От горных вершин до Арктики. Как мы загадили мир микроволокном и кто виноват

Автор Wired Мэтт Саймон в своей статье поднял важный для экологии вопрос загрязнения окружающей среды микропластиком и микроволокном, и попытался ответить на вопрос, кто несет за это ответственность.

Ранее в этом месяце ученые заявили о поразительном открытии: в 11 национальных парках и охраняемых зонах на западе США ежегодно с неба падает 1 тыс. тонн микроволокон и микрочастиц пластика, что эквивалентно более 120 млн пластиковых бутылок - и это всего лишь 6% территории страны. В прошлом месяце другая группа ученых подробно описала процесс попадания в океан микропластика, который затем относит морским бризом на побережье. А в прошлом году ученые сообщили, что ежегодно в залив Сан-Франциско попадает 7 трлн микрочастиц пластика.

О загрязнении микропластиком (частиц размерами менее 5 мм) ученым известно уже десятки лет, однако очевидной причина, довольно, неожиданная, стала понятна лишь недавно. Его массовое распространение совпало с модой на дешевую синтетическую одежду, которая при каждой стирке теряет около 100 тыс. микроволокон, которые после попадают в реки и океаны через сточные воды. (Учтите тот факт, что 70 лет назад в текстильной и швейной промышленности использовалось 2 млн тонн синтетических материалов; к 2010 г. эта цифра выросла до почти 50 млн тонн). Куда бы ученые ни глянули, повсюду эти микроволокна; ветер гоняет их в Арктике и на вершинах (доселе) нетронутых горных вершин. Согласно вышеупомянутому исследованию, 70% синтетических частиц в образцах, собранных в парках США, - это микроволокна.

Просто собрать пластик не получится - как только он попадает в окружающую среду, то распадается на все более и более мелкие частицы, проникая в самые укромные закоулки и щели. Ученые и экологи, и их число постоянно растет, хотят привлечь к ответственности тех, кто несет ответственность за загрязнение микроволокнами - в первую очередь индустрию моды и производителей стиральных машин, и остановить поток микропластика в экосистемы.

"Только из стран Европы в море может попадать около 13 тыс. тонн микроволокон, - отмечает Николас Маллос, старший руководитель программы Trash Free Seas в организации Ocean Conservancy. - Во всем же мире в наши водные артерии и океаны, по некоторым данным, попадает порядка 250 тыс. пластика в виде микроволокна. Так что это не незначительные цифры, хотя мы говорим об очень, очень маленьком векторе загрязнения".

Но давайте посмотрим, как пластик из вашего дома попадает в окружающую среду. Когда вы стираете синтетическую одежду, с каждой загрузки машинки вместе со сточными водами выходят десятки тысяч микроволокон. Эта вода поступает в системы очистки сточных вод, которая может удалить от 83 до 99,9% волокон в зависимости от того, насколько продвинута эта система, прежде чем вода отправится в море. Даже с учетом такой фильтрации, город размером с Торонто, как отмечается в исследовании, проведенном в 2018 г. учеными Университета Торонто, может выбрасывать в море сотни миллиардов микроволокон.

Можно ли положить этому конец, если мы просто модернизируем наши очистные системы, чтобы отфильтровать еще больший объем микроволокон? К сожалению, не все так просто. "В сточных водах даже самых передовых заводов есть эти волокна, - говорит Маллос, являющийся соавтором канадского исследования. - Полностью исправить ситуацию будет очень дорого". А во времена Covid-19, когда доходы государств падают, экологам будет сложно доказать, что на борьбу с микроволокном выделяется очень мало средств.

Еще одна проблема: побочным продуктом очистки сточных вод является шлам, твердый органический материал, который также содержит отфильтрованные микроволокна. Этот ил используется для удобрения полей. Но когда он в конечном счете теряет плотность, микроволокна может унести ветром. "Мы просто определяем, где эти волокна могут очутиться и, возможно, снова попасть в окружающую среду, - продолжает Маллос. - Самый эффективный способ убрать их из окружающей среды - это предотвратить их попадание в наши водные системы".

Речь идет о стиральных машинах. Маллос и его коллеги выяснили, что устройство - фильтр Lint LUV-R, подключенный к машинке, за одну стирку может задержать в среднем 87% микроволокон. Они подсчитали, что если бы каждое домохозяйство в Торонто установило бы такой фильтр, то можно было не допускать попадания в городские сточные воды от 20 до 31 трлн волокон ежегодно.

Такие фильтры широко распространены в Японии, но не в Соединенных Штатах и Канаде. "Так что речь идет не о беспрецедентном решении, - говорит Маллос. - Мы просто размышляем: "Ладно, как нам изменить производимую нами продукцию, чтобы предотвратить непреднамеренные последствия в будущем?"

До тех пор, пока производители стиральных машин не начнут добавлять такие фильтры, есть и другой вариант - класть одежду в специальную сумку, например, Guppyfriend, т.е., по сути, в мелкую сетку, которая удерживает микроволокна из ваших вещей. Или же вы сами можете приобрести один из этих фильтров Lint LUV-R и установить в свою стиральную машину. Но чтобы добиться реального прогресса в формировании мощной первой линии защиты от загрязнения микроволокнами, по мнению Маллоса и других защитников природы, производителям следует уже начинать устанавливать фильтры для микроволокна в каждую новую машину, которую они продают.

Неизвестно, задумываются ли американские производители о введении такой меры. Просьба о комментарии, отправленная в компанию GE, которая производит ряд стиральных машин, осталась без ответа. А представитель Maytag направил Wired в Ассоциацию производителей бытовой техники, которая также не предоставила свой комментарий.

А что насчет чистящих средств - способствуют ли эти средства и смягчители ткани тому, что синтетическая одежда теряет больше микроволокон? Выводы пока неоднозначны. Согласно исследованию, проведенному в 2017 г. шведскими учеными, моющие средства увеличивают количество волокон на трех типах флисовых тканей. Они предположили, что причин тому может быть две. Во-первых, за счет уменьшения поверхностного натяжения, из-за чего частицы грязи и микроволокона выходят из ткани. И, во-вторых, моющие средства действуют как "диспергирующие средства", предотвращая попадание растворенной в воде грязи обратно в текстиль. Поронки такжэе могут помочь в суспендировании микроволокон, которые после сливаются вместе со сточными водами.

В другом исследовании, проведенном учеными из Италии год спустя, отмечается, что при использовании жидкого моющего средства при стирке полиэфирной ткани количество микроволокон на грамм ткани выросло в 8 раз, а при использовании порошка - в 22 раза. Вероятно по той причине, что из-за средств усилилось трение между волокнами. Также исследование показало, что смягчитель ткани уменьшает количество микроволокон на 35% по противоположной причине - уменьшает трение между волокнами. Однако, согласно исследованию словенских ученых, проведенному в 2016 г., влияние стиральных порошков и кондиционеров для ткани весьма незначительное.

Такого рода нестыковки отчасти объясняются отсутствием стандартизации при проведении экспериментов. Разные команды ученых используют разные виды синтетических тканей разного возраста, пробуют разные моющие и смягчающие средства и используют разные модели стиральных машин с разными циклами стирки. Ученые также применяют различные методы подсчета частиц в лаборатории - некоторые делают это визуально под микроскопом, другие могут использовать методы компьютерного зрения для автоматического подсчета пластика. Это связано с тем, что изучение микропластика и микроволокон является относительно молодой областью науки, которая в своей методологии продолжает совершенствоваться. И эти переменные влияют на результаты исследования: например, у вас будет больше частиц, если использовать более мелкий фильтр по сравнению с более грубым фильтром, который пропустит мельчайшие частицы.

Хотя, к примеру, ученые из Университета Нортумбрии и производитель моющих средств и кондиционеров для белья Procter & Gamble оценили влияние такой продукции на выделение микроволокон (результаты описаны в статье, опубликованной в начале этого месяца в журнале PLOS One), экспериментируя как с высокоэффективными машинами, так и с обычными машинами с вертикальной загрузкой. При стирке конкретного количества белья, собранного в британских домах и доставленного в лабораторию, они обнаружили, что моющие средства и кондиционеры для белья не влияют на выделение микроволокон.

Однако ответственность возложили непосредственно на стиральные машины, в частности на то, как вода проходит через одежду. Можно было бы предположить, что потеря микроволокон синтетической одеждой увеличивается, если плотно упаковывать в машинку, из-за большего, соответственно, трения. Однако ученые выяснили, что в высокоэффективных машинках, которые используют меньшие объемы воды, также и меньше волокон. "Самое удивительное, что дело не в трении, - отмечает ученый из Procter&Gamble Нил Лант, ведущий автор статьи. - Главной причиной потери волокон при стирке является то, с какой силой вода проходит через текстиль и пряжу. И это на самом деле приводит к расслоению волокон".

Значение имеет также и возраст одежды. Лант и его коллеги обнаружили, что от новой одежды - больше всего волокон, вероятно, из-за оставшихся при производстве волокон. "Постирав шесть-восемь раз, вы достигаете минимального уровня потери, и он остается на этом минимальном уровне, почти навсегда, - говорит Лант. - Мы убедились в этом после 64 циклов стирки".

На вопрос о возможной критике исследования, финансируемого компанией, производящей моющие средства, и в котором озвучивается вывод, что ее продукция не усугубляют процесс потери микроволокна, Лант заявил, что перед публикацией PLOS One научная работа была рецензирована. "Результаты подвергаются очень и очень тщательному анализу, прежде чем их публикуют", - сказал он. В части работы о ее финансировании авторы пишут, что Procter&Gamble не имела никакого влияния на ход исследования, сбор и анализ данных или подготовку статьи.

"Некоторые могут решить, что мы просто хотим продавать больше моющих средств и кондиционеров для ткани", - добавил Лант. Однако, продолжил он, "научную работу провели на основании множества академических исследований и благодаря профессорам с многолетним опытом".

В то же время, Стив Аллен из Университета Стратклайда, изучающий микропластик, с выводами исследования не согласен. "Это не повторяемое исследование, - говорит он. "У них были вещи людей, и это прекрасно, однако, что за вещи, мы не знаем. Они не сообщили нам демографические данные о том, кто предоставил одежду. У нас есть несколько фотографий вещей, но мы не знаем, что там".

"Я не говорю, что их исследование ошибочно, - продолжает Аллен. - Мне не нравится то, как они его провели, и я, конечно, не стал бы на него ссылаться".

Независимо от того, влияют ли моющие средства на потерю микроволокна, мы не можем забывать о необходимости привлечь к ответственности тех, кто загрязняет окружающую среду. Взгляните хотя бы на производителей одноразового пластика и то, что они сделали за последние несколько десятилетий: они осознали важность переработки, заявив, что и мы, как потребители, недостаточно активны в правильной утилизации пластика. Но куда более эффективным решением было бы сокращение спроса и производства одноразового пластика. То же и с "быстрой модой".

"Должна существовать стратегия противодействия - "быстрая мода" должна уйти", - считает Маркус Эриксен, главный научный сотрудник и соучредитель Института пяти водоворотов, некоммерческой организации, которая борется с загрязнением пластиком. "Суть в том, что когда Фаррелл (рэпер Фарелл Уильямс, - "ДС") начинает носить какой-то предмет одежды или причудливую шляпу, на рынке тотчас же появляются тысячи таких шляп, а через несколько месяцев они все уже на свалках".

Но, пытаясь убедить убедить людей в том, что они должны прекратить так поступать и покупать одежду, диктуемую "быстрой модой", сталкиваемся с проблемой, которая состоит в том, что пока у нас очень мало данных о вероятном негативном влиянии микропластика и микроволокна на здоровье человека. Что может дать возможность тем, кто загрязняет окружающую среду, отсрочить принятие мер по ликвидации последствий и добиться снижения вероятности, что люди будут требовать конкретных действий. Ученым известно, что мы уйму всего этого съедаем, выпиваем и вдыхаем. "Какой ущерб? - задается вопросом Эриксен. - Мы по-прежнему пытаемся это установить. Но я думаю, что если вы будете следовать принципу осторожности, мы сможем остановить этот поток микроволокна в мир. Зачем дожидаться реального ущерба?".

Впрочем, некоторые компании из индустрии моды уже обратили внимание на проблему. "Индустрия работает над созданием стандартного метода проверки на потерю микроволокна", - говорит Элисса Фостер, отвечающая за качество продукции старший менеджер производителя одежды Patagonia, который в лабораторных условиях проверяет свою продукцию на потерю волокна. "Мы уже понимаем, что наша продукция теряет (микроволокно), и сколько она теряют".

По ее словам, проблема не только в синтетических тканях, но и в их структуре. "Она была соткана или связана?" - отмечает Фостер. - А есть еще и структура пряжи: например, как она сплетена. И насколько сильно? И есть еще различные типы процессов обработки ткани: стирается ли она в процессе обработки? Проводится ли какая-либо механическая отделка? В общем, все эти факторы мы изучаем".

Фостер добавила, что Patagonia еще не выпустила на рынок продукцию, которая была бы изменена после проведения испытаний в лаборатории. Но это все же свидетельство того, что известные бренды, производящие качественную одежду, по крайней мере, начинают серьезно относиться к потере микроволокна. Хотя, мы съедим шляпу Фаррелла, если вдруг компании, специализирующиеся на "быстрой моде", вдруг решат притормозить и перейти на более качественные материалы, которые не теряют столько микроволокна.