Микропузырьки в воде способствуют высвобождению микропластика из пластиковых поверхностей

Микропузырьки в водопроводной воде, которую вы только что налили в пластиковый стакан, обладают достаточной силой, чтобы создавать микроскопические повреждения на внутреннем слое пластика, незаметно усугубляя растущую проблему микропластика.

Высвобождение частиц из бутылки из полипропилена (PP). Автор: Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.aea4729

Микропластик сейчас настолько распространён, что почти любой образец окружающей среды, вероятно, содержит его. Его обнаруживают на всех уровнях пищевой цепи и даже в некоторых наиболее защищённых и неожиданных частях тела, включая мозг и развивающиеся органы младенцев. Исследователи подсчитали, что люди проглатывают до 90 000 частиц ежегодно только из бутилированной воды.

Эти крошечные частицы образуются в результате самых разных процессов, таких как механическое истирание, воздействие солнечного света или химикатов, а также естественных событий, таких как разбивающиеся волны или движение почвы в водоёмах.

Авторы нового исследования полагали, что существует множество других незаметных процессов, которые часто ускользают от внимания, и их понимание необходимо для смягчения проблемы на фундаментальном уровне. Поэтому они решили сосредоточиться на воздушных пузырьках, которые, как известно, переносят микро- и нанопластики, но их роль в образовании новых частиц с пластиковых поверхностей оставалась неясной.

Они обнаружили, что микропузырьки, которые естественным образом образуются, когда вода соприкасается с пластиком, могут разрушать поверхность и высвобождать микро- и нанопластики в жидкость. Согласно результатам, опубликованным в журнале Science Advances, такое поведение наблюдалось в деионизированной, водопроводной, речной и морской воде и происходит спонтанно без внешних воздействий.

Эрозия поверхности полипропилена (PP) под действием микропузырьков с образованием O-образных колец (OSR). Автор: Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.aea4729

Наблюдение за эрозией в реальном времени

Микро- и нанопластики представляют серьёзный риск для всех живых организмов. Эти частицы достаточно малы, чтобы обойти защитные системы организма, задержаться и накапливаться в критически важных органах, таких как мозг и сердце. Исследования теперь связывают их накопление с повышенным риском сердечных заболеваний, нейродегенеративных расстройств и даже преждевременной смерти.

Соприкосновение воды с пластиковыми поверхностями и образование на них микропузырьков — это явление, которое часто происходит, когда мы используем обычные предметы, такие как пластиковые кофейные стаканчики, контейнеры для микроволновой печи и бутылки для воды.

Для разработки эффективных стратегий по сокращению этого вида пластикового загрязнения необходимо понимать точные процессы, которые его вызывают.

Исследователи в рамках этого исследования создали прозрачную стеклянную камеру, которая позволяла точно контролировать температуру воды. Различные повседневные пластики, такие как полипропилен (PP) и полиэтилен (PE), погружались в воду, а оптический микроскоп использовался для наблюдения в реальном времени за образованием, ростом и движением микропузырьков по пластиковым поверхностям.

Команда наблюдала, что под действием микропузырьков на пластиковых поверхностях образовывались характерные O-образные кольца (OSR), которые разрушались, приводя к образованию микро- и нанопластиков. Эксперименты также показали, что после четырёх часов пребывания в воде температурой 95°C из бутылки из полипропилена высвобождалось до 202 частиц микропластика и 328 частиц нанопластика на квадратный сантиметр.

Эти результаты довольно убедительно свидетельствуют о том, что микропузырьки играют важную роль в эрозии пластиковых поверхностей и высвобождении микропластика в воду. Вероятно, существует множество скрытых источников эрозии пластика, которые незаметно генерируют крошечные пластиковые загрязнители, и выявление этих упущенных из виду факторов имеет важное значение для разработки более разумных способов сокращения их попадания в окружающую среду.

Дополнительная информация: Dunzhu Li et al, Microbubble-induced erosion releases micro- and nanoplastics into water, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.aea4729