Prisustvo nanoplastike u vodi za piće otvara ozbiljna pitanja zaštite javnog zdravlja. Prema riječima Jingqiu Liao, vanredne profesorice na Odjelu za građevinarstvo i ekologiju na Virginia Polytechnic Institute and State University, problem nije samo u direktnoj izloženosti toksičnim zagađivačima. Nanoplastika istovremeno pomaže preživljavanje patogenih mikroorganizama koji mogu odolijevati standardnim postupcima dezinfekcije, čime se povećava rizik od širenja bolesti.
Studija objavljena u časopisu Water Research, koju je vodio međunarodni istraživački tim predvođen Liaoom, fokusirana je na utjecaj nanoplastike na nastanak bakterijskih biofilmova u sustavima opskrbe pitkom vodom. Rezultati pokazuju da nanoplastika povećava mehaničku čvrstoću biofilmova i njihovu otpornost na dezinficijense, što izravno ugrožava učinkovitost postrojenja za pročišćavanje vode.
Istraživanje potvrđuje da interakcija nanoplastike i mikroorganizama omogućuje dugotrajno zadržavanje patogena unutar vodovodnih cijevi. Time sanitarne mjere postaju manje učinkovite, jer se bakterije i virusi štite unutar stabilnih biofilmova.
Nanoplastika predstavlja najmanju frakciju mikroplastike, s veličinom između 1 i 1000 nanometara. Zbog svojih dimenzija, ove čestice ne mogu se uočiti golim okom i lako prolaze kroz fizičke i kemijske barijere sustava za filtraciju. To im omogućuje izravan kontakt s bakterijskim zajednicama koje naseljavaju unutarnje površine cijevi i kanala.
Znanstvenici su analizirali način na koji nanoplastika potiče stvaranje i stabilizaciju biofilmova – složenih zajednica bakterija koje luče zaštitnu matricu i tako se štite od nepovoljnih uvjeta.
Biofilmovi se inače mogu koristiti za uklanjanje određenih onečišćujućih tvari. Međutim, ako sadrže patogene poput Escherichia coli ili Pseudomonas aeruginosa, postaju izravna prijetnja ljudskom zdravlju. Osim bakterija, biofilmovi mogu služiti i kao utočište za bakteriofage – viruse koji inficiraju bakterije.
Rezultati studije otkrivaju složene reakcije unutar biofilmova izloženih nanoplastici. Bakterije pojačavaju međusobnu komunikaciju i proizvode spojeve koji dodatno učvršćuju strukturu biofilma. Istovremeno se aktiviraju i virusni mehanizmi.
Uočeno je da se profagi aktiviraju, razaraju bakterijske stanice i stvaraju nove virusne čestice. Taj proces povećava genetsku raznolikost i prilagodljivost mikrobne zajednice.
Paralelno s tim, bakterije pokreću obrambene sustave poput CRISPR mehanizma, koji im omogućuje precizno uništavanje virusne DNK ili RNK. Ova kombinacija napada i obrane dodatno povećava otpornost biofilmova i čini ih iznimno teškima za uklanjanje.
Prema Liaou, ovakva otpornost znači da klasične metode dezinfekcije, poput kloriranja ili ozoniranja, mogu postati nedovoljne. To predstavlja ozbiljan izazov za sustave za pročišćavanje pitke i otpadne vode te zahtijeva reviziju postojećih protokola.
Liao ističe da su potrebna dodatna istraživanja kako bi se razumjeli molekularni mehanizmi koji upravljaju interakcijama između nanoplastike, bakterija i virusa. Za razliku od veće mikroplastike, nanoplastika ima drugačiji i potencijalno opasniji učinak na mikrobne zajednice.
„Veličina plastičnih čestica može odrediti vrstu i razmjere posljedica na dinamiku bakterijskih i virusnih zajednica u vodi“, naglašava Liao.
Autori studije zaključuju da je hitno potrebno uzeti u obzir mikrobne rizike povezane s nanoplastikom, uz već poznate toksične učinke tih čestica. Sve veća otpornost biofilmova značajno otežava osiguravanje pitke vode bez patogena i povećava potrebu za razvojem naprednijih tehnologija pročišćavanja.
Istovremeno, naglašava se da nakupljanje nanoplastike u vodenim ekosustavima predstavlja jedan od najozbiljnijih ekoloških izazova današnjice, s posljedicama koje još nisu u potpunosti procijenjene – kako za ljudsko zdravlje, tako i za infrastrukturu vodoopskrbe.
