Sylwia: Czy skoro są biodegradowalne to znaczy, że rozkładają się i nie szkodzą naszemu środowisku?

Edyta: Według badań sponsorowanych przez producentów środków czyszczących rozkład, co najmniej 60% PVA może zająć 28 dni, a ponad 90% 60 dni. Ale żadne ścieki, które trafiają na oczyszczalnie nie przebywają w niej tak długo! Tak zwany „czas retencji” ścieków nie przekracza 8h, a najczęściej jest jeszcze o połowę krótszy. A więc związki w postaci nierozłożonej trafiają do środowiska, i dalej ich losy są nieznane. 

Sylwia: W takim razie nie wiemy nic o tym czy te kapsułki mogą szkodzić środowisku?

Edyta: W  badaniach z wykorzystaniem modelowych komórek cebuli porównano wpływ mikroplastików wykonanych z PVA i polietylenu [1]. Oba badane polimery przyczyniły się do zmiany środowiska na bardziej zasolone i zasadowe oraz zmniejszenia liczby korzeni i ich długości. Dodatkowo dla PVA odnotowano niższe bogactwo bakteryjne w sferze korzeniowej, a w przypadku PE niższą gęstość komórek w tkankach cebuli. Zanieczyszczenie zarówno PVA, jak i PET w podobny sposób wpłynęło na dynamikę rośliny.

Dodatkowo PVA nawet po „przejściu” przez oczyszczalnie ścieków zachowuje zdolność do pienienia się, co może hamować transfer tlenu dla organizmów wodnych [3].

Badania, które szacują, że około 75% rozpuszczonych cząstek z kapsułek w postaci mikro- i nanoplastiku przedostaje się do środowiska mogą pokrywać się z rzeczywistością [2]. A właściwości, które posiadają PVA/PVOH mogą odpowiadać drobinom i włóknom dobrze już scharakteryzowanych mikroplastików.

Sylwia: Czyli to jest jednak mikroplastik?

Edyta: Komisja Europejska początkowo zdefiniowała mikroplastik jako: „syntetyczne, nierozpuszczalne w wodzie polimery o średnicy 5 mm lub mniejszej, o dowolnym kształcie”. Następnie Europejska Agencja Chemikaliów poprawiła tę definicję: „polimery, które ulegają (bio)degradacji [są wyłączone]” (ECHA); a później Komitet ds. Oceny Ryzyka ECHA: „[mikroplastik] oznacza cząstki zawierające stały polimer, do których mogły zostać dodane dodatki lub inne substancje i gdzie ≥ 1% wag. cząstek ma wymiary ≤ 5 mm lub długość ≤ 15 mm”, ale termin ten nie ma zastosowania do polimerów, które ulegają (bio)degradacji. Zgodnie z tą definicją rozpuszczalna w wodzie folia stosowana w kapsułkach z płynnym detergentem nie jest mikroplastikiem. Niestety, prawo jest zawsze trzy kroki za wiedzą naukową.

Sylwia: Czyli dobrze rozumiem, że niby są biodegradowalne, ale jednak nie rozkładają się wystarczająco szybko, więc w środowisku zachowują się podobnie jak mikroplastik?

Edyta: Po uwolnieniu do ścieków PVA podobnie, jak mikroplastik może adsorbować inne związki chemiczne, zanieczyszczenia, w tym metale ciężkie i antybiotyki. A także może tworzyć „schronienie” do mikroorganizmów patogennych, o zwiększonej odporności na środki dezynfekujące lub/i o genach antybiotyko- i lekoopornych.

Bakterie wykorzystują swoje enzymy do rozkładu PVA, ponieważ stanowi dla nich dodatkowe źródło węgla potrzebnego do rozwoju ich biomasy. Chociaż w warunkach laboratoryjnych udało się wyizolować mikroorganizmy degradujące PVA, to rzadko występują one w konwencjonalnych oczyszczalniach ścieków.

Sylwia: Czy to dotyczy tylko Polski czy w innych oczyszczalniach na całym świecie też istnieje problem z rozkładaniem PVA?

Edyta: Chociaż badania na temat PVA w ściekach często pochodzą z odległych części świata, to sama technologia konwencjonalnych oczyszczalni mechaniczno-biologicznych nie różni się znacząco, i nie różnią się też mikroorganizmy, które biorą udział w procesach. Tak zwany, mikrobiologiczny rdzeń obejmuje od 6 do 8 głównych rodzajów bakterii, których ilość zazwyczaj przekracza 70% całkowitej biomasy kłaczkowatego osadu czynnego (serca biologicznego oczyszczania ścieków). Pozostałe kilkanaście – kilkadziesiąt procent to tzw. mikrobiologiczna ciemna materia charakterystyczna dla lokalnego klimatu i naszego stylu życia, który silnie wpływa na jakość ścieków.

Sylwia: Od jakiegoś czasu śledziłam temat produktów zawierających PVA i zauważyłam, że ich producenci zazwyczaj chwalą ten polimer i nie przyznają się do tego, że jednak może to nie być najlepsze rozwiązanie. Wiem, że zawsze kiedy pojawiają się głosy, że coś szkodzi nam lub środowisku są też osoby, które to bronią tych produktów, bo w końcu na tym zarabiają i nie chcą musieć nic zmieniać. Czy mamy pewność, że stosowanie PVA na tak szeroką skale jest błędem?

Edyta: Istnieje co najmniej kilka badań, które potwierdzają znaczącą biodegradowalność PVA i PVOH w niewiele ponad 20 dni, wykluczają powstawanie mikroplastików oraz znaczącą toksyczność tych związków. Ale musimy wziąć pod uwagę, że w tej chwili w środowisku występuje duża liczba zanieczyszczeń, nie znamy złożoności tych mieszanin, nie wiemy jak skomplikowane mogą być reakcje i interakcje między nimi.

Naukowcy zajmujący się ochroną środowiska w dużym stopniu polegają na metodach wykorzystujących niespecyficzne lub pośrednie pomiary biodegradacji, takie jak te stosowane w testach OECD. Nasza wiedza jest na tyle szeroka na ile pozwalają nam dostępne metody analityczne i ekotoksykologiczne, a te na szczęście cały czas są rozwijane i udoskonalane.

Sylwia: Czy kapsułki do prania lub zmywania zawierające PVA zostaną zakazane? W lutym tego roku w Nowym Yorku przedstawiony został projekt ustawy zakazującej stosowania środków czystości zawierających PVA, więc temat ten jest już na świecie poruszany. Jednak czy rzeczywiście dojdzie do zmian? Tego nie wiem.

Natomiast myślę, że warto mieć wiedzę z czego robione są produkty, które kupujemy i świadomie podejmować decyzję czy chcemy z danej substancji korzystać, czy też nie. Dlatego warto też wiedzieć, że PVA używany jest nie tylko w kapsułkach do prania i zmywania, ale również w listkach piorących. W sklepach możecie też spotkać zawierające płyn myjący kapsułki do kąpieli, które rozpuszczają się po wrzuceniu do wanny z wodą. Warto również wiedzieć, że nie zawsze PVA robione jest z surowców ropopochodnych, bywają też takie otrzymywane z surowców naturalnych, co na pewno jest rozwiązaniem trochę lepszym dla środowiska.