Rolf Halden har i årevis set på potentielle toksiner gennem linsen på personlige produkter, så det var uundgåeligt, at da han skiftede fra briller til kontaktlinser, ville han undre sig over, hvad der sker i slutningen af deres brugstid.
"Jeg var i badeværelset og pakker ud en linse og tænkte, hvad sker der med dette?" han siger. "Hvad laver folk med det? Lejlighedsvis ville jeg miste en linse, og den ville ende i afløbet på vej til et spildevandsrensningsanlæg."
Halden er mere fortrolig med vandbehandlingsanlæg end den gennemsnitlige bærer af kontaktlinser. Han er direktør for Biodesign Institute's Center for Environmental Health Engineering på Arizona State University, og han har lavet en karriere med at studere potentielt skadelige kemikalier, der kommer vej gennem spildevandssystemet.
Hvis du skyller det, har han og hans team sandsynligvis undersøgt det. Arizona State er hjemsted for et arkiv med prøver fra mere end 200 spildevandsrensningsanlæg over hele landet, National Sewage Sludge Repository. Hans arbejde ved ASU og tidligere ved Johns Hopkins University School of Public Health har undersøgt, hvor masseproducerede kemikalier ender i miljøet.
Han og hans team studerer spildevandsrensningsanlæg, hvor rive siler ud faste stoffer, før mikroorganismer nedbrydes og fjerner organisk materiale i spildevand. En plante efterlades med slam, der inkluderer både næringsrigt organisk materiale og menneskeskabte forurenende stoffer, mens det behandlede vand ledes tilbage i lokale vandveje.
Forskning fra Halden m.fl. har vist, at rent vand ikke er så rent: Halden har fundet den aktive ingrediens i antimikrobielle sæber i flodmundingssedimenter langs østkysten fra behandlet spildevand, der udledes i floder og vandløb. Food and Drug Administration forbød denne ingrediens, triclocarban og andre antimikrobielle kemikalier i 2017, men forskere har også fundet medicin, ulovlige stoffer og mikroplast i behandlet vand.
På land har Halden og hans team fundet flammehæmmere, antimikrobielle sæber og opioider i spildevandsslam, der er deponeret på landbrugsområder som gødning eller til deponeringsanlæg, hvor de kan komme ind i det marine økosystem, usynlige, men giftige.
Føj kontaktlinser til listen, takket være hans badeværelseinspiration.
Halden har givet to protegier, Charlie Rolsky, en doktorgradsstuderende, og Varun Kelkar fra Biodesign Institute til opgave at undersøge spørgsmålet.
Rolsky og Kelkar isolerede fragmenter, de troede var kontakter fra spildevandsslam, og tog dem derefter tilbage til laboratoriet. Der ved hjælp af Raman-spektroskopi, en proces, der identificerer stoffer baseret på deres kemiske sammensætning, beviste de, at fragmenterne faktisk var fra kasserede kontakter - hvilket bekræfter, at folk kasserer linser i dræner og toiletter. (Dette blev yderligere understøttet af en undersøgelse, Rolsky designet, der fandt, at knap en ud af fem brugere regelmæssigt skyller deres linser.) I betragtning af at omkring 45 millioner mennesker i USA bruger kontaktlinser, der kunne oversætte til en masse unødvendig plast.
Separat satte Rolsky og Kelkar kontakter i de anaerobe og aerobe kamre ved rensningsanlægget i 14, 96 og 192 timer for at efterligne de gange, forskellige behandlingsanlæg udsætter affald for mikrober, hvorefter de analyserede dem for at bestemme mængden af nedbrydning forårsaget af mikroberne. der nedbryder affald. Jo længere de var i tanke, jo mere ændrede linserne sig, da mikroberne svækkede plastpolymererne. Men de forsvandt ikke helt. "De vedvarede gennem processen, " siger Rolsky. "Hjemmehjemmet var, at kontakter, der går gennem anlægget, bliver fragmenterede og havner i spildevandet af biosolider."
Forskerne, der præsenterede resultaterne af deres arbejde på et nyligt møde i American Chemical Society, konkluderede, at omkring 44.000 pund kontaktlinser årligt kommer ind i spildevandsrensningsanlæg i USA. Af det siger de mellem 24.250 pund og 27.900 pund, at det går ind i spildevandsslammet, der anvendes til jord som gødning eller indrammet til deponeringsanlæg. ”At være omkring dem, efter at have analyseret dem, er de så små og spinkle, ” siger Rolsky. "Jeg troede ikke, det ville blive næsten så stort tal. Jeg var overrasket over først, men efter at have lavet matematikken giver det mening."
Halden siger, at linser i slam kan havne i overfladevand. Affald i deponeringsanlæg kan udvaskes, når regnvand infiltrerer dem, tilføjer han. Disse plastmaterialer kan derefter blive et drikkevandsproblem og en fare for marine økosystemer. Eller hvis de befinder sig i slam, der bruges som gødning, kan de ende i landbrugsjord - hvor der ikke er kendt lidt om, hvad der sker dernæst.
"Kontaktlinser er endnu en plastikartikel, som vi viste at flytter til spildevandsslam og til deponeringsanlæg, forbrændingsanlæg eller landbrugsjord og andre jordarter på steder, hvor vi dyrker vores mad, " bemærker han. "Dette er et almindeligt fænomen for mange forurenende stoffer, vi producerer i samfundet."
Mens plast i vand, især verdenshavene, har modtaget meget opmærksomhed i de senere år, vender forskere sig for at se på plast, der er afsat på jorden.
Anderson Abel de Souza Machado, forsker ved Universitetet i Berlin, siger forskere i begyndelsen af at forstå, hvordan plast og mikroplast i jorden påvirker ikke kun dyr og mikroorganismer, men planter. Nogle undersøgelser, siger han, viser, at mikroplastpartikler fra spildevandsrensningsanlæg er omdannet på måder, der tiltrækker patogener og spreder dem. I en nylig undersøgelse fandt hans team, at fibre, perler og andre plastikpartikler forstyrrede planter, der fik nødvendigt vand. ”Planterne viste vandstress, selvom de var i en hydroponisk kultur, ” tilføjer han.
Han var medforfatter til et nyligt papir, der opfordrede til bedre forståelse af plast i jordbaserede økosystemer og mærkede dem som en voksende trussel. "Mikroplastisk og nanoplastisk forurening kan have potentielt vigtige, skønt næsten fuldstændigt forsømte, påvirkninger på biodiversiteten i de kontinentale systemer, " skrev forfatterne. "Der er et presserende behov for at prioritere forskning, der beskæftiger sig med dette emne, og at give forsvarlige oplysninger om miljøadfærd."
"Der er en masse ærbekæmpelse på gang, " siger Machado. "Jeg tror, vi skal være forsigtige. Meget af vores viden er meget, meget konceptuel. De første papirer er lige ved at komme ud nu. Der kan være effekter, hvor vi tænkte der Der var måske ingen effekter, hvor vi troede, at der var, og der kunne være virkninger, som vi ikke kunne forudsige. Med hensyn til data har vi stadig meget, meget lidt. ”
Halden siger, at der er en chance for, at nogle af kontaktlinserne forbliver i vandet, der udledes fra anlægget. Hans hold forsøgte ikke at måle det beløb, noget han siger er meget vanskeligt. "Jeg synes, det er fair at sige, at en meget lille del kan migrere igennem, " tilføjer han, "men vi er ikke i en position lige nu til at udråbe, hvad mængden er. Jeg er overbevist om, at det ikke er nul."
En separat undersøgelse, en af de få, der undersøgte plastiske udledninger fra spildevandsrensningsanlæg, rapporterede, at floder nedstrøms for de seks undersøgte spildevandsanlæg havde øget niveauer af mikroplast. Dette "bekræfter, at behandlet spildevand er en nøglekilde til mikroplast, " konkluderede forfatterne.
Halden og Rolsky ser på andre mulige undersøgelser af plastik af høj kvalitet til personlig pleje, f.eks. Tandblegningslister, der muligvis glider under overvågningsradaren. Spildevandsrensningsanlæg, siger Halden, er "den uopdagede informationsvej" på grund af hvad de afslører om sundhed og adfærd og den indsigt, de giver i miljøspørgsmål.
Kontakter er ikke verdens mest presserende trussel, men de er endnu en måde for plast at komme ind i miljøet. Halden og Rolsky siger, at det bedste tidspunkt at holde plastik ude fra spildevandsstrømmen er i begyndelsen.
Et let første skridt, siger Halden, inkluderer sprog på emballagen, at linser ikke bør skylles eller kastes ned i drænet. (Bausch + Lomb, en af de største producenter af kontaktlinser i USA, indførte et genbrugsprogram i 2016, men andre virksomheder har endnu ikke fulgt efter.)
"Det, der overraskede mig mest, er, at der ikke er nogen information om emballagen til disse produkter, fordi de udgør en potentiel fare, " siger Halden. "Dette er en let undladelse at løse."
