Mikroplastikler, boyu 5mm’den küçük olan plastik parçacıklarıdır. Günümüzde plastiklerin parçalanması neticesi oluşan mikroplastiklerin adının “kirletici” olarak bilinmesi pek de yaygın değildir.
Özellikle renksiz, şeffaf veya mikro boyuta kadar parçalanmış olan plastikler su kaynaklarında görünmez çöpleri oluşturarak ciddi bir görünmez tehlike haline dönüşebilmektedir. Çevrede görünür büyüklükteki atıkları karakterize etmek ve sınıflandırmak kolay olsa da mikroplastikler için bu nispeten zordur.
Mikroskop yardımıyla ve Fourier Dönüşümlü Infrared Spektrofotometre (FD-IS) ile ancak karakterize edilebilirler. Bir plastik, antropojenik faaliyetler ve çevresel olaylarla parçalanarak milyonlarca
mikroplastik parçacıklarına dönüşebilmektedir. Plastiklerin, hidrofobik yüzey, yüzücülük, kirleticileri taşıma potansiyelleri, kalıcı organik kirletici (KOK)’leri absorplayabilmeleri, UV foto-oksidatif parçalanma vb. gibi özelliklerinden dolayı mikroplastikler su kaynaklarında büyük tehlike haline gelmiştir.
Mikroplastikler, klasik atıksu arıtma tesislerinde tutulamayıp alıcı ortamlara kontrolsüzce tekrar deşarj edilmektedir. Bu yüzden mikroplastikler besin zincirinde önemli basamaklardaki, zooplankton, makro omurgasızlar, balıklar vs. gibi canlıların doku veya organlarında birikebilmektedir. Bu kirliliğin önüne geçmek ve su kaynaklarını korumak için çeşitli çalışma ve kontrollerin yapılması gerekmektedir.
Plastikler hafiflik, esneklik, kolay işlenebilirlik, korozyona karsı dayanıklılık, iyi elektrik ve ısı yalıtkanlığı, kullanım kolaylığı ve ekonomiklik gibi sundukları pek çok avantajları nedeniyle günlük hayatımızda her alanda kullanılan polimerik maddelerdir.
Tüm dünyada geçmişten geleceğe plastik tüketimine bakıldığında, 1960’larda toplam 7 milyon ton olan tüketimin günümüzde yaklaşık 330 milyon ton olduğu ve 2020 yıllarında ise bu tüketim miktarının 540 milyon tona ulaşacağı tahmin edilmektedir. Toplam plastik tüketiminin günümüzden itibaren yılda yaklaşık %4-6,2 oranında artacağı tahmin edilmektedir.
Plastik hammaddeleri çeşitli ölçekteki plastik işleme fabrikalarında ergitilerek şekillendirme
vb. işlemlerden sonra ürün haline getirilerek piyasaya sürülür. Kentlerde oluşan çöplerin kırsalda oluşanlardan en az iki kat daha fazla olduğu bilinmektedir. Ülkelerde ekonomik büyümeye paralel olarak artan üretim ve buna bağlı tüketim ile birlikte oluşan çöpler de artmaktadır.
Plastik atıklarını; üretim atıkları ve tüketim atıkları olmak üzere ikiye ayırabiliriz.
Fabrikalarda üretim sırasında oluşan kırpıntılar, parçalar, döküntüler ve hatalı ürünleri üretim artıkları grubunda; evsel, endüstriyel, ulaşım, tarımsal faaliyetler amacıyla kullanım sonrası oluşan plastik atıkları da tüketim atıkları olarak söylenebilir. Günümüzde yıllık plastik üretimi yaklaşık 330 milyon ton iken bunun yalnızca yüzde 10’u geri dönüştürülmektedir.
Bir kişi veya firma ortalama ne kadar plastik atık üretir ve de çevreye atar bilemez bu yüzden bu tür atıkları yönetebilmek ve minimize edebilmek için öncelikle herkes atığını ölçmeli ona göre de atığı önleme, azaltma, geri dönüşümü açısından değerlendirmelidir.
Uluslarası olarak yürütülen Plastik İfşası Projesi ile, çevreyi olumsuz etkilemeden tüketiciler ve işletmeler açısından değer katan bir dünya yaratmak amacıyla, plastik atıklarını ölçen, yöneten, azaltan ve faydalanan bir iş dünyası düşünülmektedir.
Andrew Russell yönetimindeki Plastik İfşası Projesi’nde esas amaç, özellikle endüstrilerin ne kadar plastiği, nasıl kullandıkları, geri kazanma amaçlı ne yaptıkları, daha az plastik kullanmak için ne gibi önlemler aldıkları, oluşan atıkların bertarafı ve biyoparçalanabilir malzemelere yönelimleri ile ilgili bilgilerini ortaya koymalarıdır.
Plastik kullanımına ve yarattığı zararlara akılcı bir çözüm getirmek, aşırı kullanımını azaltmak ve tüketicide, şirketlerde, fabrikalarda, hastanelerde ve üniversitelerde bilinç yaratmak amacıyla bir tedbir olarak “plastik ayak izi” kavramı ortaya atılmıştır. Karbon ayak izine benzer bir tanımla plastik ayak izi; birey, firma veya kuruluş başına kullanılan plastiklerin çevreye bıraktıkları kirlilik anlamına gelmektedir.
Tek bir plastik malzeme parçalanarak milyonlarca mikroplastik parçacıklarına dönüşebilmektedir. Mikroplastikler okyanuslarda kompleks iki-üç boyutlu fiziksel akımların etkisiyle pasif olarak yüzer. Mikroplastikler su kalitesiyle ilgili bir kirletici olarak yaygın olarak bilinmemektedir. Marinalardan gelen plastik çöpler ve döküntüleri sürüklenerek okyanuslarda yavaş yavaş parçalanarak küçük parçacıklar halinde gelir.
Bu parçacıkların çoğu su yüzeyinde yüzer fakat bir kısmı çeşitli yollarla sedimentlere kadar gidebilir. Bu parçacıklar büyüklüklerine göre nanoplastikler (bir mikrometreden küçük olanlar), mikroplastikler (yaklaşık < 5 mm) ve mezoplastikler (yaklaşık > 5 mm) olmak üzere üç ana grupta kategorize edilmektedir. ABD Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi tarafından yapılan tanımlamaya göre mikroplastikler 5mm’den küçük olan plastik parçacıklarıdır.
Son zamanlarda; Andrady, mikroskopla görülebilen mikroplastikleri insan gözünün görebileceği küçük plastiklerden ayırtedebilmek amacıyla bilimsel isimlendirme olarak mezoplastikler terimini önermiştir. Başka bir çalışmada ise plastik parçaları üç gruba ayrılmıştır: Birincisi 5 mm’den daha büyük parçalardan oluşmaktadır. İkinci grup 1 ile 5 mm arasındaki parçacıklardan oluşmaktadır. Üçüncü grup ise mikroplastiklerdir, bunlar; 1mm’den küçük ve yaklaşık 0.355 mm civarındaki parçacıklardır.
1990’lardan bu yana her yıl kuşlar, deniz kaplumbağaları, balinalar, yunuslar, su samuru ve foklar gibi 140.000’den fazla deniz hayvanının sularda bulunan plastikleri yutarak veya vücutlarına dolaşması sonucu boğularak öldükleri rapor edilmektedir. Plastiklerin çoğu renksizdir. Bu yüzden üretimde istenilen rengi elde etmek için renk verici maddeler kullanılmaktadır.
Özellikle renksiz, şeffaf olan veya mikro boyuta kadar parçalanmış olan plastikler su kaynaklarında görünmez çöpleri oluşturur. Sulardaki mikroplastikleri ilk önce çok ince elek aralığındaki filtrelerden geçirerek süzmek ve ayırmak gerekir. Filtrasyon işleminden sonra mikroskop ile şekillerine, renklerine veya büyüklüklerine göre bir sınıflandırma yapılabilir. Hangi malzemeden yapıldığını anlamak için de FD-IS kullanılmaktadır.
Lechner ve arkadaşları 2010-2012 yıllarında Avrupa’nın en büyük ikinci nehri olan Tuna nehrindeki plastik çöplerin taşınmasını incelemişlerdir. Çalışmalarının amacı sürüklenen plastik çöplerin miktarını ölçmek ve kategorize etmektir. Bu çalışma, larva dağılımının ve nehir balık populasyonlarının korunması gerektiğini vurgulamaktadır.
Uluslararası Pelet İzleme Projesi kapsamında yapılan çalışmalarda 17 ülkenin 30 sahilinden toplanan polietilen pelet örnekleri üzerinde organik klorlu bileşiklerin analizi yapılmıştır. Peletlerdeki en yüksek PCB konsantrasyonlarına ABD sahillerinde rastlanmıştır.
Ardından Batı Avrupa ve Japonya gelmektedir, tropikal Asya, Güney Afrika ve Avustralya’da ise daha düşük olarak ölçülmüştür. Bu konumsal numuneler PCB kullanımındaki bölgesel farklılıkları yansıtmaktadır ve sonuçlar midye izleme verileriyle pozitif bir ilişki içindedir.
ABD’nin batı kıyısında ve Vietnam’da yüksek konsantrasyonlarda DDT’ ye rastlanmıştır.
Türkiye’ de ise Eylül ayında İzmir sahillerinden toplanan çöplerdeki plastik örneklerinin yüzde 75′ inin PE olduğu ve bunlar üzerinde yapılan analizlerde 53 ng/g-pelet PCB, 27.6 ng/g-pelet DDT ve 0.83 ng/g-pelet HCH grubu pestisitlerin bulunduğu görülmüştür.
Bu proses tersinirdir. Yani deneysel çalışmalar da göstermiştir ki, üzerine zararlı kirleticiler tutunmuş olan mikroplastikler deniz solucanları veya balıklar tarafından yutulduğunda zararlı kirletici canlıya geçmektedir. Transfer olayı polimerin tipine, kirletici maddeye, organizmanın durumuna ve özellikle de pH ve sıcaklığa bağlıdır. Bu geçişler maddelere göre özel şekilde gelişmektedir ve henüz tam olarak açıklanamamaktadır.
Mikroplastiklerin su ortamlarında yarattığı zararlı etkiler de yeni yeni tartışılmaya ve araştırılmaya başlanmıştır. Literatüre bakıldığında bu konuda yapılan çalışmalar en fazla son birkaç yıl içerisinde yapılmaya başlanmıştır ve sayı olarak da çok azdır.
Mikro-nanoplastiklerin olumsuz etkilediği organizmalar yalnızca denizlerde ve okyanuslarda değil tatlı sularda da bulunmaktadır. Bu parçacıklar alglerin yavaş büyümesine ve su pirelerinin yapısal deformasyonuna sebep olabilir ve küçük organizmalar ile balıklar arasındaki iletişimi engelleyebilir.
Nanoplastiklerin Scenedesmus obliquus’un büyümesine ve Daphnia magna’nın üremesine etkilerini araştırmak amacıyla yapılan bir çalışmada; nano polistirenin (nano PS) yeşil alg S. obliquus büyümesine ve fotosentezine etkileri ve zooplankton D.magna’nın ölüm, yeni nesil üremesi ve malformasyonları gibi etkileri incelenmiştir.
Nano PS alglerdeki nüfus artışını ve klorofil konsantrasyonlarını azaltmıştır. Mikroplastiğe maruz bırakılan D.magna’nın vücut büyüklüğünde olumsuz yönde değişimler ve üremesinde ciddi değişiklikler gözlenmiştir. Yenidoğanların sayılarında ve vücut büyüklüğünde azalmalar gözlenirken, yenidoğanlar arasında malformasyonla uğramış bireylerin sayısı %68’e yükselmiştir.
Nano-PS’ nin bu etkileri, polistrenin 0.22 ve 103 mg nanoPS/L arasındaki nanoparçacıkları kullanıldığında gözlenmiştir. Malformasyonlar 30 mg nanoPS/L konsantrasyonlarından itibaren başlamıştır. Marinalardaki benzer plastik konsantrasyonları, burada tatlı su için belirtilen konsantrasyondan daha yüksektir ve nihayetinde sedimentlerdeki konsantrasyonlar daha fazla olacaktır. Bu çalışma mikroplastiklerin özellikle tatlı su organizmaları üzerindeki olumsuz etkilerini anlatan ilk çalışma olarak kabul edilebilir.
Yapılan bir araştırmada bilim adamları yengeçlerin denizlerdeki mikro plastik parçaları sadece yiyeceklerle değil, solungaçlarıyla da çekerek solunum sisteminde tutabildiklerini ortaya çıkarmışlardır.
Plastikler bazı türleri veya maddeleri kökeninde bulunduğu yerlerden daha uzaklara taşıyabilirler.
Bazı canlılar ise nadiren de olsa okyanuslardaki akıntı kesişme noktalarında biriken plastik çöp parçalarından faydalanabilmektedir. Örneğin suyun yüzey gerilimi üzerinde yaşayan böceklerden Veliidae ve Gerridae familyaları epinöstonun en çok tanınanlarıdır. Gerridae familyasının yüzde 90’ı sadece tatlı sularda bulunur fakat Halobates grubuna ait beş tür denizlerde yaşar.
Bu patenci böcekler 1 cm uzunlukta olan ve sudan çok havaya bağlı yaşayan karasal canlılardır. Su yüzeyinde ileri geri kayarak dururlar. Yumurtalarını ancak odun, kaya veya suda yüzen uygun bir sert yüzeyli madde bulduğunda bırakabilir.
Günümüzde patenci böcekler özellikle okyanuslarda biriken plastik çöplerin yüzeyinde rahatça yumurta bırakacak sert ortam bulabildikleri için diğer türler arasında sayıca üstün hale gelebilmektedir.
Günümüzde plastik atıkların miktarı 1970’ lere göre 100 kat artmış bulunmaktadır. Denizlerde plastik parçalarına tutunarak yaşayan bazı yengeç türleri ve bazı kabuklular da bu plastik parçalarının sağladığı ortamdan fayda sağlayan canlılar olarak söylenebilir.
Mikroplastiklerin kaynakları ve lavabolardan kanalizasyonlara oradan da habitatlara geçişiyle ilgili olarak yapılan bir çalışmada; yoğun nüfuslu bölgelerde daha fazla polyester, akrilik, polipropilen, polietilen ve poliamid liflerin küresel ölçekteki sahilleri kirlettiği ortaya çıkarılmıştır. Artık kanalizasyonların boşaltıldığı tatlı sular ve karasal habitatlar da dahil olmak üzere nüfus yoğunluğu düşük olan yerlerde de genel bir ilişkiyi göstermek gerekmektedir.
Mikroplastik liflerin önemli bir kaynağı, çamaşır yıkama sonrası oluşan sentetik liflerin kanalizasyona boşaltılmasıdır. Yıkama sonrası oluşan sentetik tekstil liflerin oranının doğal tekstil liflerinden (örneğin, pamuk, yün, ipek) >% 170 daha fazla olduğu görünmektedir. Sentetik tekstil ürün liflerinin, çamaşır yıkama esnasında doğrudan atıksuya bırakılmasını azaltmak konusunda çamaşır makinası üreticilerinin Ar-Ge çalışmaları yapmaları ve ona göre makine tasarlamaları çok iyi olacaktır.
Yapılabilecek yeni makinalarla, atıksu arıtma tesislerine eklenebilecek yeni ünitelerle ve en önemlisi plastik içeren tüm ürünlerin aşırı kullanımının azaltılması gibi konularda yapılacak çalışmalarla, mikroplastikleri daha kaynağındayken giderilebilmek ve alıcı ortamlara girmesini önlemek açısından büyük önem arzetmektedir.
Literatürde mikroplastikler konusunda rastlanan çalışmalar sınıflandırıldığında yapılan çalışmaların çoğunluğunun plankton örneklerindeki mikroplastiklerin varlığı, kumlu ve çamurlu sedimentlerde mikroplastiklerin varlığı, mikroplastiklerin omurgalılar ve omurgasızlar tarafından yutulması ve kimyasal kirleticiler-mikroplastikler arası etkileşimlerin incelenmesi şeklinde olduğu görülmektedir.
Plastiklerin yutulması sonucunda potansiyel olarak çevre kirleticiler deniz besin zincirine aktarılır. Plastikler sudaki hayvanların hareketini engelleyebilir, vücutlarına dolaşabilir, boğulmalarına neden olabilir. Hayvanlar tarafından yutulduklarında yalancı bir tokluk hissi yaratarak kilo kaybına, sindirim ve gelişim bozukluğuna veya canlının dolu bir mideye rağmen açlıktan ölmesine neden olabilir.
Daha da kötüsü bu plastiklerin 5mm’den küçük parçaları olarak bilinen mikroplastiklerin çevre ve su yaşamında oluşturduğu kötü etkilerdir. Bu etkiler henüz tam olarak ortaya konulamamıştır. Bu araştırmadaki amaç, ülkemizde mikroplastiklerin çevreye ve canlılara olabilecek kötü etkilerine dikkat çekmek ve bu kirleticinin tanınmasına yardımcı olabilmektir.
Mikroplastikler’in Kaynakları
Özellikle son 50 yılda, plastiklerin yaşamımızın her alanında bulunmasından dolayı son yüzyıl neredeyse “plastik çağı” olarak adlandırılabilir. Plastik kullanımı aşırı arttıkça su kaynaklarında rastlanan mikroplastik miktarı da giderek büyümeye başlamıştır.
Mikroplastiklerin önemli bir kısmı plastiklerin küçük parçalara ayrılması neticesinde oluşurken, bir kısmı da plastik ürünlerin üretiminde endüstriyel ham madde olarak kullanılan küçük pelet şeklindeki reçineler (nurdles) oluşturur. Bu peletler; dayanıklı oldukları ve üzerinde KOK’ları absorblayabildikleri için bu kirleticilerin besin zincirine girmesinde önemli bir taşıyıcı araçtır.
Amerika da her yıl 60 milyar pound plastik hammaddesi (nurdles) üretilmektedir. Silindirik veya disk şeklindeki termoplastik peletler tüm dünyadaki plastik işleme fabrikalara sevk edilirler ve peletler; plastik şişe, kapak, çanta, ambalaj v.b. ürün yapmak için eritilerek kalıplara dökülür. Bu peletler taşıma, işleme işlemleri sırasında kazayla denizlere dökülebileceği gibi üretim döküntüleri de kontrolsüzce sulara verilebilmektedir.
Plastik kirliliği deniz ortamına nehirler, plajlar, denizcilik faaliyetleri ve yasadışı deşarjlar aracılığıyla girmektedir. Marinalardaki mikroplastik çöplerin kaynakları; evsel, endüstriyel, trafik, kullanılmış büyük plastiklerin çevrede parçalanması ve kanalizasyon-atıksu arıtma tesisleri gibi çeşitli antropojenik aktivitelerdir.
Kentsel atıksu arıtma tesislerine kanalizasyon yoluyla bol miktarda sentetik tekstil lifleri ve kozmetik temizleyicilerin içinde bulunan mikroboncuklar gelir. Yapılan araştırmalar göstermiştir ki, atıksu arıtma tesislerine gelen bu mikroplastikler mevcut işletilen metodlarla giderilemeden alıcı ortamlara deşarj edilmektedir. Alıcı ortamların göl, akarsu gibi tatlı ve değerli su kaynakları olduğu düşünülürse, mikroplastiklerin kontrolsuz ve aşırı şekilde kullanılması neticesinde zamanla ekolojik dengede yaratabileceği tahribat daha iyi anlaşılabilecektir.
Çoğu kozmetik ürününde bulunan mikroboncukların çapları yaklaşık 1mm-4mm arasındadır ve mikroplastik olarak nitelendirilirler. Mikroboncuklar genellikle kişisel bakım ürünleri kökenli olup lavabo veya küvetler aracılığıyla kanalizasyon sistemine geçer. Sularda yüzen çöplerin yüzde 90’ı plastik kaynaklıdır. Sudaki canlılar tarafından yutulan mikroplastikler birincil üreticiden yırtıcılara doğru besin zinciri boyunca geçerek biyomagnifikasyona uğrayabilir.
Mikroplastiklerin kaynakları olarak çoğu sentetik tekstil lifleri, kozmetiklerde deterjan ve diş macunlarında bulunan mikroboncuklar, plastik fabrikalarının atıkları, otomobil lastiklerinden aşınıp kopan parçacıklar ve çevredeki plastiklerin çevrede zamanla küçük zerreciklere dönüşmesi sayılabilir.
Bunlardan mikroboncuklar ve tekstil lifleri direkt kullanım neticesinde oluşan birincil mikroplastikler (primer) olarak düşünülürken; diğer plastik atıkları, lastik atıkları ve çevredeki plastiklerin parçalara ayrılması, belli parçalanma aşamalarından sonra oluştuğu için dolaylı kirletici veya ikincil mikroplastikler (sekonder) olarak düşünülebilir. Bu parçalara ayrılma işlemleri; antropojenik etkilerle ve/veya su, hava, rüzgar, güneş (UV ışını) etkisi gibi doğal etkilerle gerçekleşebilir.
Mikroplastiklerin Şekilleri
Mikroplastikleri amorftan küresele veya uzun ince liflere kadar çok çeşitli şekillerde bulunabilir. Plastik peletler tablet benzeri küresel, dikdörtgen, silindirik ve disk şekillidir en çokta uçları yuvarlanmış küresel ve oval şekillidir. Gelgit ve haliç sedimentlerinde bulunan çoğu parçaları liflerden oluşmakltadır. Kanalizasyon deşarjlarından ve kanalizasyondan alınan sedimentlerdeki mikroplastikler incelendiğinde, sentetik tekstil ürünü giysilerde kullanılan polyester ve akrilik liflerin oranlarıyla benzerlik gösterdiği görülmüştür.
Mikroplastiklerin şekilleri çevrede kalma süresine bağlı olduğu kadar maruz kaldığı parçalanma işlemlerine de bağlı olarak değişir. Örneğin marinalarda rastlanan keskin kenarlı bir mikroplastik o plastik parçalarının denize yeni girmiş olduğunu veya köşeleri yuvarlanmış pürüzsüz parçaların ise sedimentte uzun süre kalarak sedimentteki diğer maddeler tarafından aşınarak pürüzsüz hale geldiğini gösterebilir.
Mikroplastiklerin Sınıflandırılması
Mikroplastikleri kategorize edebilmek için oluştuğu kaynaklar, üretildiği malzeme, tipi, yapısı, şekli, rengi ve aşınmışlık durumu değerlendirilebilir. Günümüzde kullanılan plastiklere bağlı olarak oluşan mikroplastiklerin çeşitli özellikleri esas alınarak yapılmış olan bir sınıflandırma aşağıdaki Çizelge 1’de gösterilmiştir. Bu çizelgeden de anlaşıldığı üzere üretilen plastik hangi malzemeden yapılmışsa kullanım sonrası oluşacak mikroplastik de o özellikleri taşıyan ve kullanım durumuna göre çeşitli aşınmalara uğramış olan parçacıklar halinde olacaktır.
Mikroplastik süspansiyonlar optik mikroskop, elektron mikroskobu, Raman spektroskopisi ve FTIR spektroskopisi ile tanımlanabilir. Mezoplastikler spektroskopik ve görüntüleme teknikleriyle, mikroplastikler mikrospektroskopi ve Flouresans teknikleriyle ve nanoplastikler ise elektron mikroskopi ile görüntülenebilir.
Yuvarlaklık parçacık boyutu ile ters orantılı olarak değişmektedir. Daha büyük parçacıklar daha ince uzun ve/veya pürüzlü yüzeye sahipken giderek küçülen parçacıkların ise daha yuvarlak şekilli olarak bulunmaktadır. Muhtemelen parçacıklar zamanla daha küçük parçalara ayrılmaya ve bozunmaya devam etmektedir. Plastikler kullanıldıktan sonra geri dönüşümü oldukça fazla olabilecek önemli malzemelerdir.
Çizelge 1. Mikroplastiklerin kaynakları ve yapısı
| Kategoriler | Mikroplastikler |
| Kaynakları | 1. Tüketici ürünlerinden kaynaklananlar: Kozmetiklerdeki mikroboncuklar; yüz temizleme ve peeling jelleri, şampuan ve sabunlar, diş macunu, eyeliner, rimel, dudak parlatıcısı, deodorant ve güneş kremleri. 2. Tekstil ürünleri: Kıyafetlerde vb. kullanılan polyester, polyamid (naylon) ve polar tekstil malzemeler 3. Endüstriyel hammaddeler, artıkları ve döküntüleri: Plastik üretim, işleme veşekillendirme işlemlerinden 4. Ulaşımdan kaynaklananlar: Araç lastiği döküntüleri |
| Tipi | Plastik parçacıkları, peletler, iplik-lifler, plastik filmler, köpüklü plastikler, granüler plastikler, straforlar |
| Şekilleri | Pelet şeklinde olanlar: silindirik, diskler, düz, oval, küresel Parça şeklinde olanlar: yuvarlak, yarı yuvarlak, köşeli, yarı köşeli Genel: şekilsiz, uzun, parçalanmış, pürüzlü ve kırık kenarlı |
| Aşınma duru | Yeni, bozunmamış, pürüzlü yüzey, pürüzlü parçacıklar, doğrusal kırıklar, yarıparalel çıkıntılar, yeni başlayan değişim ve çizik düzeyi (konkoidal kırıklar), oyuklu, pürüzsüz yüzey, bozunmuş ve çok bozunmuş olanlar. |
| Renk | Transparan (şeffaf), kristalin, beyaz, açık-beyaz-krem, kırmızı, turuncu, mavi, opak, siyah, gri, kahverengi, yeşil, pembe, ten rengi, sarı ve pigmentasyon |
Plastik reçine tanımlama ve geri dönüşüm kodlama sistemi Plastik Endüstrisi Topluluğu (SPI) tarafından 1988 yılında geliştirilmiştir. Uluslararası kullanılan bu kodlama, plastik türlerine 1′ den 6’ya kadar numara atanarak yapılmıştır.
Plastik endüstrisi geliştikçe, özel kriterlere uymayan 1-6 arası etiketlenemeyecek birçok yeni plastik türevleri icat edilmiştir. SPI, kodlamış olduğu altı plastiğin kombinasyon şeklinde kullanılması veya bunların dışında bir plastik kullanılması durumunda 7 numaralı kodu “diğer” malzemeler olarak tanımlamıştır.
Çizelge 2‘de gösterilen bu geri dönüşüm kodları, üçgen geri dönüşüm sembolü içine yazılmış numaradan oluşur ve genellikle ürünün alt tarafında bulunur. Çizelgeden de anlaşılacağı gibi bazı malzemelerin sağlık üzerinde olumsuz etkileri saptanmamış ve geri dönüşümü iyi iken bazılarının etkileri her iki anlamda da kötü olabilmektedir.
Geri dönüşüm kodu veya türü ne olursa olsun plastiklerin çevreye kontrolsüzce terkedilmesi neticesinde su kaynakları ve canlılar açısından yaratacağı riskler düşünülmelidir. Plastiklerin kullanımı sırasında herhangi bir risk oluşturmayanları bile yaşam döngüsü analizi yapılarak düşünüldüğünde mikroplastiklere dönüşerek çevrede tehdit oluşturabilir. Günümüzde her yerde yaygın olarak kullanılan plastik çeşitlerinin adları ve kullanım alanları Çizelge 3’de verilmiştir.
Çizelge 3’de görüldüğü gibi günümüzde sıklıkla kullanılan plastik türlerinin yoğunlukları farklıdır. Bunların parçalanarak tatlı-tuzlu su ortamlarına girmesi neticesinde; farklı yoğunluk değerlerinden dolayı yüzeylerde, su kolonu boyunca ve sedimentler içinde mikroplastiklere rastlanabilir.
Çizelge 2. Plastik reçine tanımlama ve geri dönüşüm kodları
| Plastik Kodu | Kısaltması | Plastik Adı | Morfoloji | Tekrar Kullanım | Geri Dönüşüm | Sağlık | Erime Sıcaklığı Tm (oC) |
| 1 | PET, PETE | Polietilen tereftalat | Kristalin Termoplastik | Hayır Tek kullanım | Çok iyi | Herhangi bir zarar bildirilmemiş. | 250-260 Tg=800 C |
| 2 | PE-HD, HDPE | Polietilen yüksek yoğunluklu | Kristalin Termoplastik | Evet | Çok iyi | Herhangi bir zarar bildirilmemiş. | 130 |
| 3 | PVC, V | Polivinil klorid (Vinil klorür CH2 = CHCl) | Amorf Termoplastik | Hayır | İçindeki katkı maddeleri (Kurşun, DEHA (di (2- etilheksil) adipat), dioksinler, Etilen diklorür, Vinil klorür) yüzünden çok az dönüştürülebilir | Zararlıdır; öğrenme güçlüğü, bağışıklık ve hormon bozukluğu, doğum kusurları, genetik değişiklikler. | Tg=800C |
| 4 | PE-LD, LDPE | Polietilen-düşük yoğunluklu | Kristalin Termoplastik | Evet | Genellikle geri dönüştürülemez | Herhangi bir zarar bildirilmemiş. | 110 |
| 5 | PP | Polipropilen (Propilen CH3CH= CH2) | Kristalin Termoplastik (Yarı seffaf beyaz) | Evet | Kolayca dönüştürülemez. | Herhangi bir zarar bildirilmemiş. | 160 |
| 6 | PS | Polistiren (Stiren C6H5CH= CH2) | Amorf Termoplastik (Renksiz, saydam) | Hayır | Mümkün fakat ekonomik değildir. | Zararlıdır. Stiren’ in nörotoksin etkileri ve yağ dokuda depolanabilme özelliği vardır. Kırmızı kan hücreleri üzerinde, karaciğer, böbrek ve mide organlarına zararları bulunmaktadır. | 240 Tg=70-1150C |
| 7 | Polikarbonat, Akrilik | Çeşitli | Hayır | Karışık plastikleri içerdiğinden zordur | Zararlıdır. Etkileri plastiğin içindeki reçine ve plastikleştiricinin çeşidine göre değişir. Polikarbonat plastikten bisfenol-A (BPA) adıyla bilinen endokrin bozucu sızar. | – |
Hidalgo-Ruz ve arkadaşlarının (2012) yaptığı bir çalışmada deniz ve okyanuslardan alınan su numunelerinde ve sedimentlerde bulunan mikroplastikleri yoğunluk farkına göre ayırabilmek amacıyla yoğunluğu 1.2 g.cm-3 olan sodyumklorür çözeltisi, yoğunluğu 1.4 g.cm-3 olan sodyumpolitungstat çözeltisi, musluk suyu ve deniz suyu kullanılmıştır.
Polistirenin köpüklü formu, yüksek ve düşük yoğunluklu polietilen ve polipropilen musluk suyunda ve deniz suyunda yüzer. Polistirenin katı formu ise doygun tuz çözeltisi içerisinde yüzmektedir.
Son olarak esnek ve sert polivinil klorür (PVC), polietilen tereftalat (PETs) ve naylon, sodyumpolitungstat çözeltisi içinde yüzer. İki deniz suyu çalışmasında benzer bir yoğunluk ayırma işlemi; süpernatant kısmından yüzen parçacıklar alınıp tatlı su içine konularak gerçekleştirilmiştir.
Mikroplastiklerin Fizikokimyasal Özellikleri
Hidrofobik yüzeyleri olması, yüzücülük, kirleticileri taşıma potansiyelleri, PCB ve DDT gibi KOK’ları absorplayabilmeleri, UV foto-oksidatif bozulma, termo oksidatiflik, bio ve/veya termal parçalanma, özellikle biyofilmlerde biyokütle üzerine bağlayıcılık vb. gibi özellikleri bulunmaktadır.
Mikroplastiklerin sebep olduğu kötü biyolojik etkilerinin yanısıra, KOK’ları deniz besin zincirine taşımada rol oynadıkları da bilinmektedir (Biyoakümülasyon, biyomagnifikasyon). Mikroplastikler KOK’lar için etkili bir tutucudur ve KOK’ları yüzeysel su kaynaklarından sedimentlere taşır, dolayısıyla bu da bentik organizmaların KOK’lara maruziyetini artırmaktadır. Dünya çapında denizlerde rastlanan plastik peletlerdeki bildirilen KOK konsantrasyonları 1-10,000 ng/g plastik pelet arasındadır.
Poliklorlubifenil konsantrasyonları dünya çapında 4-980 ng/g plastik pelet, kuzey denizinde ise 169-324 ng/g bulunmuştur. Deniz kuşlarının beslenmesi ve saha incelemesiyle ilgili incelemeler sonucunda kuşların içindeki makroplastik ile PCB konsantrasyonları arasında pozitif bir ilişki bulunmuştur. Mikrokirleticilerin bazıları ve KOK’lar, biyolojik olarak çözülmedikleri veya parçalanmadıkları için çevrede kalıcı olan insan yapımı zararlı kimyasallardır.
Örneğin dioksinler, PCBler, organoklorlu pestisitlerin farklı türleri, DDTler and HCHler, polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAHlar), hekzakloro benzen (HCBler) ve bromlu alev geciktiricilerin tümü KOK’lardır. Bunlar esasında lipofilik oldukları için (örneğin, sıvı ve katı yağlar için yüksek bir afiniteye sahiptir) KOK’lar, deniz organizmalarının yağ dokularında birikir.
Yaban hayatı ve insanlar için potansiyel olarak birçok olumsuz etkilere (örneğin kanser, malformasyon, immün sistemde ve üreme yeteneğinde bozulma) neden olmaktadırlar. Plastik peletler de lipofiliktir ve KOK’lar için son derece yüksek bir afiniteye sahiptir. Plastik reçine peletlerin içindeki KOK’ların konsantrasyonu çevresindeki deniz suyundan bir milyon kat daha fazladır. Bu birikme ilk kez 1998 yılında yerinde yapılan deneylerle gözlemlenmiştir. Reçine pelet izleme çalışmalarının önemli olmasının nedeni budur.
Ayrıca KOK’ların absorplanmasına ek olarak, denizlerdeki plastikler; plastikleştiriciler, antioksidanlar, anti-statik ajanlar ve alev geciktiriciler gibi katkı maddeleri içermektedir. Bazı katkı maddeleri ve katkı kaynaklı kimyasallar (örneğin; nonilfenol, bisfenol A) hormonlar aracılığı ile vücutta endokrin bozulmasına yolaçarlar.
Bu potansiyel hasarlar, beyin gelişiminin, öğrenme ve davranışların, gövde ve uzuvların, normal cinsel gelişimin bozulması (erkeklerin kadınlaşması ve kadınların erkekleşmesi de dahil olmak üzere) ve artan kanser olayları (örneğin; meme ve prostat kanserleri) olarak sayılabilir.
Peletlerin içinde kullanılan katkı maddeleri zararlı olsa da plastik parçaları yapma ve plastik ürün son işlemlerinde daha fazla zararlı katkı maddesi kullanılmaktadır. Yapılan bir çalışma endokrin bozucu nonilfenollerin su şişesi kapaklarınada bile mevcut olduğunu göstermiştir.
Çizelge 3. Plastik çeşitleri
| Plastik Adı | Plastik Adı | Kullanımı |
| ABS (Acrylonitrile butadiene styrene) | Akrilonitril bütadien stiren | Elektronik aletler, Otomotiv, mutfak gereçleri |
| ASA (Acrylonitrile styrene acrylate) | Akrilonitril stiren akrilat | |
| PA (Polyamide-Nylon) | Polyamid 1.02-1.04 g.cm-3 | Fiber, diş fırçası kılları, misina |
| PBT (Polybutylene terephthalate) | Polibütilen tereftalat 1.31 g.cm-3 | Tekstil, halı |
| PC (Polycarbonate) | Polikarbonat 1.20-1.22 g.cm-3 | Alevi iletmeme ve kendini söndürme özelliği yüksektir. Bu ürünler BPA içerebilir. Tıbbi aletler, su şişesi, kapak, bardak, çatal, mutfak gereçleri, otomotiv, CD, gözlük vb. imalatı |
| PE (Polyethylene) | Polietilen 0.917-0.965 g.cm-3 | Yaygın kullanım. Paketleme, plastik mutfak ürünleri, otomotiv sanayi, altyapı malzemeleri, beyaz eşya ve makine parçaları, oyuncak ve tekstil |
| PE-HD, HDPE (Polyethylene-high density) | Polietilen-yüksek yoğunluklu 0.94 – 0.96 g.cm-3 | Yaygın kullanım. Temizlik maddeleri, çamaşır deterjanı ambalajı, bazı poşetler, şampuan ve süt şişeleri, borular, tanklar, varil, kablo yalıtımı, oyuncak |
| PE-LD, LDPE (Polyethylene-low density) | Polietilen-düşük yoğunluklu 0.91 – 0.93 g.cm-3 | Yaygın kullanım. Şişe, dondurulmuş gıda, ekmek ve market poşetleri |
| PE-LLD (Polyethylene-linear low density) | Polietilen-doğrusal düşük yoğunluklu | Yaygın kullanım. |
| PET, PETE (Polyethylene terephthalate) | Polietilen tereftalat 1.37-1.45 g.cm-3 | Yaygın kullanım. Pet şişe ismi bundan gelir. Şeffafdır. Su, Meşrubat ve yemeklik yağ. |
| PMA (Polymethyl acrylate) | Polimetil akrilat 1.22 g.cm-3 | |
| PMMA (Polymethyl methacrylate), Acrylic | Polimetil metakrilat, Akrilik, Pleksiglas 1.15-1.19 g.cm-3 | Otomotiv farı, cihaz kapakları, levha, optik ekipmanlar, boya, elyaf, iplik ve ev dekorasyon ürünleri |
| Polyester | Polyester 1.24-2.3 g.cm-3 | Tekstil endüstrisi |
| POM (Polyoximethylene) | Polioksimetilen, Asetal 1.41-1.61 g.cm-3 | Elektrik ve sıhhi tesisat bağlantıları |
| PP (Polypropylene) | Polipropilen 0.83-0.90 g.cm-3 | Yaygın kullanım. Otomobil yan sanayi, bahçe mobilyaları, yiyecek kabı, yoğurt ve margarin kapları, çocuk bezleri, biberon, yapay halı kaplama, bahçe mobilyası, vs |
| PS (Polystyrene) | Polistiren0.96–1.05 g.cm-3 | Yaygın kullanım. Gıda paketleme, elektronik ve beyaz eşya, film, levha, kaplar, kapaklar, et ve yumurta kutuları, şişe, köpüklü izolasyon, aydınlatma, buzdolabı, çamasır makinesi parçaları, radyo televizyon kasaları, oyuncak, kozmetik kutuları, duvar kaplamaları, ambalaj, izolasyon |
| PTFE (Polytetrafluoroethylene) | Politetrafloretilen (Teflon) | Mutfak gereçleri, kaplar |
| PS-E, EPS (Polystyrene-expandable) | Polistiren- genleştirilebilir | Elektronik, ambalaj, yalıtım, çatı ve cephe panellerde, dekoratif, döşeme, deponi alanları |
| PU, PUR (Polyurethane) | Poliüretan 1.2 g.cm-3 | Dolgu köpükleri, ısı yalıtım köpükleri, yüzey kaplamaları, baskı silindirleri |
| PVC (Polyvinyl chloride) | Polivinil klorid 1.16-1.58 g.cm-3 | Yaygın kullanım. Döşeme, ev dış cephe kaplaması, borular, streç, yiyecek kaplama, şişe, bardak, suni deri, kredi kartı, spor malzemeleri |
| PVDC (Polyvinylidene chloride) | Poliviniliden klorid 1.63 g.cm-3 | Yiyecek paketleme, evsel, endüstriyel gereçler |
| SAN (Styrene-acrylonitrile) | Stiren-akrilonitril | Mutfak gereçleri, Buzdolabı parçaları, raf ayıraçları, ışık kapakları, kozmetik ambalajı |
Mikroplastikler su ortamlarında yaşayan canlılar için kimyasal kirleticilerin oluşturduğu bir “kokteyl” haline dönüşebilir. Buna “plastik çorba” da diyebiliriz. Planktonla beslenen ve yeryüzündeki en büyük hayvan olan mavi balinaların (Balaenoptera musculus) beslenmeleri sırasında mikroplastikleri bünyesine aldığı ve tuttuğu tahmin edilmektedir.
Albatros kuşları kendi yiyecekleri midye, balık ve kalamarla bereber çok aşırı miktardaki plastikleri yiyecek gibi yutmaktadır, su kaplumbağaları ise denizanasıyla beslenirken etrafını sarmalayan mikroplastikleri de yiyecek zannederek yemektedir. Bunun nedeni, plastiklerin kolay alınabilir parçacıklar halinde durması ve yüzeylerinin büyük ölçüde organik maddelerden oluşan bir biyofilm ile kaplanmış olmasıdır.
Son zamanlarda yapılan deneysel çalışmalar, örneğin; midye (örn.Mytilus edulis), ve istiridye gibi çift kabuklu yumuşakçalar, derisidikenliler, kabuklular (örn.Su piresi, copepod), istakoz (Nephros norvegicus), deniz hıyarı gibi bazı invertebratların, balıkların ve zooplanktonların mikroplastikleri yuttuğunu ve bundan dolayı organlarının ve sindirim sitemlerinin kötü bir şekilde etkilendiklerini göstermektedir. Midye vb. gibi suyu süzerek beslenen (filter feeding) canlılar, sudaki her türlü madddeyi bünyelerinde barındırırlar.
Özellikle atık suların deşarj edildiği alıcı ortamlarda midyeler, atıklardaki çeşitli besinlerle beraber mikroplastikleri de alabilirler. Böylece bunu yiyecek olan insanlara da bu kirleticilerin geçmesi ve çeşitli sağlık sorunlarına yol açması kaçınılmaz olacaktır.
Hidalgo-Ruz ve arkadaşları yaptıkları bir çalışmada farklı yaşama birlikleri ve farklı akış yollarındaki (kumlu plajlar, gelgit sedimentleri, deniz yüzeyi, su sütunu, ve okyanus tabanı) mikroplastikleri yüzücülüklerine göre; pozitif yüzücü ve negatif yüzücü olmak üzere iki gruba ayırmıştır.
Mikroplastiklerin yoğunluk, şekil ve büyüklük gibi özellikleriyle beraber bazı dış kuvvetler onların yayılışını etkiler. Bu kuvvetler; denizsuyu yoğunluğu, deniz yatağı topografisi ve basınçtır. Sularda mikroplastiklerin taşınımı ve yayılmayla ilgili yapılan çalışmalarda; plastik parçacığın yoğunluğu, çok etkili bir faktördür. Günümüzde yaygın olarak kullanılan plastiklerin yoğunluğu 0.85-1.41 g/cm3arasındadır.
Bu plastiklerden LDPE, HDPE ve PP yoğunluğu 1 g/cm3’den küçük, PS, naylon6, PVC ve PET ise yoğunluğu 1 g/cm3’den büyük olan plastiklerdir. Böylece, parçacık yoğunluğu; bir parçacığın bentik ulaşım güzergahında bir pelajik bölgeyi kaplayıp kaplamadığını; düşük yoğunluklu plastiklerin yüzey ve nöstonik ortamda, yüksek yoğunluklu plastiklerin derinlerde bentosta bulunup bulunmadığını belirler.
Sularda mikroplastik kirliliğini önlemede; kanalizasyona gelen mikroplastiklerin daha kaynağında azaltılmasının, çamaşır makinalarının sentetik tekstil iplikçiklerini tutacak bir üniteyle donatılmasının ve klasik arıtma yapan atıksu arıtma tesislerine bir Ultrafiltrasyon (UF) ünitesi eklenmesinin bu sorunu önemli bir ölçüde çözeceği düşünülmektedir.
Günümüze kadar mikroplastiklerden, ne su kaynakları ile ilgili bir standartta ne de su kaynakları modelleme programlarında bir parametre olarak bahsedilmemiştir. Oysaki sadece zararlı organik bileşikleri absorplaması bile mikroplastiklerin ciddiye alınması gereken bir konu olduğunun göstergesidir.
Yorum yap