Mikroplastikler

Mikroplastikler, boyutları 5 milimetreden daha küçük olan, şekilli veya şekilsiz, suda çözünmeyen sentetik polimer parçacıkları olarak tanımlanmaktadır. Genellikle petrokimya türevli olan bu materyaller; polimer ve çeşitli fonksiyonel katkı maddelerinin karışımından oluşan katı parçacıklardır.

Tarihçe

Mikroplastik terimi literatürde ilk kez 1968 yılında Amerika Birleşik Devletleri Hava Kuvvetleri Malzeme Laboratuvarı tarafından yayımlanan bir raporda, yüksek gerilime maruz kalan plastik materyallerin deformasyonu sonucu oluşan parçacıkları ifade etmek amacıyla kullanılmıştır.^【1】

Mikroplastiklerin çevresel bir sorun olarak bilim dünyasının dikkatini çekmesi 1970’li yıllarda deniz ortamlarında yapılan gözlemlerle başlamıştır. Okyanus yüzeyinde ve kıyı tortullarında çok küçük plastik parçacıkların varlığı ilk kez bu dönemde rapor edilmiştir. Bununla birlikte kavramın modern anlamda yaygınlaşması ve bilimsel literatürde standart bir terim hâline gelmesi, 2000’li yılların başında deniz biyoloğu Richard Charles Thompson ve çalışma arkadaşlarının araştırmalarıyla gerçekleşmiştir. Thompson’ın 2004 yılında yayımlanan çalışması, deniz ortamındaki plastiklerin yalnızca büyük atıklardan ibaret olmadığını, çok küçük parçacıkların da ekosistem üzerinde önemli etkiler oluşturduğunu ortaya koymuş ve mikroplastik teriminin güncel kullanımını yerleştirmiştir. ^【2】

2010’lu yıllardan itibaren mikroplastikler küresel çevre politikalarının ve bilimsel araştırmaların önemli konularından biri hâline gelmiştir. Bu dönemde yapılan çalışmalar, mikroplastiklerin yalnızca denizlerde değil; tatlı sularda, toprakta, atmosferde ve hatta kutup bölgelerinde bile bulunduğunu göstermiştir. Aynı zamanda insan dokularında mikroplastik tespit edilmesine yönelik bulguların ortaya çıkması, konunun çevre bilimleri ile sınırlı kalmayıp halk sağlığı araştırmalarının da merkezine yerleşmesine yol açmıştır.

Günümüzde mikroplastikler, disiplinlerarası bir araştırma alanı olarak kimya, biyoloji, çevre mühendisliği, toksikoloji ve tıp gibi pek çok bilim dalının ortak inceleme konusu hâline gelmiştir. Araştırmaların tarihsel gelişimi, başlangıçta yalnızca malzeme bilimiyle ilişkili görülen bu parçacıkların zamanla küresel ölçekte çevresel ve biyolojik etkileri olan karmaşık bir kirlilik türü olarak anlaşılmasına doğru evrilmiştir.

Sınıflandırma ve Oluşum Kaynakları

Mikroplastikler, çevreye salınım kaynaklarına ve oluşum süreçlerine göre birincil (primer) ve ikincil (sekonder) mikroplastikler olmak üzere iki ana kategoride incelenmektedir. Birincil mikroplastikler, endüstriyel amaçlar doğrultusunda kasıtlı olarak mikroskobik boyutlarda üretilen parçacıklardır. Bu grup; kozmetik ve kişisel bakım ürünlerinde aşındırıcı veya hacim artırıcı olarak kullanılan mikroboncukları, plastik üretiminde ham madde olarak kullanılan endüstriyel peletleri ve kumlama makinelerinde kullanılan materyalleri kapsamaktadır. Bu parçacıklar, kullanım sonrası genellikle atık su sistemleri aracılığıyla doğrudan sucul ortamlara taşınmaktadır.

İkincil mikroplastikler ise pet şişeler, balık ağları, plastik poşetler ve araç lastikleri gibi daha büyük boyutlu plastik materyallerin (makroplastiklerin) çevresel faktörler etkisiyle parçalanması sonucu oluşmaktadır. Güneşten gelen ultraviyole (UV) radyasyonu, dalga hareketleri gibi mekanik aşınmalar ve biyolojik bozunma süreçleri, büyük plastiklerin zamanla parçalanarak mikroplastiklere dönüşmesine neden olmaktadır. Örneğin, araç lastiklerinin yol ile sürtünmesi sonucu kopan parçacıklar veya sentetik tekstil ürünlerinin çamaşır makinelerinde yıkanması sırasında kopan mikrofiberler, ikincil mikroplastiklerin ana kaynakları arasındadır.

Çevresel Dağılım ve Taşıma Mekanizmaları

Mikroplastikler; rüzgâr, yüzey akışları ve atık sular aracılığıyla çok geniş bir coğrafi alana yayılabilmektedir. Karasal ortamlardan sucul ekosistemlere geçişte, evsel atık su arıtma tesisleri ve katı atık depolama sahaları kritik rol oynamaktadır. Arıtma tesisleri, mevcut filtreleme teknolojilerinin yetersizliği nedeniyle mikro boyutlu partikülleri tam olarak tutamamakta ve bu parçacıkların alıcı ortam olan denizlere, göllere ve nehirlere deşarj edilmesine neden olmaktadır. Benzer şekilde, katı atık depolama sahalarında plastik atıkların bozunmasıyla oluşan mikroplastikler, sızıntı suları vasıtasıyla yeraltı ve yer üstü su kaynaklarına karışarak kirlilik yaratmaktadır.

Evsel atık su arıtma tesisleri, karasal kaynaklı mikroplastiklerin sucul ekosistemlere taşınmasında en büyük ve en kritik kaynaklardan biri olarak kabul edilmektedir. Evlerden kaynaklanan mikroplastikler kanalizasyon sistemiyle bu tesislere ulaşır. Bu mikroplastiklerin başlıca kaynakları, çamaşır makinelerinde yıkanan sentetik giysilerden kopan mikrofiberler ile kişisel bakım ürünlerinde bulunan mikroboncuk türündeki birincil mikroplastiklerdir. Mevcut atık su arıtma teknolojileri organik kirliliği gidermek üzere tasarlanmıştır ve mikroskobik boyuttaki plastik parçacıkları tamamen tutma kapasitesine sahip değildir. Yapılan çalışmalarda tesislerin çıkış sularında litre başına çeşitli miktarlarda mikroplastik tespit edilmiştir. Tek bir litrede az gibi görünse de, bu tesislerin her gün milyonlarca litre suyu doğaya deşarj ettiği düşünüldüğünde günlük milyonlarca parça salınımı yaptıkları ortaya çıkmaktadır. Arıtma işlemi sırasında sudan ayrıştırılabilen mikroplastikler ise arıtma çamuruna geçer; bu çamurların tarımsal alanlarda gübre olarak kullanılması durumunda mikroplastikler tarım arazilerine ve oradan yer altı sularına karışarak karasal ekosistemi de kirletmektedir.

Yapılan araştırmalar, mikroplastiklerin dünyanın en derin noktası olan Mariana Çukuru'ndan en yüksek zirvesi olan Everest Dağı'na kadar ulaşabildiğini göstermektedir. Sucul ortamlarda bu parçacıklar su kolonunda asılı kalabildikleri gibi, sediment (dip çamuru) tabakalarında da birikim göstermektedir. Örneğin, Küçükçekmece Lagünü gibi yarı kapalı kıyı sistemlerinde yapılan sediment analizlerinde yüksek yoğunlukta mikroplastik birikimi tespit edilmiştir.

Ekolojik Etkiler ve Besin Zinciri

Mikroplastikler, küçük boyutları sayesinde sucul ekosistemdeki canlılar tarafından sıklıkla besin zannedilerek yutulmaktadır. Bu durum, ekosistemdeki çok çeşitli türleri etkiler; zooplanktonlardan balıklara, kabuklulara, deniz kuşlarına ve yumuşakçalara kadar geniş bir yelpazede gözlemlenmiştir. Mikroplastiklerin canlı bünyesine alınması, doğrudan fizyolojik ve davranışsal etkilerle sonuçlanabilir. Örneğin sindirim sisteminde tıkanıklıklara yol açabilir, iltihaplanma ve doku hasarını tetikleyebilir, büyüme ve gelişim süreçlerini bozabilir, üreme kapasitesini azaltabilir ve hatta yüksek miktarda maruziyet durumunda ölüme neden olabilir. Özellikle deniz kuşları üzerinde yapılan gözlemler, yutulan plastiklerin neden olduğu ve “plasticosis” olarak adlandırılan fibrotik hastalığı ortaya koymuştur; bu hastalık, akciğer ve sindirim sistemlerinde kalıcı hasara yol açmaktadır.

Mikroplastikler yalnızca fiziksel zarar vermez; kimyasal taşıyıcılar olarak da ciddi riskler oluştururlar. Plastik yüzeyler, ortamdaki ağır metaller, pestisitler, poliaromatik hidrokarbonlar (PAH’lar) ve diğer toksik organik bileşenleri adsorbe edebilir. Bu kimyasallar, mikroplastiklerle birlikte besin zincirine taşınarak, tüketici organizmalarda birikim yapabilir ve biyobirikime yol açabilir. Bu durum, özellikle predatör konumunda olan balık, deniz kuşu ve memeli türlerinde toksik etkiyi artırır. Ayrıca, mikroplastiklerin yüzeylerinde patojenler ve antibiyotik dirençli bakteriler barınabilir; bu da hastalıkların ekosistemler arasında yayılmasına ve potansiyel olarak insan sağlığına yansımasına olanak tanır.

Besin zinciri aracılığıyla üst düzey organizmalara ulaşan mikroplastikler, ekosistem sağlığını tehdit etmenin ötesinde, biyolojik çeşitlilik üzerinde de olumsuz etkiler yaratabilir. Örneğin, plankton popülasyonundaki mikroplastik kaynaklı azalmalar, besin ağı dengelerini bozarak balık stoklarını ve deniz kuşlarının besin kaynaklarını etkileyebilir. Bu zincirleme etkiler, uzun vadede ekosistem hizmetlerinin işlevselliğini tehdit eder ve sucul sistemlerin sürdürülebilirliğini azaltabilir. ^【3】

İnsan Sağlığı Üzerindeki Etkileri

İnsanlar mikroplastiklere solunum, sindirim ve deri teması yoluyla maruz kalmaktadır. Mikroplastikler, insan yaşamının hemen her alanına nüfuz etmiş durumda olduklarından, insan vücuduna girişleri kaçınılmaz hale gelmiştir. Sindirim yoluyla besin ve su üzerinden gerçekleşen alımda insanlar; deniz ürünleri, tuz, şeker, bal, elma, havuç, lahana, brokoli ve armut gibi sebze ve meyveler aracılığıyla mikroplastik yutmaktadır. Özellikle deniz ve okyanuslara kıyısı olan bölgelerde deniz ürünleri tüketimi önemli bir maruziyet kaynağıdır; ayrıca içme suları da mikroplastik içerebilmektedir. Solunum yoluyla alımda, özellikle hava kirliliğinin yoğun olduğu şehirlerde atmosferde asılı kalan toz ve partiküllerin solunmasıyla mikroplastikler akciğerlere ulaşabilmektedir. Daha az vurgulanmakla birlikte, mikroplastiklerin deri yoluyla da vücuda geçebileceği düşünülmektedir.

Vücuda giren mikroplastikler, sadece giriş noktalarında kalmayıp dolaşım sistemi aracılığıyla farklı organlara taşınabilmektedir. 100 nanometrenin altındaki parçacıkların hücre zarlarını geçerek tüm organlara yayılma potansiyeli bulunmaktadır. Yapılan araştırmalarda insan kanında, akciğerlerde ve kalp dokusunda mikroplastiklere rastlanmıştır; örneğin kalp ameliyatı geçiren hastaların dokularında PET ve poliüretan türü plastikler tespit edilmiştir. 2021 yılında yapılan bir çalışmada insan plasentasında mikroplastik parçaları bulunmuş, bu durum plastiklerin doğmamış bebeklere kadar ulaşabildiğini kanıtlamıştır. ^【4】

Mikroplastiklerin insan sağlığı üzerindeki etkilerine dair araştırmalar devam etmekle birlikte mevcut bulgular çeşitli risklere işaret etmektedir. Laboratuvar çalışmaları mikroplastiklerin insan hücrelerinde alerjik reaksiyonlara ve hatta hücre ölümlerine neden olabileceğini göstermektedir. Ayrıca mikroplastikler, üretimlerinde kullanılan zararlı katkı maddelerini içermelerinin yanı sıra çevredeki toksik kimyasalları ve patojenleri yüzeylerinde tutarak insan vücuduna taşıyarak bir kimyasal taşıyıcı görevi görebilirler. Plasentada mikroplastik bulunması ise fetüsün gelişimi ve sağlığı açısından endişe yaratmaktadır; zira bu parçacıklar gelişim bozukluklarına yol açma potansiyeli taşımaktadır.

Poşet Çaylar ve Nanoplastik Maruziyeti

Poşet çaylar, günümüz tüketim alışkanlıklarında pratiklikleri nedeniyle geniş bir kullanıcı kitlesi tarafından tercih edilse de, sıcak su ile temas ettiklerinde mikroplastik ve nanoplastik parçacıkların içeceğe geçişi açısından önemli bir araştırma alanı hâline gelmiştir. Birçok ticari poşet çay paketinde kullanılan polimerler —özellikle polypropylene, nylon-6 ve bazı “cellulose” görünümlü materyaller— ısıtıldıklarında milyonlarca ila milyarlarca mikro- ve nanoplastik parçacık saldığı gösterilmiştir. Özellikle 95 °C civarındaki demleme sıcaklıklarında yapılan deneylerde, bu partiküllerin sıvıya karıştığı belirlenmiştir, bu da günlük tüketicilerin farkında olmadan yüksek miktarda plastikle karşılaşmasına neden olmaktadır.

İtalyan araştırmacıların 2019 tarihli bir çalışmasında tek bir plastik poşet çayın demlenmesi sırasında yaklaşık 11,6 milyar mikroplastik ve 3,1 milyar nanoplastik parçacık açığa çıktığı rapor edilmiştir. Bu ilk bulgular, poşet çay materyalinin doğrudan kaynak olarak incelenmesi açısından dönüm noktası olmuştur. Daha yakın tarihli araştırmalar, farklı ticari materyaller kullanıldığında da benzer şekilde mikroplastik yayılımının gözlemlendiğini ortaya koymuştur; örneğin polypropylene poşetlerden mili litrede 1,2 milyar civarında partikül salındığı, daha düşük oranlarda da nylon ve cellulose liflerinden partiküller ayrıştığı saptanmıştır. ^【5】

Bu partiküllerin insan sağlığı üzerindeki etkileri hâlen bilimsel araştırmaların odak noktasındadır. Laboratuvar çalışmalarında bu parçacıkların insan bağırsak hücreleri tarafından emilebildiği ve dolaşım sistemine taşınma potansiyeli taşıdığı gösterilmiştir; bazı bulgular, nanoplastik boyuttaki parçacıkların hücre çekirdeğine kadar ulaşabildiğini bile düşündürmektedir. Bununla birlikte, risk değerlendirmesi yapan kurumlar, mevcut verilerin hem insan maruziyeti hem de toksikolojik sonuçlar açısından hâlâ yetersiz olduğunu belirtmektedir. Örneğin Almanya Federal Risk Değerlendirme Enstitüsü’nün değerlendirmesinde, çay poşetlerinden salınan partikül miktarının çok yüksek sayılsa bile mevcut verilerle doğrudan insan sağlığına zarar verdiğine dair kesin kanıt bulunamadığı vurgulanmıştır; ancak araştırma boşlukları nedeniyle daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyulduğu vurgulanmaktadır.

2024’te yayımlanan nicel bir analizde, farklı tiplerdeki filtre poşetlerden her poşet için 80 ile 1288 mikron ölçekli mikroplastik parçacık ve nanoplastik içeren alt birimlerin tespit edildiği raporlanmıştır; bu çalışma ayrıca ön yıkama gibi basit yöntemlerin mikroplastik miktarını önemli ölçüde azaltabileceğini göstermiştir.

Poşet çaylar üzerinden maruz kalınan mikroplastik miktarının, diğer bazı gıda kaynaklarına göre yüksek olabileceği, bu alanda farklı tatlı çay türlerindeki polimer kontaminasyonunun çevresel ve üretim süreçlerinden de kaynaklanabileceği ileri sürülmüştür. Bu bulgular, gıda güvenliği, insan sağlığı ve plastik materyallerin gıda ile temas eden ürünlerdeki kullanımı konularında düzenleyici politika ve standart ihtiyacını gündeme getirmektedir.

Dünya Sağlık Örgütü (WHO), içme sularındaki mikroplastiklerin insan sağlığına etkilerinin tam olarak anlaşılması ve yönetilmesi için daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulduğunu belirtmektedir.

Mikroplastiklerin Yaygın Ortamları

Mikroplastikler, küresel ölçekte çeşitli çevresel ortamlarda tespit edilmektedir. Sucul ekosistemlerde yalnızca yüzey sularında değil, su kolonunun tüm derinliğinde ve sediman tabakalarında birikim göstermektedir. Örneğin, Mariana Çukuru gibi okyanus derinliklerinde dahi mikroplastik parçacıklar belirlenmiştir.

Farklı araştırmalarda tatlı su sistemlerinde de mikroplastikler yaygındır; göllerde ve nehirlerde yapılan analizler, sediman ve su örneklerinde düzenli olarak parçacık tespit edildiğini göstermektedir. Ayrıca, yeraltı ve musluk sularında mikroplastiklerin varlığı belirlenmiş, bu durum plastik parçacıkların arıtma süreçlerinden tamamen uzaklaştırılamadığını ortaya koymuştur.

Mikroplastikler atmosferde de bulunabilmektedir. Rüzgâr ve hava hareketleri aracılığıyla taşınan plastik partiküller, kara ve deniz ekosistemleri arasında dağılım gösterebilir. Ek olarak, kutup bölgeleri, yüksek dağ zirveleri ve buzullar gibi insan yerleşiminden uzak bölgelerde de mikroplastik varlığı saptanmıştır. Toprak ve sediman ortamlarında biriken mikroplastikler, çevresel kayıt oluşturmakta ve uzun süreli birikim gösterebilmektedir.

Araştırmalar, mikroplastiklerin yalnızca belirli bölgelerle sınırlı kalmayıp, karasal, sucul ve atmosferik sistemlerde geniş bir dağılım gösterdiğini ortaya koymaktadır.

Uyarı: Bu maddede yer alan içerik, yalnızca genel ansiklopedik bilgi amacı taşımaktadır. Buradaki bilgiler tanı koyma, tedavi etme ya da tıbbi yönlendirme amacıyla kullanılmamalıdır. Sağlıkla ilgili konularda karar vermeden önce mutlaka bir hekime veya uzman sağlık personeline danışmanız gerekmektedir. Bu bilgilerin tanı veya tedavi amacıyla kullanılması sonucunda doğabilecek durumlardan madde yazarı ve KÜRE Ansiklopedisi herhangi bir sorumluluk kabul etmez.