thumb|upright=1.6|Microplásticos em sedimentos de quatro rios na Alemanha. Observe as diversas formas indicadas pelas setas brancas. (As barras brancas representam 1 mm de escala.) Microplásticos são partículas sólidas baseadas em polímeros com comprimento menor que 5 mm, de acordo com a Administração Oceânica e Atmosférica Nacional, dos EUA (NOAA). Nota-se que, ainda que não haja nenhum tipo de limitação ao tamanho dos microplásticos, cientistas estão começando a classificar microplásticos de menos que alguns micrômetros como nanoplásticos, uma vez que estes são especialmente difíceis de se isolar e detectar por métodos tradicionais. Eles entram em ecossistemas naturais de uma variedade de fontes, incluindo, mas não se limitando, a cosméticos, roupas e processos industriais.
Existem dois tipos de microplásticos. Os microplásticos primários são quaisquer fragmentos de plástico ou partículas que tenham já 5.0 mm de tamanho ou menos antes de entrarem no ambiente. Estas incluem microfibras de roupas, microesferas e esferas de plástico resultantes do fabrico de peças plásticas muito maiores (que se perdem ou durante o processo de fabrico ou no transporte). Os microplásticos secundários são os criados a partir da degradação de produtos plásticos maiores quando entram no ambiente, por meio do desgaste por ação do tempo e dos elementos. Essas fontes de microplásticos secundários incluem garrafas de água e refrigerante, redes de pesca e sacos plásticos. Ambos os tipos são reconhecidos por persistirem no ambiente em níveis elevados, particularmente em ecossistemas aquáticos e marinhos.
Além disso, os plásticos degradam-se muito lentamente, ao longo de centenas, senão milhares de anos. Isso aumenta a probabilidade de os microplásticos serem ingeridos, incorporados e acumulados nos corpos e tecidos de muitos organismos. Todo o ciclo e movimento de microplásticos no ambiente ainda não é conhecido, assim como os efeitos que causam nos animais, entretanto, está é uma área que ainda está sendo largamente estudada e a cada dia, os cientistas chegam mais próximos de entender as complexas consequências que esses materiais trazem aos animais.
Classificação O termo “microplásticos” foi introduzido pelo biólogo marinho, diretor e professor da Universidade de Plymouth, na Inglaterra, Richard Thompson. Esses materiais são comuns hoje em dia, um estudo realizado em 2015 detectou que 60% da produção mundial de plástico é descartada no meio ambiente, isto é, 4,9 bilhões de toneladas.
Microplásticos primários Microplásticos primários são pequenos pedaços de plásticos que são manufaturados com um propósito. Eles normalmente são usados em cosméticos, substituindo os produtos naturais (amêndoas e aveia principalmente) e em tecnologias de jatos de ar, contendo acrílico ou poliéster para remover pinturas e ferrugem. Em alguns casos, podem ser usados na medicina como vetores para remédios. Quando esses materiais são usados em larga escala até a saturação de suas funções, normalmente contaminam-se com metais pesados, como Cádmio, Crômio e Chumbo.
Microplásticos secundários Pequenos pedaços de plásticos derivados da fragmentação de resíduos de plásticos maiores são chamados de microplásticos secundários. Esses resíduos podem ser fragmentados de diversas maneiras, algumas das mais comuns são degradação por exposição à luz, degradação fotoquímica, ou através de processos químicos e biológicos, há depender do tempo em que são expostos, podem chegar a tamanhos não visíveis a olho nu, já foram encontrados pedaços com diâmetros de 1,6 micrómetros.
Nanoplásticos Nanoplásticos normalmente são pedaços menores que 1 μm (1.10⁻⁶ m), devido ao seu tamanho, eles são capazes de atravessar a membrana celular e afetar o funcionamento da célula. Plásticos são lipofílicos e alguns modelos mostram que nanoplásticos de polietileno podem ser incorporados na bicamada lipídica hidrofóbica.
Nanoplásticos e animais Alguns estudos afirmam que os nanoplásticos são capazes de atravessar a membrana epitelial de peixes acumulando-se nos órgãos desses animais, como por exemplo o pâncreas e o cérebro. Em peixes-zebras, o poliestireno pode induzir mudanças na concentração de glicose e cortisol no organismo, gerando respostas de estresse. Em dáfnias, poliestireno pode induzir respostas de defesa de estresse, como a produção de espécies reativas de oxigênio (ROS) e afetar o sistema antioxidante mediador-MAPK-HIF-1/NFkB. Entretanto ainda sabe-se muito pouco sobre a influência desses materiais no corpo humano.
Fontes A maior parte da poluição de microplásticos vem de tecidos, pneus e poeira urbana, que respondem por mais de 80% de toda a poluição de microplásticos no meio ambiente. A existência de microplásticos no meio ambiente é frequentemente estabelecida por meio de estudos aquáticos. Isso inclui a coleta de amostras de plâncton, análise de sedimentos arenosos e lamacentos, observação do consumo de vertebrados e invertebrados e avaliação de interações químicas com os poluentes. Por meio desses métodos, foi demonstrado que existem microplásticos de múltiplas fontes no ambiente.
Os microplásticos podem contribuir com até 30% da Grande Ilha de Lixo do Pacífico que polui os oceanos do mundo e, em muitos países desenvolvidos, são uma fonte maior de poluição de plástico marinho do que os pedaços maiores visíveis de lixo marinho, de acordo com um relatório de 2017 da IUCN.
Estações de tratamento de esgoto Estações de tratamento de esgoto removem agentes contaminantes de águas residuais, principalmente do esgoto doméstico, usando vários processos físicos, químicos e biológicos. A maioria das estações em países desenvolvidos possuem estágios de tratamento primário e secundário. No estágio primário de tratamento, processos físicos são empregados para remover óleos, areia e outros sólidos grandes usando filtros convencionais, clarificantes e tanques de sedimentação. O tratamento secundário utiliza processos biológicos envolvendo bactérias e protozoários para quebrar a matéria orgânica. As tecnologias secundárias comuns são sistemas de lodo ativado, filtros de gotejamento e pântanos construídos. O estágio opcional de tratamento terciário pode incluir processos para remoção de nutrientes (nitrogênio e fósforo) e desinfecção. Microplásticos foram detectados em ambos os estágios primário e secundário das estações.
Um estudo inovador de 1998 sugeriu que fibras de microplásticos seriam um indicador persistente de lamas de esgoto e emissários de estações de tratamento de águas residuais. Um estudo estimou que cerca de uma partícula por litro de microplásticos está sendo liberada de volta para o meio ambiente, com uma eficiência de remoção de aproximadamente 99.9%. Um outro estudo, de 2016, mostrou que a maioria dos microplásticos são, na verdade, removidos durante o estágio primário de tratamento, onde a escumação sólida e sedimentação de lodo são usados. Quando essas estações de tratamento estão funcionando corretamente, a contribuição dos microplásticos para os oceanos e ambientes aquáticos superficiais das estações de tratamento não é desproporcionalmente grande.
O lodo de esgoto é usado como fertilizante do solo em alguns países, o que expõe os plásticos contidos no lodo ao clima, luz solar e outros fatores biológicos, causando fragmentação. Como resultado, os microplásticos desses biossólidos frequentemente acabam em bueiros e eventualmente em corpos d'água. Além disso, alguns estudos mostram que microplásticos conseguem passar intactos pelos processos de filtração em algumas estações de tratamento. De acordo com um estudo feito no Reino Unido, amostras retiradas de locais de disposição de lodo de esgoto nas costas de seis continentes continham, em média, uma partícula de microplástico por litro. Uma quantidade significativa dessas partículas era de fibras de roupas de provenientes de máquinas de lavar.
Pneus de carro e caminhão O desgaste dos pneus contribui significativamente para o fluxo de (micro)plásticos para o meio ambiente. As estimativas de emissões de microplásticos para o meio ambiente na Dinamarca estão entre 5.500 e 14.000 toneladas métricas (6.100 e 15.400 toneladas) por ano. Os microplásticos secundários (por exemplo, pneus de carros e caminhões ou calçados) são mais importantes do que os microplásticos primários em duas ordens de magnitude. A formação de microplásticos a partir da degradação de plásticos maiores no meio ambiente não é considerada no estudo.
A estimativa de emissão per capita varia de 0,23 a 4,7 kg / ano, com média global de 0,81 kg / ano. As emissões dos pneus do carro (100%) são substancialmente mais altas do que as de outras fontes de microplásticos, por exemplo, pneus de avião (2%), grama artificial (12-50%), desgaste do freio (8%) e marcações rodoviárias (5 %). As emissões e vias dependem de fatores locais, como tipo de estrada ou sistemas de esgoto. A contribuição relativa do uso e desgaste de pneus para a quantidade global total de plásticos que acabam em nossos oceanos é estimada em 5 a 10%. No ar, estima-se que 3-7% do material particulado (PM2.5) consista em desgaste e rasgo de pneus, indicando que isso possa contribuir para o problema de saúde global relacionado à poluição do ar, que foi projetado pela Organização Mundial da Saúde (OMS) para resultar em 3 milhões de mortes em 2012. O desgaste também entra em nossa cadeia alimentar, mas mais pesquisas são necessárias para avaliar os riscos à saúde humana.
Indústria de cosméticos Algumas empresas substituíram esfoliantes naturais por microplásticos, geralmente na forma de "microesferas" ou "microesfoliantes". Esses produtos são normalmente compostos de polietileno, um componente comum dos plásticos, mas também podem ser fabricados a partir de polipropileno, tereftalato de polietileno (PET) e náilon. Eles são freqüentemente encontrados em produtos de limpeza facial, sabonetes para as mãos e outros produtos de cuidados pessoais; as esferas normalmente são lavadas e vão para o sistema de esgoto imediatamente após o uso. Seu tamanho pequeno impede que sejam totalmente retidos pelas telas de tratamento preliminar nas estações de tratamento de águas residuais, permitindo assim que alguns entrem nos rios e oceanos. Na verdade, as estações de tratamento de águas residuais removem apenas uma média de 95–99,9% das microesferas devido ao seu design pequeno. Isso deixa uma média de 0-7 microesferas por litro sendo descarregadas Considerando que uma estação de tratamento descarrega 160 trilhões de litros de água por dia, cerca de 8 trilhões de microesferas são lançadas nos cursos d'água todos os dias. Esse número não leva em conta o lodo de esgoto que é reutilizado como fertilizante após o tratamento de águas residuais que ainda contém essas microesferas.
Isso também é um problema a nível doméstico porque foi estimado que cerca de 808 trilhões de esferas por família são descartadas em um único dia seja devido a esfoliantes cosméticos, sabonete líquido, pasta de dentes ou outras fontes. Embora muitas empresas tenham se comprometido a eliminar o uso de microesferas em seus produtos, de acordo com pesquisas, existem pelo menos 80 produtos diferentes para esfoliantes faciais que ainda estão sendo vendidos com microesferas como componente principal. Isso contribui para a descarga de 80 toneladas métricas de microesferas por ano apenas no Reino Unido, o que não só tem um impacto negativo sobre a vida selvagem e a cadeia alimentar, mas também sobre os níveis de toxicidade, já que foi comprovado que microesferas absorvem produtos químicos perigosos, como pesticidas e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos. A proposta de restrição da European Chemical Agency (ECHA) e os relatórios do UNEP e Tauw sugerem que existem mais de 500 ingredientes a base de microplásticos que são amplamente usados em cosméticos e produtos de higiene pessoal.
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