Microplásticos: um macroproblema ainda pouco visível?
Por Luís Fernando Amato-Lourenço, com supervisão de Thais Mauad
Os plásticos (materiais poliméricos sintéticos) são extensamente utilizados pela sociedade fornecendo uma gama diversificada de produtos leves, duráveis, resistentes à corrosão e de baixo custo. Esta versatilidade resultou no aumento expressivo de sua produção em grande escala alcançando mundialmente 335 milhões de toneladas no ano de 2016 (1). A alta produtividade aliada a padrões de consumo exacerbados, que priorizam a utilização de plásticos descartáveis, combinados com as presentes práticas de gerenciamento e disposição de resíduos sólidos urbanos resultaram no aumento das concentrações deste material em diferentes matrizes ambientais, sendo ubiquamente encontrado em todo o planeta.
Uma vez no meio ambiente, quando expostos à contínuos processos como intemperismo químico, foto-oxidação, decomposição biológica ou forças físicas, ocorre a redução da sua integridade estrutural resultando em sua fragmentação. Ao desagregamento em partículas com diâmetro menor que 5 mm foi adotado o termo microplástico (MP). Partículas cujo diâmetro seja inferior à 1 µm é empregada a nomenclatura nanoplástico (NP). Os MPs foram descritos pela primeira vez por Thompson et al. (2004)(2) que relataram a ocorrência de fragmentos em torno de 50 µm de diâmetro em sedimentos, margens e coluna de água marinha.
Os MPs possuem propriedades diversas e heterogêneas como composição química, diâmetro, forma, densidade específica e cor. Os plásticos são concebidos, em muitos casos, para ter um longo tempo de vida. No seu processo produtivo é incorporado ao polímero básico uma mistura complexa de aditivos e estabilizadores, que desempenham papeis distintos no aprimoramento das suas propriedades funcionais. Estas características constituem fatores-chave para a sua distribuição no ambiente e biodisponibilidade para os organismos.
Devido à sua superfície hidrofóbica, os MPs possuem a capacidade de sorção e concentração de contaminantes orgânicos hidrofóbicos, como hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, dioxinas, surfactantes perfluorados, éteres difenílicos polibromados, pesticidas organoclorados e bifenilas policloradas em alto grau. Além disso, pode também ocorrer a sorção de elementos químicos como cádmio, zinco, níquel e chumbo. A exposição dos MPs à diferentes condições ambientais possibilita a formação de um biofilme colonizado por microrganismos. A formação do biofilme pode alterar significativamente as propriedades físicas dos MPs, como tamanho e densidade.
Estudos têm demonstrado que os MPs podem interagir com uma ampla variedade de organismos marinhos, devido ao seu tamanho, ocasionando obstruções, inflamações e acumulo em órgãos após translocação. Além disso, são vetores de compostos químicos e microrganismos patogênicos nestes animais. Entretanto, poucos trabalhos investigaram os impactos dos MPs em populações de animais, comunidades e ecossistemas em ambiente terrestre. Recentemente, foi demonstrado que diferentes níveis de exposição à MPs induzem a inflamação, fibrose e congestão na parede intestinal de minhocas (Eisenia andrei Bouché) e que o lodo gerado nas estações de tratamento de água e esgoto pode conter grande quantidade de MPs - constituindo fonte potencial destas partículas em solos agrícola. Entretanto, grande parte destes estudos toxicológicos utilizaram MPs virgens, não representando com exatidão o potencial de dano que possa existir nas partículas originadas e expostas às diversas condições ambientais. Os MPs ambientais[1] podem apresentar forma irregular, amplas distribuições de tamanho e uma variedade de propriedades de superfície, em função do seu ciclo de vida (modificações mecânicas (erosão, abrasão), químicas (foto-oxidação, hidrólise) e biológicas (degradação por microrganismos)). Assim, as propriedades físicas e químicas dos MPs ambientais são diferentes das microesferas primárias frequentemente usadas para testes de ecotoxicidade de laboratório.
Informações sobre a distribuição, forma e tamanho dos MPs no compartimento atmosférico ainda são fragmentárias. Diversas fontes podem contribuir com a emissão de MPs pelo ar, incluindo o uso de tecidos sintéticos, erosão de pneus automotivos, objetos domésticos, impressoras 3D, incineração de resíduos, aterros sanitários e a presença de fragmentos de polímeros na poeira urbana. Porém, ainda não há relatos sobre a contribuição de cada fonte emissora. Poucas investigações caracterizaram a presença de MPs no ar. Um estudo realizado na região de Grande Paris detectou a presença de fibras sintéticas na atmosfera relatando a deposição de 29-280 partículas m -2 dia -1 ou entre 3,5-7,6 x 10 10 MPs por ano na região de estudo (3).
O potencial de absorção pelo tecido pulmonar e os efeitos subsequentes são amplamente desconhecidos. Portanto, não é claro até que ponto a exposição a MPs no ar é uma ameaça à saúde pública. Há apenas um relato de fibras poliméricas encontradas no tecido pulmonar humano publicado em 1998 (4). Neste estudo, fibras poliméricas e celulósicas foram encontradas em 97% das amostras malignas de pulmão e em 83% dos pulmões não neoplásicos. As fibras analisadas apresentaram poucos sinais de deterioração, o que pode indicar sua biorresistência e biopersistência pulmonar.
Em função da distribuição ubíqua dos plásticos e dos crescentes níveis encontrados em diferentes matrizes ambientais em diversas regiões do planeta, os MPs estão entre os problemas ambientais mais proeminentes enfrentados pelas agências governamentais em todo o mundo. Neste sentido, há grande urgência na realização de estudos de natureza exploratória que forneçam informações sobre as possíveis ameaças à saúde e os mecanismos biológicos que possam estar envolvidos quando os seres humanos são expostos aos MPs, seja por via oral ou por inalatória.
Referências
(1) Bergmann M, Gutow L, Klages M. Marine Anthropogenic Litter. Alemanha: Springer International; 2015. 447 p. Marine Anthropogenic Litter
(2) Thompson RC, Olsen Y, Mitchell RP, Davis A, Rowland SJ, John AWG, et al. Lost at sea: where is all the plastic? Science. 2004 May 7;304(5672):838.
(3) Dris R, Gasperi J, Rocher V, Saad M, Renault N, Tassin B. Microplastic contamination in an urban area: a case study in Greater Paris. Environ Chem. 2015;12(5):592.
(4) Pauly JL, Stegmeier SJ, Allaart HA, Cheney RT, Zhang PJ, Mayer AG, et al. Inhaled cellulosic and plastic fibers found in human lung tissue. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 1998 May;7(5):419–428.
Por Luís Fernando Amato-Lourenço, pós-doutorando do Instituto de Estudos Avançados da Universidade de São Paulo – Programa USP Cidades Globais. Doutor em ciências pelo departamento de Patologia pela Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. Engenheiro Ambiental. Desenvolve pesquisa nas áreas de poluição atmosférica e saúde ambiental, junto ao Laboratório de Poluição Atmosférica Experimental (LIM 05) - FMUSP e ao Instituto de Estudos Avançados IEA - USP.
[1] O termo "microplástico ambiental" refere-se à ocorrência destas partículas no meio ambiente cobrindo a sua ampla variedade de fontes, formas, tamanhos, composição química e biológica.