Mikroplastikler zehirli metalleri daha az tehlikeli hale getirebiliyor

Bilim insanları, güneş ışığıyla yaşlanan mikroplastiklerin zehirli ağır metalleri daha az zararlı biçimlere dönüştürebildiğini ortaya koydu. Bulgular, mikroplastiklerin pasif ve kimyasal olarak etkisiz kirleticiler olduğu yönündeki genel yaklaşımın eksik kalabileceğini gösteriyor.

Northeast Normal University araştırmacıları, polistiren mikroplastiklerin yeterince uzun süre güneş ışığı altında kaldığında kimyasal olarak aktif hâle geldiğini belirledi. Parçacıklar, zehirli bir endüstriyel kirletici olan altı değerlikli kromu daha az tehlikeli bir forma dönüştürmeye başladı.

Araştırmacılar, bu keşfin plastik kirliliğini faydalı hâle getirmediğini vurguladı. Bulgular yalnızca plastiğin su kimyasını etkileyebileceği beklenmedik bir yolu ortaya koyuyor.

Krom-6 suda kolayca taşınıyor

Krom-6, metal kaplama tesislerinden kaynaklanan atıklarla su yollarına karışabiliyor. Suda kolayca çözünen ve taşınan bu madde, Çin'in kirletici listelerinde tehlikeli olarak sınıflandırılacak kadar zehirli. Krom-6, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Erin Brockovich davasının merkezindeki kirletici olarak da biliniyor.

Krom-6, çevrede daha az tehlikeli bir biçim olan krom-3 ile birlikte bulunuyor. Krom-3, diğer maddelere bağlanma ve suda daha az hareketli hâle gelme eğilimi gösteriyor.

Cr(VI)'dan Cr(III)'e geçiş, toksin giderme tepkimesi olarak tanımlanıyor. Güneş ışığı alan sulardaki doğal organik maddeler bu dönüşümü belirli ölçüde zaten sağlayabiliyor. Araştırmacılar, sucul ortamlarda biriken mikroplastiklerin bu kimyasal süreçte rol oynayıp oynamadığını inceledi.

UV ışığı polistirenin yapısını değiştiriyor

Taze polistiren mikroplastikler pürüzsüz, küresel ve tepkimeye girmeyen bir yapıya sahip. Ancak ultraviyole ışığa maruz kaldıklarında polistirene yapısını kazandıran benzen halkaları radyasyonu emerek parçalanmaya başlıyor.

Bu süreçte kimyasal bağlar kırılıyor, serbest radikaller adı verilen reaktif moleküller oluşuyor ve parçacıkların yüzeyinde oksijen içeren gruplar birikiyor. Çevrede kalıcılığını koruyan bu radikaller, çoğu radikalin aksine milisaniyeler içinde yok olmuyor.

Radikaller parçacığın yüzeyinde kararlı kalıyor ve elektron transferi tepkimelerinde kullanılabiliyor. Araştırma ekibi, polistiren parçacıkları 0, 6, 12, 24, 48 ve 96 saat boyunca UV ışığı altında yaşlandırdıktan sonra krom çözeltilerine koydu.

Taze parçacıklar UV ışınımı altında Cr(VI)'nın yüzde 38'ini indirgedi. Doksan altı saat yaşlandırılan parçacıklarda bu oran neredeyse yüzde 90'a çıktı. UV ışığı olmadan ise tepkime neredeyse hiç gerçekleşmedi.

İki farklı mekanizma ortaya çıktı

Araştırmacılar tepkimenin nasıl işlediğini anlamak için normal hava ve saf azot ortamında paralel deneyler gerçekleştirdi. Azot, yollardan birini engelleyerek her mekanizmanın katkısının ayrı ayrı incelenmesini sağladı.