- Τα γάντια νιτριλίου και λατέξ που χρησιμοποιούνται στα εργαστήρια απελευθερώνουν σωματίδια στεατικών αλάτων, τα οποία συχνά εκλαμβάνονται εσφαλμένα ως μικροπλαστικά.
- Η έρευνα δείχνει ότι μπορεί να προκύψουν έως και 2000 ψευδώς θετικά σήματα ανά τετραγωνικό χιλιοστό σε μια τυπική αναλυτική διαδικασία.
- Το φαινόμενο οδηγεί σε υπερεκτίμηση των επιπέδων μικροπλαστικών σε περιβαλλοντικά δείγματα, χωρίς όμως να αναιρεί το υπαρκτό πρόβλημα της ρύπανσης.
Μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Analytical Methods της Βασιλικής Εταιρείας Χημείας του Ηνωμένου Βασιλείου φέρνει στο φως μια απρόσμενη πηγή μόλυνσης στην έρευνα για τα μικροπλαστικά.
Σύμφωνα με τα ευρήματα, τα γάντι νιτριλίου και τα γάντι λατέξ που χρησιμοποιούνται ευρέως και σε καθημερινή βάση από το επιστημονικό προσωπικό ενδέχεται να ευθύνονται για σημαντικά υπερεκτιμημένες μετρήσεις της ρύπανσης από μικροπλαστικά.
Η σχετική έρευνα διεξήχθη από το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν (ΗΠΑ) με επικεφαλής την καθηγήτρια Anne McNeil και την υποψήφια διδάκτορα Madeline Clough.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα συγκεκριμένα γάντια μεταφέρουν ακούσια σωματίδια πάνω στα όργανα και τις επιφάνειες που χρησιμοποιούνται για την ανάλυση δειγμάτων αέρα, νερού και ιζημάτων.
Αυτοί οι ρύποι προέρχονται από χημικές ενώσεις γνωστές ως στεατικά άλατα.
Παρόλο που τα στεατικά άλατα δεν ανήκουν στην κατηγορία των πλαστικών, η χημική τους υπογραφή κατά τη φασματοσκοπική ανάλυση είναι εξαιρετικά παρόμοια με εκείνη κοινών πολυμερών, οδηγώντας σε σημαντικό αριθμό ψευδώς θετικών αποτελεσμάτων.
Ο μηχανισμός της επιμόλυνσης
Τα στεατικά άλατα είναι ουσιαστικά μια σαπωνοειδής ουσία που βασίζεται σε άλατα λιπαρών οξέων. Προστίθενται ως λιπαντικά μέσα κατά τη διαδικασία κατασκευής των γαντιών μιας χρήσης για να διευκολύνουν την απελευθέρωση τους από τα καλούπια.
Το πρόβλημα ανακύπτει στο αναλυτικό στάδιο του εργαστηρίου, όπου οι χημικές ομοιότητες μεταξύ των στεατικών ενώσεων και ορισμένων πλαστικών πολυμερών είναι τόσο μεγάλες που ο διαχωρισμός τους καθίσταται εξαιρετικά δυσχερής.
Η ανακάλυψη αυτή δεν ήταν τυχαία αλλά προέκυψε στο πλαίσιο ενός ευρύτερου ερευνητικού προγράμματος που μελετούσε την παρουσία μικροπλαστικών στην ατμόσφαιρα.
Η ομάδα χρησιμοποίησε δειγματολήπτες αέρα με μεταλλικές επιφάνειες για να αποφύγει τη μόλυνση από πλαστικά υλικά.
Κατά την προετοιμασία των δειγμάτων, η ερευνήτρια Madeline Clough φορούσε τα τυπικά γάντια νιτριλίου του εργαστηρίου.
Όταν ήρθε η ώρα της ανάλυσης, ο αριθμός των σωματιδίων που καταγράφηκαν ήταν χιλιάδες φορές μεγαλύτερος από τον αναμενόμενο.
Αν εργάζεστε σε εργαστήριο ανάλυσης μικροπλαστικών, προτιμήστε τα ειδικά γάντια καθαρού χώρου (cleanroom gloves) τα οποία απελευθερώνουν δραματικά λιγότερα σωματίδια σε σύγκριση με τα απλά γάντια νιτριλίου ή λατέξ.
Όπως χαρακτηριστικά ανέφερε η Clough, ακολούθησε μια εξαντλητική διαδικασία αποκλεισμού πιθανών πηγών για να εντοπιστεί ο ένοχος. Η ερευνητική ομάδα εξέτασε τα πλαστικά μπουκάλια ψεκασμού, την ποιότητα του αέρα μέσα στο εργαστήριο και κάθε άλλη πιθανή πηγή σωματιδίων, ώσπου τελικά οι υποψίες στράφηκαν στα ίδια τα γάντια που φορούσαν.
Πειραματική προσομοίωση της επαφής
Για να ποσοτικοποιηθεί το πρόβλημα, οι επιστήμονες δοκίμασαν επτά διαφορετικούς τύπους γαντιών, συμπεριλαμβανομένων των τυπικών γαντιών νιτριλίου, λατέξ αλλά και ειδικών γαντιών για καθαρούς χώρους.
Αναπαρέστησαν τυπικά εργαστηριακά σενάρια, όπως το άγγιγμα φίλτρων μεμβράνης, αντικειμενοφόρων πλακών μικροσκοπίου και άλλων σκευών που χρησιμοποιούνται στην αναλυτική διαδικασία.
Ακόμη και με αυτή την ήπια και τυπική επαφή, παρατηρήθηκε σημαντική μεταφορά σωματιδίων από την επιφάνεια των γαντιών στην επιφάνεια των αναλυτικών οργάνων.
Κατά μέσο όρο, οι μετρήσεις έδειξαν ότι τα γάντια αυτά προκαλούν περίπου 2000 ψευδώς θετικά σήματα ανά τετραγωνικό χιλιοστό.
Η Madeline Clough τόνισε ότι οποιαδήποτε μελέτη που περιλαμβάνει χειρισμό δειγμάτων με γυμνό χέρι που φέρει γάντι είναι επιρρεπής σε αυτή τη μορφή μόλυνσης από στεατικά άλατα.
Η δυσκολία διάκρισης των στεατικών αλάτων από το πλαστικό πολυαιθυλένιο (PE) είναι μεγάλη ακόμα και με τη χρήση ηλεκτρονικού μικροσκοπίου σάρωσης (SEM). Οπτικά και χημικά μοιάζουν σχεδόν πανομοιότυπα.
Οι ερευνητές προσπάθησαν επίσης να διακρίνουν οπτικά τα μικροπλαστικά από τα σωματίδια στεατικών αλάτων χρησιμοποιώντας προηγμένες τεχνικές μικροσκοπίας.
Διαπίστωσαν ότι η εικόνα ενός κόκκου στεατικού άλατος μοιάζει σχεδόν απαράλλαχτη με ένα θραύσμα πολυαιθυλενίου, ενός από τα πιο κοινά πλαστικά στο περιβάλλον.
Αυτή η οπτική και φασματοσκοπική σύγχυση καθιστά την έρευνα για τα μικροπλαστικά ακόμα πιο σύνθετη.
Δεδομένα απελευθέρωσης σωματιδίων ανά τύπο γαντιού
Ο παρακάτω πίνακας συνοψίζει τα συγκριτικά δεδομένα της μελέτης σχετικά με την τάση διαφόρων τύπων γαντιών να παράγουν ψευδώς θετικά σήματα μικροπλαστικών σε εργαστηριακό περιβάλλον.
| Τύπος γαντιού | Εκτιμώμενα σωματίδια ανά mm² | Καταλληλότητα για ανάλυση μικροπλαστικών |
|---|---|---|
| Γάντια νιτριλίου (τυπικά) | ~2000 | Χαμηλή (υψηλός κίνδυνος επιμόλυνσης) |
| Γάντια λατέξ | ~1800 – 2200 | Χαμηλή (υψηλός κίνδυνος επιμόλυνσης) |
| Γάντια καθαρού χώρου | Πολύ χαμηλά (<50) | Υψηλή (συνιστώμενη επιλογή) |
Επιπτώσεις στην υπάρχουσα βιβλιογραφία
Η Anne McNeil, καθηγήτρια Χημείας και επικεφαλής της δημοσίευσης, υπογράμμισε ότι τα ευρήματα αυτά δεν αναιρούν την ύπαρξη ή τη σοβαρότητα του προβλήματος των μικροπλαστικών.
Αντίθετα, φωτίζουν μια μεθοδολογική αδυναμία που μπορεί να έχει οδηγήσει σε υπερεκτίμηση των απόλυτων συγκεντρώσεων σε προηγούμενες μελέτες.
Η McNeil δήλωσε χαρακτηριστικά ότι ακόμα και αν έχουμε υπερεκτιμήσει τα επίπεδα, το γεγονός ότι δεν θα έπρεπε να υπάρχει ούτε ένα μικροπλαστικό στο περιβάλλον παραμένει αδιαπραγμάτευτο.
Η έρευνα αυτή αναδεικνύει τον κρίσιμο ρόλο της διεπιστημονικής χημικής γνώσης στην αντιμετώπιση προκλήσεων όπου οι διαφορές μεταξύ ουσιών είναι δυσδιάκριτες.
Η κατανόηση της συμπεριφοράς των υλικών σε μοριακό επίπεδο είναι ζωτικής σημασίας για την αξιοπιστία της περιβαλλοντικής ανάλυσης.
Όπως επεσήμανε η Clough, οι επιστήμονες που αναζητούν μικροπλαστικά στο περιβάλλον ουσιαστικά ψάχνουν μια «βελόνα στα άχυρα», με την πρόσθετη δυσκολία ότι ιδανικά δεν θα έπρεπε να υπάρχει ούτε μία βελόνα εξαρχής.
Σύμφωνα με τη μελέτη, η χρήση ενός ζευγαριού γαντιών καθαρού χώρου μπορεί να μειώσει τα ψευδώς θετικά σήματα σε ποσοστό άνω του 95% σε σχέση με τα κοινά εργαστηριακά γάντια.
Πρακτικές τεχνικές για την ελαχιστοποίηση του σφάλματος
Για την αντιμετώπιση αυτής της κρυφής πηγής μόλυνσης, οι ερευνητές προτείνουν μια σειρά από άμεσα εφαρμόσιμα μέτρα στα εργαστήρια περιβαλλοντικής ανάλυσης.
Η υιοθέτηση ενός πιο αυστηρού πρωτοκόλλου καθαριότητας μπορεί να διασφαλίσει ότι τα δημοσιευμένα δεδομένα αντικατοπτρίζουν με μεγαλύτερη ακρίβεια την πραγματική περιβαλλοντική επιβάρυνση και όχι την εργαστηριακή επιμόλυνση.
- Αντικατάσταση γαντιών: Προτιμήστε γάντια καθαρού χώρου (cleanroom gloves) ή γάντια που έχουν πιστοποιηθεί για χαμηλή απελευθέρωση σωματιδίων και μη πτητικών υπολειμμάτων.
- Τυφλά δείγματα: Συμπεριλάβετε πάντα εργαστηριακά τυφλά δείγματα στην ανάλυση. Επεξεργαστείτε ένα καθαρό φίλτρο με τον ίδιο ακριβώς τρόπο που επεξεργάζεστε τα περιβαλλοντικά δείγματα για να ποσοτικοποιήσετε τη συνεισφορά του υποβάθρου.
- Συχνός καθαρισμός επιφανειών: Καθαρίστε σχολαστικά όλους τους πάγκους εργασίας και τα μεταλλικά όργανα με διαλύτες υψηλής καθαρότητας πριν από κάθε χρήση.
- Έλεγχος παρτίδων: Εάν η χρήση τυπικών γαντιών είναι αναπόφευκτη, ελέγξτε διαφορετικές παρτίδες κατασκευής, καθώς η ποσότητα των στεατικών υπολειμμάτων μπορεί να διαφέρει σημαντικά μεταξύ των προμηθευτών.
Η σημασία της μεθοδολογικής ακρίβειας στην εποχή των μικροπλαστικών
Η συγκεκριμένη μελέτη έρχεται να προστεθεί σε έναν αυξανόμενο όγκο βιβλιογραφίας που αμφισβητεί την ακρίβεια των πρώιμων δεδομένων για τα μικροπλαστικά και υπογραμμίζει την ανάγκη για αυστηρότερα πρότυπα διασφάλισης ποιότητας στην αναλυτική χημεία περιβάλλοντος. Η ανησυχία δεν έγκειται μόνο στα γάντια.
Έρευνες έχουν δείξει ότι και άλλα κοινά εργαστηριακά αναλώσιμα, όπως τα πλαστικά ρύγχη πιπετών, τα φιαλίδια αποθήκευσης και ακόμη και τα συνθετικά υφάσματα των εργαστηριακών ποδιών, μπορούν να συμβάλουν σε ένα αυξημένο υπόβαθρο σωματιδίων.
Το γεγονός αυτό καθιστά την ανάλυση δειγμάτων με εξαιρετικά χαμηλές συγκεντρώσεις, όπως το πόσιμο νερό ή ο αέρας απομακρυσμένων περιοχών, μια εξαιρετικά απαιτητική διαδικασία.
Η ανάγκη για διαφοροποίηση μεταξύ πραγματικού πλαστικού και στεατικού άλατος αναδεικνύει ένα βαθύτερο πρόβλημα που αντιμετωπίζουν οι αναλυτικοί χημικοί.
Οι φασματοσκοπικές τεχνικές που χρησιμοποιούνται ευρέως, όπως η μRaman και η FTIR, βασίζονται στη σύγκριση των λαμβανόμενων φασμάτων με βιβλιοθήκες αναφοράς.
Εάν οι βιβλιοθήκες αυτές δεν είναι επαρκώς εμπλουτισμένες με φάσματα από κοινά εργαστηριακά υπολείμματα, το λογισμικό μπορεί να ταυτοποιήσει εσφαλμένα έναν κρύσταλλο στεατικού μαγνησίου ως πολυαιθυλένιο.
Η μελέτη του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν λειτουργεί ως μια ηχηρή υπενθύμιση προς την επιστημονική κοινότητα ότι η ερμηνεία των δεδομένων απαιτεί πάντα ένα κριτικό φίλτρο χημικής γνώσης και δεν μπορεί να επαφίεται αποκλειστικά σε αλγορίθμους.
Πέρα από το εργαστήριο, τα ευρήματα αυτά έχουν σημαντικές προεκτάσεις για τη χάραξη πολιτικής.
Εάν οι τρέχουσες μετρήσεις περιβαλλοντικών μικροπλαστικών είναι υπερεκτιμημένες λόγω της συμβολής των εργαστηριακών διαδικασιών, αυτό θα μπορούσε να επηρεάσει τις αποφάσεις που αφορούν τη ρύθμιση της χρήσης πλαστικών και την αξιολόγηση των κινδύνων για την ανθρώπινη υγεία.
Ωστόσο, οι ειδικοί προειδοποιούν ότι η διόρθωση αυτού του συστηματικού σφάλματος δεν πρέπει σε καμία περίπτωση να ερμηνευθεί ως μείωση της σημασίας του προβλήματος της παγκόσμιας πλαστικής ρύπανσης.
Αντίθετα, θα πρέπει να μας ωθήσει στην ανάπτυξη ακόμη πιο αξιόπιστων εργαλείων για την παρακολούθηση και την κατανόηση της πορείας των μικροπλαστικών στα οικοσυστήματα.
Η ανάπτυξη νέων πρωτοκόλλων που περιλαμβάνουν τη χρήση υλικών χωρίς πλαστικά πρόσθετα και την αυτοματοποίηση των διαδικασιών για την ελαχιστοποίηση της ανθρώπινης επαφής αποτελεί το επόμενο λογικό βήμα για την επιστημονική έρευνα στον τομέα αυτό.
Η πρόκληση παραμένει η εύρεση της ισορροπίας ανάμεσα στην ανίχνευση της πραγματικής ρύπανσης και την αποφυγή της καταγραφής ανύπαρκτων σωματιδίων που προέρχονται από τα εργαλεία μας.
Σε έναν κόσμο όπου το πλαστικό είναι πράγματι πανταχού παρόν, η έρευνα για τα μικροπλαστικά καλείται να αντιμετωπίσει όχι μόνο την πανταχού παρουσία του ρύπου στη φύση, αλλά και την πανταχού παρουσία του μέσα στο ίδιο το εργαστήριο που προσπαθεί να τον μετρήσει.
