Introducció

El plàstic, a diferència de molts polímers naturals, és extraordinàriament estable i difícilment biodegradable. Per contra és fàcil de treballar, modelable, barat, lleuger, resistent i versàtil. Pot ser flexible o rígid. I ara mateix podríeu imprimir amb una impressora en 3D qualsevol tipus de peça de qualsevol forma en qualsevol lloc. Tot sembla indicar que el plàstic és una meravella. Però, com es veurà més endavant, també té molts aspectes negatius. Ha revolucionat molts sectors industrials, generant la nefasta política econòmica de l’usar i llençar.

La contaminació plàstica és un nou tipus de contaminació ambiental emergent que ha despertat focus creixents de preocupació en els últims anys. Els residus plàstics són químicament estables, resistents a la corrosió i difícils de bio-degradar, que poden existir durant centenars a milers d'anys, causant una acumulació contínua en el medi ambient (acumulació) i en els éssers vius (bioacumulació).

Els micro i els nanoplàstics són fragments de plàstic molt petits que es generen per la degradació de productes plàstics més grans o que s'afegeixen deliberadament a alguns productes com els cosmètics, detergents, pasta de dents, netejadors facials,... Sota condicions d'exposició a la llum solar, meteorització, erosió i immersió, es descomponen en espècies més petites, els microplàstics (de mida inferior a 5 mm), i posteriorment, en ambients naturals, en nanoplàstics (de mida inferior a 100 nm).

Tots dos tipus de plàstic, el micro i el nano, poden tenir efectes negatius sobre el medi ambient i la salut humana, ja que poden acumular-se en els ecosistemes aquàtics i terrestres i ser ingerits pels organismes vius. Alguns estudis han trobat micro i nanoplàstics en el sòl, l'aigua, l'aire i fins i tot en els aliments i les begudes. Per això, és important reduir-ne el consum de plàstic i fomentar la seva reutilització i reciclatge.

Tipus de plàstic i les seves característiques i identificació

El polimetil-metacrilat (PMMA)

El PMMA, o polimetil-metacrilat, és un polímer termoplàstic que es coneix com a "plexiglàs" o "vidre acrílic". La seva fórmula química és (C₅O₂H₈)_n, on "n" representa el nombre de repeticions de la unitat estructural, el metacrilat de metil ^[1]. Es caracteritza per:

• La seva transparència. Igual o superior a la del vidre. És doncs la opció preferida per a aplicacions on es necessita una visibilitat clara, com ara finestres, llums, panells d'exposició i pantalles protectores.
• La seva resistència a l'impacte. Tot i ser més fràgil que el vidre, té una resistència a l'impacte significativament més alta. Aquesta propietat el fa més segur en situacions on es podria trencar el vidre, com ara en aplicacions d'automoció, en retolacions lluminoses o en parabrises d'aviació.
• La seva lleugeresa. Considerablement inferior a la del vidre, la qual cosa facilita la seva manipulació i instal·lació en diferents aplicacions. A més, aquesta lleugeresa és beneficiosa en àrees on es vol reduir el pes, com ara en disseny d'automòbils i aeronàutica.
• La seva resistència als raigs UV. Que el fa adequat per a usos a l'aire lliure, com ara cobertes de piscines, làmpades exteriors i senyals de trànsit.

És àmpliament utilitzat en diverses indústries (construcció, publicitat, automoció, mobiliari i decoració, medicina, etc.)

El polietilè (PE)

El polietilè (PE) és un polímer termoplàstic àmpliament utilitzat que pertany a la família dels polímers d'etilè. La seva fórmula química és (C₂H₄)_n, on "n" representa el nombre de repeticions de la unitat estructural, l’etilè ^[2]. Algunes de les seves característiques destacades són:

• La seva baixa densitat, que el converteix en un material lleuger. Això facilita la seva manipulació i l'ús en aplicacions on es vol reduir el pes, com ara envasos, bosses de plàstic i productes flotants.
• La seva flexibilitat i tenacitat, que li permeten ser doblegat i deformar-se sense trencar-se. Aquesta propietat el fa útil en aplicacions com ara embalatges flexibles, tubs flexibles i revestiments.
• La seva resistència química a molts productes químics, inclosos àcids, bases i solvents. Això el fa apte per a utilització en envasos per a substàncies químiques, tubs de transport de fluids i revestiments protectors.
• El seu aïllament elèctric, característica que el fa adequat per a utilització en cables elèctrics i components d'aparells electrònics.

És un material extremadament versàtil i es troba en molts àmbits. Alguns dels seus usos més comuns inclouen: embalatges, envasats alimentaris, gots i plats de plàstic, làmines impermeables per a cobertes, aïllaments tèrmics, tubs per a instal·lacions d'aigua i gas, i materials per a impermeabilitzar fonaments, films agrícoles per a cobrir cultius, tubs per a sistemes d'irrigació, revestiments interiors de vehicles, embolcalls de cables, dipòsits de combustible i parafangs.

La poliamida (PA)

La poliamida (PA) és un tipus de polímer termoplàstic que pertany a la família de les poliamides. També és coneguda com a niló. Hi ha diferents tipus de poliamides, com la poliamida 6 (PA6) ^[3] i la poliamida 6,6 (PA6,6) ^[4]. Es caracteritza per tenir una estructura repetitiva de grups amida (NH-CO) en la seva cadena principal ^[5]. Algunes de les seves característiques destacades són:

• La seva resistència mecànica, que inclou resistència a l'impacte i tracció. És un material dur i rígid que pot suportar càrregues elevades. Les poliamides tenen una gran resistència a la tracció que les fan adequades per a aplicacions on es requereix una resistència estructural, com ara enginyeria de peces i components.
• La seva resistència a la calor. Pot mantenir la seva integritat estructural a temperatures relativament altes. Això la fa adequada per a aplicacions d'alta temperatura, com ara peces de motors i components electrònics.
• El baix coeficient de fricció. Amb bones propietats de lliscament que la fan útil en aplicacions com ara rodaments, coixinets i peces que requereixen un moviment suau.

És un material àmpliament utilitzat en diversos sectors industrials: fabricació de teles i fils, especialment en roba interior, mitges, guants i peces d'alt rendiment com a roba esportiva i de protecció; peces i components d'enginyeria, com ara engranatges, coixinets, peces de màquines, panells de control i peces d'automoció; envasos alimentaris, films per a envasament i embalatges protectors que requereixen resistència i barrera a la humitat; peces aïllants per a components electrònics, cables, connectors i peces de protecció en aplicacions d'alta temperatura; material popular per a la impressió 3D de peces duradores i resistents.

El poliestirè (PS)

El poliestirè (PS) és un polímer termoplàstic que pertany a la família dels polímers d'estirè. La seva fórmula química és (C₈H₈)_n, on "n" representa el nombre de repeticions de la unitat estructural, l’estirè ^[6]. Algunes de les seves característiques destacades són:

• La seva transparència, especialment en les seves formes més pures. Això el fa adequat per a aplicacions on es requereix una claredat visual, com ara embalatges i materials de presentació.
• La seva rigidesa, el que significa que és dur i resistent a la flexió. Això fa que sigui útil en aplicacions on es necessita estabilitat estructural, com ara envasos, caixes i productes de consum.
• La seva baixa densitat, el que el fa lleuger i fàcil de manipular. Això és beneficiós en aplicacions on es vol reduir el pes dels productes.
• El seu fàcil processament. Fàcil de processar i fabricar en diverses formes i mides. Pot ser extrudit, injectat o termo-format amb facilitat, el que el fa popular en la indústria del plàstic.

Alguns dels seus usos més comuns inclouen: fabricar envasos, embalatges i caixes per a aliments, begudes i altres productes de consum; carcasses d'aparells electrònics, com ara ordinadors, telèfons mòbils i equips d'oficina; aïllament tèrmic i acústic per a construccions, com ara plaques aïllants, làmines de coberta i materials de protecció; fabricació de figures, maquetes, decoracions i material per a activitats creatives; peces de mobles, com ara seients i respatllers, a causa de la seva lleugeresa i resistència.

L’etilen-carbonat (EC)

L’etilen-carbonat (EC) és un compost orgànic líquid que pertany a la família dels carbonats. La seva fórmula química és C₃H₄O₃. Es caracteritza per:

• La seva solubilitat. Altament soluble en dissolvents orgànics com l'acetona, el toluè i l'etanol, però té una baixa solubilitat en aigua.
• El seu baix punt de fusió i ebullició. Punt de fusió d'aproximadament -35 °C i punt d'ebullició d'aproximadament 242 °C.
• La seva estabilitat. És relativament estable i inflamable a temperatura ambient.
• La seva moderada conductivitat elèctrica, útil en algunes aplicacions relacionades amb bateries i cèl·lules electroquímiques.

Quant als seus usos: solvent o electròlit en cèl·lules electroquímiques, com ara bateries de liti, super-condensadors i cèl·lules solars; producció de circuits integrats i com a solvent en processos d'electro-deposició; solvent en la formulació de medicaments i en la preparació de microcàpsules i microesferes; dissolvent en la preparació i el processament de polímers, com ara poliuretans i resines epoxi; solvent en la fabricació de cosmètics, especialment en productes com a esmalts d'ungles i vernissos; formulacions de pintura com a solvent i diluent.

L’acetat de cel·lulosa (CA)

L'acetat de cel·lulosa (CA) és un polímer que es deriva de la cel·lulosa ^[7], una substància que es troba a les plantes. És un material termoplàstic que es pot treballar mitjançant calor.

La fórmula química de l'acetat de cel·lulosa varia en funció del grau d'acetilació, és a dir, del nombre d'àtoms d'acetil que estan presents a la cadena de cel·lulosa. En general, la fórmula de l'acetat de cel·lulosa és (C₆H₇O₂[OCOCH₃]_n)_x, on "n" representa el grau d'acetilació i "x" indica el nombre de repeticions de la unitat estructural. Algunes de les característiques importants de l'acetat de cel·lulosa són:

• La seva transparència, que permet el pas de la llum, similar al vidre.
• El seu lligant, té propietats adhesives que el fan adequat per a aplicacions d'unió de materials.
• La seva resistència química, a l'acció de molts productes químics, com ara àcids diluïts i bases febles.
• És bio-degradable, el que significa que es pot descompondre de manera natural en el medi ambient.

Quant als usos, té diverses aplicacions importants, incloent: producció de pel·lícules plàstiques, com ara pel·lícules fotogràfiques i pel·lícules per a pel·lícules cinematogràfiques; fibres tèxtils, com ara la seda artificial. Aquestes fibres són sovint utilitzades per a roba, com a seda artificial o rayon; revestir superfícies, com ara mobles, per a proporcionar una capa protectora i decorativa; dissolvent en la fabricació de vernissos, pintures i altres recobriments; aplicacions mèdiques, com ara en vendes i materials quirúrgics.

És important tenir en compte que l'acetat de cel·lulosa és un material molt inflamable i s'han de prendre les precaucions adequades en el seu maneig i emmagatzematge. També és important disposar d'una correcta eliminació d'aquest material per garantir la protecció del medi ambient.

El policlorur de vinil (PVC)

El policlorur de vinil (PVC) és un polímer termoplàstic que es caracteritza per la seva versatilitat i ampli ús en diverses indústries. La seva fórmula química és (C₂H₃Cl)_n, on "n" representa el nombre de repeticions de la unitat estructural, el clorur de vinil ^[8].

Algunes de les característiques importants del PVC són:

• La seva resistència química. És resistent a molts productes químics com àcids, bases, olis i greixos. Aquesta propietat fa que sigui adequat per a utilització en entorns corrosius.
• La seva durabilitat. Material durador i resistent a l'erosió, el que el fa adequat per a aplicacions a l'aire lliure i en condicions exigents.
• La seva estabilitat dimensional. Manté la seva forma i dimensions després de l'extrusió, el muntatge o l'ús en general.
• La seva resistència a la flama. Pot ser formulat per complir amb normatives de retardant de flama.
• El seu aïllament elèctric. Té propietats aïllants elèctriques, fet que el fa apte per a utilització en cables elèctrics i fils.

Quant als usos del PVC, és àmpliament utilitzat en diverses indústries i aplicacions, incloent: la fabricació de tubs i canonades per al transport d'aigua, gas i altres fluids. És un material popular en sistemes de conducció d'aigua a l'edificació i en aplicacions de drenatge; la producció de pel·lícules plàstiques per a embalatges, com ara envasos per a aliments, films retràctils i embolcalls; revestiment de parets, sostres i pisos en aplicacions comercials i residencials. És àmpliament utilitzat en làmines viníliques per a paviments; fabricació de peces de mobles, com ara laminats i tapes de taula, a causa de la seva resistència i facilitat de neteja; fabricació de cables elèctrics i fils, ja que té bones propietats d'aïllament i protecció contra la humitat; una àmplia gamma de productes de construcció, com ara finestres i portes, panells de parets, sostres falsos i teules; fabricació de peces per a l'interior de vehicles, com ara revestiments de sostres, guarnits i panells de porta.

És important tenir en compte que el PVC pot emetre gasos tòxics en cas d'incendi i s'han de prendre les precaucions adequades en el seu maneig i emmagatzematge. També és important disposar d'una correcta eliminació d'aquest material per garantir la protecció del medi ambient.

El mono-fluoro-fosfat (MF)

L'MF és un compost químic amb fórmula química CH₂PO₃F.

És un líquid incolor amb una densitat relativament alta; punt d'ebullició d'aproximadament 167°C i solubilitat moderada en aigua; compost estàtic, estable en condicions normals; no inflamable ni explosiu. Es descompon a temperatures molt altes o en presència de llum ultraviolada intensa.

S'utilitza en diversos àmbits, incloent-hi la indústria farmacèutica i la fabricació de productes de neteja; en l'àmbit de la higiene bucal, s'utilitza sovint com a ingredient en pasta de dents i esbandit bucal per ajudar a prevenir la càries dental; es pot utilitzar com a agent quelant en la indústria tèxtil i com a estabilitzador en processos de galvanoplàstia. Tòxic a concentracions elevades o en cas d'ús inadequat.

El poliuretà (PUR)

Polímer amplament utilitzat en diverses aplicacions. La seva fórmula química és complexa, ja que pot variar en funció dels diferents tipus de poliuretà ^[9] que es produeixen. En general, el poliuretà es forma mitjançant la reacció entre un poliol (un compost amb grups d'hidroxil) i un isocianat (un compost amb grups d'isocianat). La combinació d'aquests components produeix una xarxa tridimensional de polímers, que donen lloc al poliuretà.

El poliuretà es caracteritza per:

• La seva versatilitat. Les seves propietats es poden adaptar a través de la selecció dels poliols, isocianats i altres additius utilitzats en la seva fabricació. Això permet obtenir poliuretans amb una àmplia gamma de propietats, com ara flexibilitat, rigidesa, resistència a la tracció, aïllament tèrmic, resistència a la abrasió, entre d'altres.
• La seva resistència. Resistent a la compressió, tracció, flexió i impacte, el que el fa adequat per a moltes aplicacions que requereixen materials resistents. També pot resistir la degradació causada per factors com la llum solar, els productes químics i la humitat.

El poliuretà es troba en molts productes i sectors diferents. S'utilitza àmpliament en la fabricació de mobles, matalassos, coixins, revestiments de pisos, aïllament tèrmic i acústic, adhesius, recobriments protectors, peces de cotxes, entre altres aplicacions. També es pot trobar en espuma de poliuretà, recobriments de poliuretà, espumes rígides i elastòmers.

El polipropilè (PP)

Polímer termoplàstic amplament utilitzat en diferents aplicacions. La seva fórmula química és (C₃H₆)_n, on "n" representa un nombre variable d'unitats de repetició del propilè ^[10]. Es caracteritza per:

• La seva resistència. Alta resistència a l'impacte, la tracció i la flexió. Capaç de mantenir la seva integritat estructural fins i tot en condicions de càrrega o esforços mecànics.
• La seva baixa densitat. És lleuger en comparació amb altres materials. Adequat per a aplicacions en què es requereixi una baixa càrrega.
• La seva resistència química. Resistent a molts productes químics, inclosos àcids, àlcalis i solvents orgànics. Adequat per a envasos de productes químics, recipients per a aliments i aplicacions similars.
• La seva estabilitat tèrmica. Manté les seves propietats mecàniques i dimensions fins a temperatures relativament altes, generalment dins del rang de -10 a 120 °C, depenent de la formulació i el tractament tèrmic.
• Ser reciclable. Pot ser processat i reutilitzat per a altres aplicacions, reduint així el seu impacte mediambiental.

És àmpliament utilitzat en diferents àmbits: envasos, gots, coberts i pel·lícules de plàstic per a aliments i begudes; parafangs, panells interiors, paracops i altres components de vehicles; fabricació de roba, mobiliari i altres articles tèxtils; cadires, taules i altres mobles; carcasses i components de petits electrodomèstics; tubs, canonades, embornals i mobles de bany.

El polièster (UP)

També conegut com a polièster insaturat, és un tipus de resina termoestable amplament utilitzada en la fabricació de plàstics i materials compostos. La seva fórmula química general és (R-O-CO-R')n, on "R" i "R'" representen grups orgànics que es repeteixen en la cadena polimèrica ^[11]. Es caracteritza per:

• La seva resistència mecànica. Bona resistència a la tracció, a la flexió i a l'impacte. Material rígid i dur, que pot mantenir la seva forma i resistir càrregues mecàniques.
• La seva resistència química. Resistent a molts productes químics, com ara àcids, bases i solvents. El que el fa adequat per a aplicacions en entorns corrosius.
• La seva estabilitat dimensional. Té una baixa tendència a l'expansió i la contracció causada per canvis de temperatura o humitat, el que li confereix una bona estabilitat dimensional.
• La seva resistència a la calor. Bona resistència a l'alta temperatura. Manté les seves propietats mecàniques fins a temperatures relativament altes.
• La seva baixa inflamabilitat. No és fàcilment inflamable i té una baixa taxa de propagació de flama.

S’utilitza en diferents àmbits: fabricació de panells i làmines per a revestiments de parets, tancaments, cobertes i altres components estructurals; fabricació de cascos de vaixells, peces de reforç i altres components marítims; fabricació de peces per a vehicles, com ara carrosseries de vehicles recreatius, panells interiors, components de cotxes esportius i altres aplicacions automobilístiques; fabricació de pales d'aerogeneradors per a turbines eòliques; peces de carrosseria, com ara panells laterals i capós; fabricació d'objectes artesanals, com ara joieria, escultures i altres articles decoratius.

Requereix un procés d’acabat per aconseguir la seva resistència final: l'addició d'un catalitzador o l'exposició a la calor.

Identificació gràfica dels principals tipus de plàstic

La majoria dels plàstics porten un símbol de reciclatge, que consisteix en un triangle amb un número al seu interior. Aquests codis solen estar a la part inferior o lateral de l'envàs. Els números van del 1 al 7 i cada número representa un tipus de plàstic específic.

PET (Tereftalat de polietilè). S'utilitza en ampolles d'aigua, begudes gasoses i envasos d'aliments com ara pots de mantega de cacau i safates de fruites.

HDPE (Polietilè d'alta densitat): S'utilitza en envasos de llet, detergents, productes de neteja i botelles d'oli.

PVC (Policlorur de vinil): retractilació i alguns envasos de plàstic rígids. Tingues en compte que el PVC no és reciclable en moltes àrees i pot ser perjudicial per al medi ambient.

LDPE (Polietilè de baixa densitat): S'utilitza en bosses de plàstic, films de protecció i envasos flexibles.

PP (Polipropilè): S'utilitza en envasos d'aliments, tapes de rosca, estris de cuina i alguns productes tèxtils.

PS (Poliestirè): S'utilitza en gots de cafè, envasos de cartró per a menjars ràpids i plats de plàstic. Tingues en compte que el poliestirè expandit (EPS o poliestirè escumant) no és àmpliament reciclable.

La setena categoria inclou diferents tipus de plàstics, com ara el PLA (àcid polilàctic) utilitzat en alguns envasos compostables i el PC (policarbonat) utilitzat en ampolles reutilitzables. Alguns d’aquests plàstics poden no ser reciclables.

De vegades, els envasos poden tenir marques o símbols addicionals que proporcionen informació sobre el tipus de plàstic o altres característiques. En cas de dubtes sobre el tipus de plàstic de l'envàs, es poden consultar les directrius de reciclatge de la teva localitat o posar-te en contacte amb el proveïdor de serveis de gestió de residus per obtenir informació més precisa.

Taula de característiques generals

La taula següent resumeix les característiques principals dels plàstics descrits anteriorment:

Comportament a la flama

La prova de la flama és un dels mètodes utilitzats er a identificar el tipus de plàstic:

Solubilitat en cetona i acètic

Altre de les proves sovint utilitzades és la de la solubilitat en cetona i acètic:

Clau dicotòmica

La bioacumulació i la biomagnificació

La bioacumulació i la biomagnificació són processos que descriuen l'acumulació i l'augment de substàncies contaminants en els organismes vius a mesura que avancen en les cadenes alimentàries.

La bioacumulació fa referència a l'acumulació progressiva de substàncies contaminants en un organisme viu. Aquestes substàncies poden ser tòxiques o persistents i tendeixen a acumular-se en els teixits corporals de l'organisme. Aquest procés es produeix quan l'organisme absorbeix o ingereix aquestes substàncies a una velocitat més ràpida de la que les elimina o metabolitza. Amb el temps, la concentració de substàncies contaminants augmenta en els teixits de l'organisme.

Per altra banda, la biomagnificació és el procés pel qual la concentració de substàncies contaminants augmenta a mesura que es mou a través dels diferents nivells tròfics de l'ecosistema. Aquest procés es produeix quan un organisme consumeix altres organismes que contenen substàncies contaminants i, a continuació, aquestes substàncies es bioacumulen en el seu teixit. A mesura que l'organisme contaminat és consumit per altres organismes, la concentració de contaminants augmenta en cada nivell tròfic successiu. Això significa que els organismes dels nivells tròfics superiors, com ara els depredadors principals, tendeixen a tenir nivells més alts de substàncies contaminants que els organismes dels nivells tròfics inferiors.

Els plàstics són erròniament ingerits per animals bentònics, zooplàncton i animals filtradors. La seva distribució és generalitzada en el medi aquàtic, fins i tot en les regions polars i multitud de proves demostren la seva acumulació en la cadena tròfica.

Els microplàstics i els nanoplàstics tenen el potencial de bioacumular-se i biomagnificar-se en els ecosistemes vius. Aquest procés fa referència a l'acumulació progressiva de substàncies tòxiques o contaminants en els organismes a mesura que avancen en les cadenes alimentàries. Els microplàstics i els nanoplàstics poden ser ingerits pels organismes aquàtics, com ara els peixos i el zooplàncton, a través de la seva alimentació. A mesura que aquests organismes són consumits per altres organismes, les partícules de plàstic es poden acumular en els teixits corporals i persistir durant un període de temps significatiu.

Amb el temps, aquesta bioacumulació pot resultar en nivells més alts de microplàstics o nanoplàstics en els organismes superiors de la cadena alimentària, com ara els peixos més grans o els depredadors marins. Aquest procés s'anomena biomagnificació, ja que la concentració de contaminants augmenta a mesura que es mou a través dels diferents nivells tròfics de l'ecosistema.

La biomagnificació dels microplàstics i els nanoplàstics pot tenir conseqüències negatives per als organismes i els ecosistemes. Les partícules de plàstic poden contenir substàncies químiques tòxiques adherides, com ara additius plàstics o contaminants orgànics persistents que s'adsorbeixen en la superfície dels plàstics. Aquests contaminants poden ser alliberats en el cos dels organismes, causant efectes perjudicials en la salut i el funcionament dels sistemes biològics.

A més, la biomagnificació dels microplàstics i els nanoplàstics pot afectar negativament els depredadors superiors, com ara els mamífers marins o les aus rapinyaires, que consumeixen organismes amb acumulació de plàstics. Aquesta acumulació pot provocar problemes de salut, com ara danys en el sistema digestiu o disruptors hormonals, i tenir impactes en la reproducció, la supervivència i la viabilitat de les poblacions.

Per combatre aquests problemes, és important reduir la generació i l'alliberament de microplàstics i nanoplàstics a l'ambient, així com millorar la gestió dels residus plàstics i promoure l'ús de materials alternatius més sostenibles. També és crucial implementar polítiques de protecció dels ecosistemes marins i d'aigua dolça per preservar la salut dels organismes vius i mantenir la integritat dels ecosistemes aquàtics.

Efectes perjudicials sobre els organismes

Respecte als micro(nano)plàstics, no hi ha prou evidència científica sobre el seu efecte sobre la salut humana. La seva acumulació en l’organisme sembla que pot inflamar el fetge i alterar-ne les seves rutes metabòliques. Els nanoplàstics poden penetrar la barrera hemato-encefàlica i podrien afectar l’encèfal, amb greus efectes potencials sobre l’organisme.

Els nanoplàstics són un tema de preocupació creixent a causa del seu potencial impacte en la salut dels organismes vius, incloent-hi els humans. Encara que la recerca en aquest àmbit és relativament nova, s'han realitzat estudis preliminars que indiquen possibles efectes negatius associats amb els nanoplàstics.

Un dels principals problemes és que els nanoplàstics poden ser ingerits pels organismes aquàtics i entrar en la cadena alimentària. A mesura que les partícules de plàstic més petites es descomponen o es degraden, poden alliberar substàncies químiques tòxiques que poden ser absorbides pels organismes. Això pot causar danys a nivell cel·lular, afectar el funcionament dels òrgans i els sistemes biològics, i fins i tot tenir efectes en la reproducció i el desenvolupament.

Els estudis han mostrat que els nanoplàstics poden provocar efectes inflamatoris i estrès oxidatiu en els teixits dels organismes exposats. Aquesta inflamació crònica pot contribuir al desenvolupament de malalties com l'asma, les malalties cardiovasculars i els problemes pulmonars. A més, s'ha suggerit que els nanoplàstics poden tenir efectes hormonals, interferint amb el sistema endocrí i provocant desequilibris en els hormones.

Pel que fa als humans, encara que la recerca és limitada, s'ha detectat la presència de nanoplàstics en mostres de teixit humà, incloent-hi la sang i els teixits pulmonars. Aquestes partícules poden penetrar en els teixits humans i s'han plantejat preocupacions sobre els possibles efectes en la salut. Es necessita més recerca per comprendre l'abast dels efectes i els possibles riscos associats amb l'exposició als nanoplàstics.

Cal tenir en compte que l'abundància, la composició i les característiques dels nanoplàstics poden variar, així com les seves interaccions amb els organismes vius. A més, la dosi, la durada de l'exposició i altres factors contextuals també poden influir en els efectes sobre la salut.

Els plàstics en sí mateixos poden ser inerts però potser són més perillosos determinats additius durant la seva fabricació. Per exemple el bisfenol A, sovint abreviat com a BPA. És una substància química que s'utilitza principalment en la producció de plàstics i resines. És un compost orgànic que pertany al grup dels bisfenols i és conegut pel seu ús en la fabricació de policarbonat i de revestiments epoxi. És utilitzat en una gran varietat de productes de consum com ara envasos de plàstic per a begudes i aliments, envasos de conserves, aparells elèctrics i electrònics, joguines, llibres en format de tapa dura, i fins i tot en alguns revestiments interiors de llaunes. També pot estar present en alguns papers tèrmics, com ara els que s'utilitzen en els tiquets de compra o en les targetes de crèdit.

La preocupació pel BPA radica en la seva capacitat d'actuar com a disruptor endocrí, és a dir, pot interferir en el funcionament normal del sistema hormonal dels organismes vius. S'ha observat que el BPA pot imitar o bloquejar l'acció d'hormones naturals, especialment dels estrògens.

Els estudis han associat l'exposició al BPA amb diversos efectes negatius per a la salut, tant en models animals com en estudis epidemiològics en humans. S'ha suggerit que l'exposició al BPA pot estar relacionada amb problemes reproductius, com ara alteracions en la fertilitat i en el desenvolupament dels òrgans sexuals. També s'han trobat possibles vincles amb problemes de salut com ara desordres hormonals, diabetis, malalties cardiovasculars, problemes neuro-conductuals i obesitat.

A causa de les preocupacions per la seva possible toxicitat, en alguns països s'han imposat restriccions en l'ús del BPA en productes destinats a infants, com ara biberons i altres estris per a nadons. A més, s'han desenvolupat alternatives al BPA en alguns productes, com ara els envasos de plàstic etiquetats com a "lliure de BPA".

En conclusió, els nanoplàstics representen una preocupació important pel que fa als possibles efectes sobre la salut dels organismes vius, incloent-hi els humans. La recerca actual suggereix que aquestes petites partícules poden provocar efectes inflamatoris, estrès oxidatiu i possibles disrupcions hormonals. No obstant això, es necessita més recerca per entendre millor els efectes, avaluar els riscos i implementar mesures per reduir l'exposició als nanoplàstics.

Efectes perjudicials sobre les poblacions

Els micro(nano)plàstics, com a tipus de partícules, poden proporcionar un substrat d'unió per als microorganismes, zooplàncton, fitoplàncton i protozous aquàtics que afavoreixi la formació d’una determinada comunitat microbiana. Fet que pot causar efectes ecològics marins greus com la propagació de bacteris patògens i gens resistents, la invasió biològica i la producció de noves espècies. Com a vectors en els organismes, els micro(nano)plàstics preocupen cada cop més a la comunitat científica global.

Els micro(nano)plàstics com a vectors en microorganismes

Els micro(nano)plàstics poden adsorbir nutrients orgànics i inorgànics de l'entorn de l'aigua per atreure els bacteris, virus i altres microorganismes que s’adhereixen a la seva superfície. Aquesta agregació afavoreix l’obtenció de nutrients a la comunitat bacteriana. A més, els micro(nano)plàstics, proporcionen hàbitats relativament estables, ajudant els microorganismes a resistir les tensions ambientals i millorant-ne la seva difusivitat.

En aquest sentit:

• Els micro(nano)plàstics poden accelerar la difusió de microorganismes en el medi ambient. Tenen una forta flotabilitat i mobilitat i poden suportar la deriva i l'existència a llarg termini de microorganismes de superfície en l'aigua. Els corrents oceànics transporten els micro(nano)plàstics, amb la comunitat de microorganismes afegida, a nous hàbitats.
• Per exemple, s'han trobat diversos patògens del corall en 95 plàstics i restes de l'Oceà Pacífic oriental. També s’han observat nivells alts de patògens potencials humans en micro(nano)plàstics del Mar del Nord i més enllà de l'Atlàntic del Nord. L'abundància de patògens és alta en els micro(nano)plàstics, que poden servir com a vectors per a la difusió de certes comunitats bacterianes. Bacteris tòxics i patògens poden envair així nous hàbitats i multiplicar-se ràpidament en poc temps. Fet que altera l’equilibri ecològic de la comunitat local i dona lloc a una invasió biològica, que pot afectar la seguretat de la qualitat de l'aigua i representar una amenaça potencial per a la salut humana.
• Els micro(nano)plàstics poden augmentar l'intercanvi de gens entre comunitats de biofilms, o entre comunitats de biofilms i entorns. Com a resultat de la forta variabilitat dels gens bacterians, l'intercanvi de gens entre comunitats de microorganismes pot ocórrer a través de la transferència horitzontal de gens en l'entorn. En conseqüència, es poden produir nous bacteris durant l'intercanvi genètic. Els bacteris de resistència patogènica i antibiòtica contenen abundants gens de resistència patògena i antibiòtica, que poden ser transferits per múltiples vies entre comunitats en biofilms. Provocant-se brots de gens patògens i resistents als antibiòtics i infeccions a gran escala en el medi ambient.
• Els micro(nano)plàstics poden accelerar la propagació dels gens de resistència als antibiòtics i els bacteris en el medi ambient. Els bacteris i els gens resistents es troben sovint aigües avall de les plantes de tractament d'aigües residuals mèdiques. Una vegada que molts gens de resistència i bacteris entren al sistema oceànic, es pot induir la transferència horitzontal de gens de resistència entre comunitats o l'entorn circumdant. L'existència de micro(nano)plàstics pot millorar el transport de gens de resistència als antibiòtics i bacteris a causa de la forta flotabilitat i mobilitat dels micro(nano)plàstics. Els gens de resistència als antibiòtics i els bacteris es poden transferir posteriorment a diferents àrees. L'intercanvi de gens de resistència als antibiòtics entre comunitats o el medi ambient circumdant i l'existència de bacteris de resistència als antibiòtics poden causar grans desastres incontrolables.

En general, els micro(nano)plàstics poden proporcionar un substrat d'unió que afavoreixi la formació d’una comunitat microbiana. Els micro(nano)plàstics no només actuen com a vectors de difusió del microorganisme, sinó com a vectors d'intercanvi i transferència de gens. No obstant això, els efectes ecològics dels microplàstics com a vectors de microorganismes encara no són completament coneguts. Per tant, és necessari investigar l'abundància i les espècies de microorganismes en micro(nano)plàstics, explorar el mecanisme de difusió de micro(nano)plàstics com vectors, i avaluar els riscos ecològics i ambientals de micro(nano)plàstics en estudis posteriors.

Els micro(nano)plàstics com a vectors de millora de la depredació

Els micro(nano)plàstics poden arribar a ser rics en nutrients a causa de l’absorció de matèries orgàniques i inorgàniques de l'entorn de l'aigua. Aquest fet pot proporcionar hàbitats relativament estables per als organismes planctònics en el medi marí. El que afavoreix que s’hi uneixin. Per als depredadors, les partícules riques en biofilms poden arribar a ser una font suficient d'aliment, en el cas dels organismes aquàtics. En aquest sentit, es pot millorar l'eficiència de depredació dels organismes alimentant-se de micro(nano)plàstics i la taxa d'energia, material i flux d'informació en l'entorn aquàtic:

• En primer lloc, les partícules micro(nano)plàstiques proporcionen més aliments als depredadors. Molts organismes, com ara bacteris, organismes planctònics i microfauna, s'agreguen a la superfície de micro(nano)plàstics per formar biofilms. Sota condicions naturals, els depredadors seleccionen preferentment els aliments amb més energia i nutrients per millorar l'eficiència depredadora. La competència entre zooplàncton i larves de peixos és anormalment ferotge en el medi marí, especialment en aigües oligotròfiques. Per tant, els micro(nano)plàstics de les aigües eutròfiques a les aigües oligotròfiques poden aportar més aliments, augmentant així la ingestió de micro(nano)plàstics pel zooplàncton i les larves de peixos i augmentant la seva eficiència de depredació.
• En segon lloc, els micro(nano)plàstics poden millorar la taxa d'energia, material i flux d'informació en l'entorn aquàtic. Poden proporcionar nutrients abundants i complets als depredadors per satisfer les seves demandes energètiques. Els protozous poden alimentar-se de bacteris i plàncton, i els peixos dels protozous. Els peixos no només poden obtenir una varietat de nutrients de micro(nano)plàstics i plàncton, sinó que guanyen més nutrients de protozous. Aquest procés s'anomena actualització tròfica i millora el flux d'energia, material i informació del micro-ecosistema al llarg de la cadena alimentària. Els micro(nano)plàstics agreguen organismes de diferents nivells tròfics i acceleren l'actualització tròfica entre ells. Per tant, la taxa d'energia, material i flux d'informació millora en l'entorn aquàtic mitjançant l'actualització tròfica.
• En tercer lloc, les partícules micro(nano)plàstiques tenen característiques d'activitat similars a la neu marina. Està demostrat que la neu marina pot proporcionar hàbitats per a comunitats microbianes i és un centre altament actiu de fotosíntesi, descomposició i regeneració de nutrients. S'han trobat moltes comunitats de zooplàncton a la neu marina en aigües marines. Els organismes tendeixen a reunir-se en la neu marina perquè els proporciona abundants nutrients. Es pot inferir doncs que els biofilms en micro(nano)plàstics també poden atreure organismes per adherir-se, millorar l'eficiència depredadora i millorar la taxa d'energia, material, i flux d'informació en l'entorn aquàtic.

En resum, les partícules micro(nano)plàstiques poden tenir un gran potencial per millorar l'eficiència de depredació. No obstant això, poden existir organismes tòxics i nocius a la superfície micro(nano)plàstica. Aquests organismes i micro(nano)plàstics tenen efectes adversos en la supervivència, creixement i reproducció dels organismes i poden causar grans danys a l'ecosistema marí. No obstant això, encara no s'ha plenament demostrat que els micro(nano)plàstics rics en biofilms siguin preferentment menjats pels depredadors marins. En conseqüència, s'ha de realitzar una investigació rellevant per entendre i explorar la relació entre la taxa d'ingesta i l'existència abundant de micro(nano)plàstics i tipus de nutrients.

El plàstic i la contaminació mediambiental

Al Món es produeixen uns 300 milions de tones de plàstic cada any. Això suposa que cada europeu genera aproximadament 100 quilos de residus plàstics cada any i que, al Món, s’aboquen al mar, cada any, entre 93000 i 236000 tones de residus plàstics.

De manera que es calcula que hi ha en els oceans entre 15 i 51 trilions de partícules de microplàstics ^[12].

La major part dels plàstics utilitzats, especialment en els països poc desenvolupats, acaben al mar i, com el mar és de tots, resulta que, al final, no és de ningú.

De vegades no és prou evident perquè molts plàstics suren i els corrents marins se’ls enduen mar endins i els que no suren aparentment desapareixen.

Al final, els residus plàstics marins acaben afectant a tota la vida oceànica. Això és així per la gran quantitat de residus i pels seus llargs terminis de degradació. El 50 % del plàstic trobat a les platges es correspon a objectes habituals d’un sol ús.

Els deu objectes de plàstic més habituals són: burilles de cigarreta, envasos de menjar, gots i canyetes, globus, coberts, bosses, ampolles, embolcalls, tovalloletes, bastonets, tampons sanitaris, ... I el seu temps de vida al mar és força llarg, exageradament llarg si es compara amb el temps en que s’ha utilitzat.

La solució passa doncs per prohibir la venda i distribució d’objectes de plàstic d’un sol ús i reciclar tots els altres o fer-ne compostatge.

Però s’utilitzen de moment molt pocs plàstics biodegradables, fets a partir de materials biològics (panotxa del blat de moro, pell de la patata,...). Són més cars que els derivats del petroli i no resisteixen bé altes temperatures (per exemple no són aptes per a gots de begudes calentes i s’utilitza cartró folrat amb plàstic resistent). La previsió futura és una progressiva major utilització dels plàstics biodegradables.

Previsió potser massa optimista...

Els microplàstics

Els microplàstics són partícules de plàstic de menys de 5 mil·límetres de mida. Visibles per tant a ull nu.

Procedeixen de la degradació dels plàstics per efecte de diversos factors. El principal factor de degradació és la radiació UV del Sol. El plàstic no desapareix (potser durarà centenars d’anys, com s’ha vist abans) però es fragmentarà en trossos cada cop més petits. Fragments que aniran probablement al mar i es continuaran fragmentant per les onades i els corrents marins. També provenen, en gran quantitat de productes elaborats amb microplàstics, per exemple molts cosmètics (dentífric abrasiu, crema facial o corporal exfoliant,...). Fa ja uns anys que als Estats Units s'han prohibit les cremes amb microplàstics. A Europa es va pel mateix camí. La major part dels microplàstics prové, però, de la nostra roba (aproximadament el 35%). En particular, del primer cop que es renta i són alliberades moltes fibres (polièster, acrílics, niló,...) que no eren ben fixades al teixit. I aleshores, pel clavegueram, acaben al mar (com s’ha vist abans) i es van acumulant en determinades zones empeses pels corrents marins predominants.

Les illes oceàniques de plàstic

Una de elles, la més coneguda, és la sopa de plàstic del Pacífic. Té 1500 km de diàmetre (com de Cadis a París) i és un greu problema ambiental que afecta la vida marina i la salut humana. Es tracta d'una gran concentració de residus plàstics que es troben a la superfície de l'oceà, atrapats pels corrents circulars del Gir del Pacífic Nord. Aquesta zona té una extensió aproximada de 1,6 milions de quilòmetres quadrats, equivalent a dues vegades l'Àfrica. Els plàstics que formen part d'aquesta sopa provenen de diferents fonts, com ara les activitats industrials, pesqueres i turístiques, així com de l'abocament il·legal o accidental de deixalles des de la terra. Representa un desafiament global que requereix la implicació de tots els actors socials per reduir el consum i la producció de plàstics, millorar la gestió dels residus i fomentar la recerca i la innovació per trobar solucions sostenibles.

La sopa de plàstic del Pacífic no és la única illa de plàstic escombraries. N’hi ha d’altres repartides per tot el planeta.

Les escombraries s’acumulen als oceans seguint els corrents marins circulars i els vents predominants de cada zona.

On es troben els microplàstics?

La resposta és "a tot arreu que s’ha buscat". S’han trobat a sediments marins més antics que la invenció del plàstic, on han penetrat per efecte dels corrents o altres factors, també als cims més alts, a l’Àrtic i a l’Antàrtic,... A tots els ecosistemes de la Terra s’han trobat microplàstics. S’estima que els residus plàstics maten un milió d’ocells i uns cent mil mamífers marins anualment, a més d’afectar molts més animals (peixos, tortugues,...) ^[13].

La solució és difícil. Per exemple, les plantes depuradores d’aigües filtren i eliminen entre el 95 i el 99.9 % dels microplàstics. El problema és que posteriorment en fan adobs pels conreus, amb els fangs recuperats, i tornen al medi.

Els nanoplàstics

Els nanoplàstics són petites partícules de plàstic que tenen una mida inferior a 100 nm (0.1 µm), el que significa que són molt més petits que un cabell humà ^[14]. Aquestes partícules poden ser el resultat de la degradació de plàstics o microplàstics més grans o bé poden ser fabricades intencionadament per a fins específics, com en certs productes industrials o cosmètics.

Són una preocupació creixent a causa del seu potencial impacte en l'ambient i en la salut humana. La seva mida diminuta fa que siguin difícils de detectar i controlar. Poden arribar als ecosistemes aquàtics a través de fonts com ara les aigües residuals i els productes de neteja que contenen partícules de plàstic. A més, també es pot produir la seva dispersió en l'aire mitjançant l'ús de productes que en contenen.

S'ha demostrat que els nanoplàstics poden ser ingerits per organismes aquàtics i entrar en la cadena alimentària, amb possibles efectes negatius en la seva salut. A més, s'ha suggerit que aquestes petites partícules poden penetrar en teixits humans i tenir efectes perjudicials per a la salut.

Els investigadors estan treballant per comprendre millor l'abast del problema dels nanoplàstics i els seus possibles efectes. Es busquen maneres de detectar, controlar i reduir la presència d'aquestes partícules en l'ambient i en els productes de consum.

En un estudi publicat al National Geographic l’any 2022 ^[15], es varen analitzar 259 ampolles d’aigua de 11 marques i 9 països diferents i es varen trobar nanoplàstics al 90% de les ampolles. Fins a 100000 partícules/L (amb una mitjana de 329 partícules/L). El doble del que es troba habitualment a l’aigua de l’aixeta.

En altre estudi, publicat a la revista Environmental Science & Technology ^[16], s’estima que, segons dades dels EEUU, la ingesta anual de partícules a través del agua potable és aproximadament 75000 pels nens, 127000 pels homes, 64000 per les nenes i 93000 per les dones (amb resultats àmpliament subestimats, segons els propis investigadors).

Cal destacar que aquesta és una problemàtica global que afecta a tot el planeta i que requereix accions concertades per part de governs, indústries i individus per abordar el problema dels nanoplàstics i reduir el seu impacte en el medi ambient i en la salut humana. Els nanoplàstics són presents a tots els aliments, a totes les begudes que ingerim i, molt majoritàriament, a l’aire que respirem.

Microplàstics i nanoplàstics són també presents a l’aire que respirem. En particular, són perilloses les partícules més petites de 2.5 µm (les PM_2.5), que causen problemes respiratoris al arribar als alvèols pulmonars. De les quals entre el 3 i el 7 % són fibres de plàstic. Aquests contaminants poden provocar irritació dels pulmons, augmentar el risc de desenvolupar malalties respiratòries com l'asma i la bronquitis crònica, i contribuir a malalties cardiovasculars, com l'atac de cor o l'ictus.

Els nanoplàstics poden travessar les membranes cel·lulars i s’han fet uns pocs estudis preliminars de la seva presència en sang. En alguns s’han trobat fins a 1.6 µg/mL en el 77 % de la sang analitzada. És important tenir en compte que la quantitat, la procedència i els efectes perjudicials de les mostres encara són objecte de recerca. A més, s'han plantejat qüestions sobre si les partícules de plàstic detectades són originàries del medi ambient o si poden ser introduïdes durant el procés de presa de mostres i anàlisi. Per obtenir una comprensió més precisa sobre la presència de nanoplàstics en la sang humana i avaluar els seus possibles efectes sobre la salut, són necessaris més estudis i recerca en aquest àmbit. Aquesta és una àrea emergent d'investigació científica, i en els propers anys es podrien realitzar estudis addicionals per ampliar el coneixement en aquest camp.

En entorns marins i d’aigua dolça, la principal preocupació és el seu efecte sobre el zooplàncton, en la base de la cadena alimentària. Actualment, al Pacífic, hi ha zones amb més de 60 kg de plàstic per cada kg de zooplàncton. I la situació es preveu molt pitjor al 2050.

Diversos estudis han demostrat que els nanoplàstics poden afectar el zooplàncton de diverses maneres. Una de les principals preocupacions és que la mida dels nanoplàstics permet que siguin ingerits pel zooplàncton. El que pot provocar danys físics i obstructius en el seu sistema digestiu, afectant la seva capacitat per alimentar-se adequadament. A més, s'ha observat que els nanoplàstics poden tenir efectes tòxics. Aquestes partícules poden alliberar substàncies químiques tòxiques a mesura que es degraden o interaccionen amb l'ambient aquàtic. Substàncies que poden ser absorbides pels organismes del zooplàncton i causar danys a nivell cel·lular, afectant la seva salut i funció biològica.

Els nanoplàstics també poden interferir en els processos fisiològics del zooplàncton, com ara el creixement, la reproducció i el desenvolupament. Estudis han demostrat que l'exposició a nanoplàstics pot afectar la taxa de supervivència del zooplàncton, la seva taxa de creixement i la seva capacitat per reproduir-se amb èxit. Això pot tenir implicacions significatives en les poblacions de zooplàncton i en tot l'ecosistema aquàtic.

L’efecte dels nanoplàstics en el zooplàncton pot variar segons diversos factors, com ara el tipus de plàstic, la concentració, la durada de l'exposició i les condicions ambientals. És un camp de recerca actiu i en constant evolució per comprendre millor aquests efectes i les seves repercussions en els ecosistemes aquàtics.

En conclusió, la presència de nanoplàstics pot tenir un impacte negatiu en el zooplàncton, afectant la seva alimentació, la salut cel·lular i els processos fisiològics. Això pot tenir conseqüències a tot l'ecosistema aquàtic, ja que el zooplàncton és una peça clau en les xarxes alimentàries i en el funcionament equilibrat dels ecosistemes aquàtics.

Jordi Coll Vera - 2023