificación de suspensión. [250]
Haití
Haití no cuenta con un sistema colectivo de recolección y tratamiento de residuos [251] , por lo que el plástico suele desecharse en canales de evacuación de aguas urbanas, que luego se degradan para formar microplásticos. Debido a las temperaturas tropicales y a la duración diaria promedio de 12 horas, [ aclarar ] los plásticos presentes en las vías fluviales urbanas podrían degradarse más rápidamente. Su vertido en la bahía de Puerto Príncipe expone a este ecosistema a una serie de peligros ambientales (contaminantes contenidos en los residuos) y a peligros climáticos, en particular la acidificación de los océanos. [252]
El 9 de agosto de 2012, el gobierno haitiano publicó un decreto que prohíbe la producción, importación, comercialización y uso de bolsas de polietileno y objetos de poliestireno expandido para productos alimenticios. Sin embargo, 14 países del Caribe (más de un tercio) han prohibido las bolsas de plástico de un solo uso y/o los recipientes de poliestireno.
El 10 de julio de 2013 se publicó un segundo decreto que prohíbe nuevamente “la importación, producción o venta de artículos de poliestireno expandido para uso alimentario”. En apoyo del segundo decreto, los ministerios de Medio Ambiente, Justicia y Seguridad Pública, Comercio e Industria, así como Economía y Finanzas anunciaron en una nota publicada en enero de 2018 que especialistas de la brigada se desplegarían en el territorio para hacer cumplir dicho decreto. [253]
Véase también
Ciencia ciudadana , proyectos de limpieza en los que la gente puede participar.
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