Mikroplastikler

**Mikroplastikler (MP),** 5&nbsp;mm'en daha küçük olan ve çevrede kirliliğe sebep olan, çoğunlukla petrol türevli olup suda çözünmeyen, düzgün şekilli veya şekilsiz polimerik parçacıklara verilen isimdir.&nbsp; 1 mikrondan küçük plastik parçacıklarına ise nanoplastikler denir. Çevredeki plastik kirliliği ile ilgili yeni bir sınıflandırma bulunmaktadır.

Mikroplastik terimi ilk olarak 2004 yılında, Britanya İmparatorluk Nişanı sahibi profesör Richard Thompson (Plymouth Üniversitesi) tarafından kullanılmıştır. Bu sebeple Thompson, “*mikroplastiğin babası*” olarak anılmaktadır. Oluşumlarına göre mikroplastikler, birincil ve ikincil mikroplastikler olmak üzere iki gruba ayrılır.

## Sınıflandırma

### Kimyasal bileşenlerine göre mikroplastikler
• 	Polietilen (PE): Hafif, esnek ve suya dayanıklı bir polimerdir. Poşetler, ambalaj filmleri ve şişelerde yaygın olarak kullanılır. Çevrede en çok rastlanan mikroplastik türüdür.

• 	Polipropilen (PP): Dayanıklı ve ısıya dirençli bir polimerdir. Tek kullanımlık kaplar, pipetler ve tekstil ürünlerinde bulunur. Su yüzeyinde kolayca birikir.

• 	Polivinil Klorür (PVC): Sert veya esnek yapıda olabilir. Borular, kablolar ve yer döşemelerinde kullanılır. İçerdiği katkı maddeleri toksik etkilere yol açabilir.

• 	Polietilen Tereftalat (PET): Şeffaf ve dayanıklı bir polimerdir. İçecek şişeleri ve polyester tekstil ürünlerinde yaygındır. Lif formunda çevreye karışarak mikroplastik oluşturur.

• 	Polistiren (PS): Hafif ve kırılgan bir polimerdir. Köpük ambalajlarda ve tek kullanımlık tabak-çatal gibi ürünlerde kullanılır. Parçalandığında zararlı monomerler açığa çıkabilir.

• 	Poliüretan (PU): Esnek veya sert yapıda üretilebilen bir polimerdir. Köpük süngerler, izolasyon malzemeleri, mobilya dolguları ve kaplamalarda kullanılır. Çevrede parçalandığında toksik yan ürünler açığa çıkabilir.

### Birincil mikroplastikler

Doğrudan 5&nbsp;mm'den küçük olarak üretilen plastiklerdir. Örneğin, kozmetiklerde, kişisel bakım ürünlerinde kullanılan mikroboncuklar *(microbeads)*, günümüzde makyaj, el işi ve tekstil malzemelerinde aşırı miktarda kullanılan simler *(glitters)*, plastik üretim peletleri *(nurdles)* gibi doğrudan oluşan mikroplastiklere birincil mikroplastikler denir. Genel olarak kozmetiklerdeki mikroboncuklar Polietilen (PE), simler içerisinde plastiğinde olduğu kompozit malzemelerden yapılır.

### İkincil mikroplastikler

Büyük plastiklerin zamanla parçalanarak 5&nbsp;mm'den küçük boyutlara ufalanmasıyla oluşur. İkincil mikroplastiklere örnek; plastik malzemelerden kopan aşınan parçacıklar, sentetik tekstillerden kopan dökülen lifler, araç lastiği döküntüleri ve çeşitli plastik partiküller söylenebilir.

Mikroplastikler doğal ekosistemlere insan aktiviteleri sonucu girerler. Bu insan aktivitelerinden en bilinenleri ise her türlü gemicilik, balıkçılık, tekstil ve endüstriyel süreçler de dahil olmak üzere çok çeşitli kaynaklardan girerler.

### Nanoplastikler
1&nbsp;nm - 1μm arası büyüklükteki plastik parçacıklarına Nanoplastik (NP) denir. Mikroplastik kirliliğine benzer bir şekilde nanoplastikler, direkt olarak nano boyutta (medikal ve bilimsel alanlarda kullanılan nanopartiküller gibi) üretilebildiği gibi, dolaylı olarak da büyük plastik malzemelerin kullanımı ve eskimesi sonucunda oluşur. Bunlardan, doğrudan nano boyutlarda üretilenlere birincil (primer) nanoplastikler, zamanla çeşitli faktörlerle parçalanma sonucu oluşanlara ise ikincil (sekonder) nanoplastikler denilmektedir. Çevrede, sularda, yiyeceklerde ve havada rastlanan nanoplastikler çoğunlukla ikincil kaynaklı nanoplastikler olmaktadır. Nanoplastikler konusunda plastik malzeme aşınmasının yanı sıra sentetik tekstil liflerini de dikkate almak gerekmektedir. Bilim adamları sentetik tekstil ürünlerinden kopan nano ve mikro ölçekteki liflerin iç ve dış ortam havasında aşırı miktarda bulunabildiğine, yine çamaşır yıkama sonucu kıyafetlerden dökülerek oluşan liflerin kanalizasyon vasıtasıyla arıtma tesislerine gittiğini, ancak tesislerde tutulamayarak tatlı ve tuzlu su ortamlarına taşındığına dikkat çekmektedir.

Nanoplastikler, küresel öneme sahip öncelikli kirleticilerdendir ve çevresel matrislerde nanoplastik inceleme ve tespit konusunda bir belirsizlik bulunmaktadır. Mikroplastiklerin tersine, bu kirlilik hakkında henüz çok az şey bilinmesine rağmen, çevre ve insan için ciddi risk oluşturabileceği öngörülmektedir.

Nanoplastikler günlük hayatta sıkça kullanılan gıda malzemelerinden insan vücuduna geçebilmektedir. Bu konuyla ilgili olarak yapılan bir çalışmada her demlemede poşet çaylardaki naylon (6,6) ve polietilen tereftalat (PET) poşet malzemesinden milyarlarca nanoplastiğin içilen çaya geçtiği gösterilmiştir.

Nanoplastikler çok ufak boyutları nedeniyle hücre zarını geçebilir ve hücrelerin işleyişini etkileyebilir. Nanoplastikler lipofiliktir ve bazı çalışmalar, farklı tür nanoplastiklerin lipit çift katmanlarının hidrofobik çekirdeğine dahil edilebildiğini göstermektedir. İnsanlar dahil olmak üzere nanoplastiklerin organizmalar üzerindeki olumsuz etkileri konusunda çok az şey bilinmektedir. Nanoplastiklerin çevresel kaderini izlemek için analitik tekniklerin geliştirilmesi ve nanoplastiklerin gerçekte ne kadar tehlikeli olduğunu değerlendirebilmek için toksisiteleri hakkında daha fazla çalışma yapılmasına ihtiyaç bulunmaktadır.

Ortamlardaki nanoplastikler üzerindeki spekülasyonlar mikroplastiklerin parçalanması sırasında geçici bir yan ürün olmaktan, potansiyel olarak yüksek konsantrasyonlarda görünmez bir çevresel tehdit olmasına kadar uzanmaktadır.

## Gıdalardaki mikroplastikler
Bazı ürünlerin üretim süreçleri aşamasında, bazılarında ise paketlemede kullanılan ambalajlardan dolayı ve ürünün tüketimi esnasında (ortamdan), bazılarında ise elde edildiği kaynaktan gıdalara mikroplastik kirliliğinin ve başka birçok katkı maddesinin geçmesi söz konusudur.

Bilimsel araştırmalar sonucunda, içme sularında (şişe su, çeşme suları), midye, karides, balık, tuz, şeker, bal gibi yiyeceklerde, soda ve bira gibi ürünlerde mikroplastik tespit edilmiştir. Mikroplastikler ayrıca sokak lezzetleri olarak adlandırılan gıdalara da hem gıdanın kaynağından hem de üretim ve tüketim aşamalarından bulaşabilmektedir. Çukurova Üniversitesi Su Ürünleri Fakültesi  ve Greenpeace Akdeniz tarafından gerçekleştirilen ortak bir çalışmada Türkiye'nin çeşitli illerinde satılan midye dolamalarda midye dolma başına 0.6 adet mikroplastik olduğu bulunmuştur. Yapılan bir araştırma, bir Amerikalının yılda 81000 - 123000 adet mikroplastiğe maruz kalabileceğini belirtmektedir. Ayrıca, Dünya Sağlık Örgütü tarafından hazırlanan 2019 tarihli bir raporda, içme sularındaki MP' lerin sağlığa zararlı olduğuna dair henüz kesin bir kanıt bulunmadığı ve MP parçacıklarının oranları hakkında daha fazla bilgiye ihtiyaç duyulduğunu bildirilmiştir.

## Mikroplastik giderme yöntemleri

### Fiziksel yöntemler
**Adsorpsiyon**: Mikroplastik parçacıklarının, aktif karbon, biyokömür veya çeşitli nanomateryallerin yüzeyine fiziksel veya kimyasal bağlarla tutunması işlemidir. Gözenekli yapısı sayesinde geniş yüzey alanı sunan adsorbanlar, sudaki mikro ve nano boyutlu plastikleri yüksek verimle hapseder.

**Filtrasyon:** Atık suyun kum, antrasit veya membran gibi gözenekli ortamlardan geçirilerek plastiklerin boyut bazlı olarak süzülmesidir. Hızlı kum filtreleri büyük parçaları tutarken, ultrafiltrasyon ve membran biyoreaktörler (MBR) mikron altı parçacıkları mekanik olarak ayırır.

**Flatasyon yöntemi:** Yoğunluğu sudan düşük olan (PE, PP gibi) plastiklerin, suyun altına verilen mikro hava kabarcıkları yardımıyla yüzeye taşınmasıdır. Kabarcıklara tutunarak su yüzeyine çıkan plastikler, mekanik sıyırıcılar yardımıyla ortamdan uzaklaştırılır.

**Yağ filmi yöntemi:** Mikroplastiklerin hidrofobik (suyu sevmeyen) doğasından yararlanan bir yöntemdir. Suya eklenen bir yağ fazı, mikroplastikleri içine çeker veya yüzeyine bağlar. Daha sonra yağ tabakası sudan ayrıştırılarak, plastiklerin yağ ile birlikte geri kazanılması sağlanır.

**Manyetik ayırma:** Manyetik özelliği olmayan mikroplastiklerin, manyetik nano-tozlar (örneğin demir oksit) ile kaplanması prensibine dayanır. "Fonksiyonelleştirilmiş" bu parçacıklar, dışarıdan uygulanan bir manyetik alan yardımıyla mıknatıs tarafından çekilerek sudan hızla temizlenir.

### Kimyasal yöntemler
**Koagülasyon ve Flokülasyon:** Suya şap (alüminyum sülfat) veya demir klorür gibi koagülantlar eklenir. Bu kimyasallar mikroplastiklerin yüzey yükünü nötralize ederek birbirlerine yapışmalarını sağlar."Flok" adı verilen daha büyük ve ağır kümeler oluşur, bu kümeler de yerçekimiyle kolayca çöker.

**Sol-Jel Yöntemi:** Suya eklenen özel kimyasal öncüller (prekürsörler), suyun içinde jöle benzeri bir yapı oluşturur. Bu yapı oluşurken çevredeki mikroplastikleri "yakalar" ve katı bir kütle haline getirerek sudan ayrılmalarını sağlar.

**Elektrokoagülasyon:** Suya daldırılan metal elektrotlara (genellikle alüminyum veya demir) akım verilir. Elektrotlar çözünerek suya metal iyonları salar. Bu iyonlar mikroplastiklerle etkileşime girerek onları bir araya getirir ve yüzeye çıkmalarını veya çökmelerini sağlar.

**Ozonlama (Ozon Oksidasyonu):**Güçlü bir oksitleyici olan ozon gazının O3 suya verilmesiyle mikroplastiklerin polimer yapısı doğrudan hedef alınır. Ozon, plastik yüzeyinde çatlaklar oluşturarak yapıyı kırılganlaştırır ve parçacıkları daha küçük, biyolojik olarak parçalanabilir bileşenlere ayırır.

**Fotokatalitik Bozulma**:Titanyum dioksit TiO2 veya çinko oksit ZnO gibi bir fotokatalizör eşliğinde, UV ışığı kullanılarak gerçekleştirilen bir işlemdir. Işık etkisiyle aktifleşen katalizör, mikroplastikleri su ve karbondioksit gibi zararsız maddelere dönüştürecek güçlü radikaller üretir.

### Biyolojik yöntemler
**Biyobozunma**:Mikroorganizmaların (bakteri, mantar veya algler) salgıladıkları enzimler aracılığıyla mikroplastik polimer zincirlerini parçalaması sürecidir. Bu süreçte plastikler önce oligomerlere, ardından monomerlere ve son aşamada su, karbondioksit veya metan gibi zararsız yan ürünlere dönüştürülerek mineralize edilir.

**Biyofiltre veya biyokömür filtre:** Su arıtma sistemlerinde, üzerinde mikroorganizmaların tutunduğu bir biyofilm tabakasıyla kaplı filtre düzenekleridir. Su bu katmandan geçerken, mikroplastikler hem biyolojik yüzeye fiziksel olarak yapışır hem de biyofilmdeki mikroorganizmalar tarafından aşamalı olarak parçalanmaya başlar.

**Biyoreaktörler**:Mikroplastik giderim sürecini hızlandırmak için sıcaklık, pH ve oksijen gibi çevresel koşulların optimize edildiği kontrollü sistemlerdir. Özellikle Membran Biyoreaktörler (MBR), mikrobiyal aktiviteyi yüksek yoğunluklu fiziksel filtrasyonla birleştirerek mikro- ve nanoplastiklerin sudan temizlenmesinde %99'a varan verimlilik sağlar. 

## Kaynakça