Согласно результатам опубликованного в журнале New Contaminants исследования, дрейфующий по рекам, озёрам и океанам микропластик непрерывно выделяет в воду широкий спектр растворённых органических химических веществ. Кинетическое моделирование, флуоресцентная спектроскопия, масс-спектрометрия высокого разрешения и инфракрасный анализ показали, что каждый тип пластика имеет собственную химическую сигнатуру. Эти сигнатуры меняются под воздействием солнечного света на поверхности полимеров.

По словам ведущего автора Цзюньянь Гуаня из Северо-Восточного педагогического университета, микропластик загрязняет водную среду не только видимыми частицами. Он создаёт невидимое химическое облако, которое изменяется по мере выветривания. Выделяемые пластиком молекулы сильно отличаются от тех, которые образуются естественным образом в реках и почвах.

Исследователи поместили микропластик из полиэтилена, полиэтилентерефталата, полимолочной кислоты и полибутиленадипата-ко-терефталата в воду как в темноте, так и под ультрафиолетовым светом на срок до 96 часов. Воздействие солнечного света резко увеличило количество выделяемого всеми четырьмя видами пластика растворённого органического углерода. Созданные как биоразлагаемые материалы, такие как PLA и PBAT, выделяли больше всего углерода. Исследователи связывают это с их менее стабильной химической структурой.

Растворённое органическое вещество в микропластике содержит разнообразный набор молекул, происходящих из добавок, мономеров, олигомеров и фотоокисленных фрагментов. Самые сложные сочетания создают ароматические пластики, такие как PET и PBAT.

По мере выветривания пластиков количество кислородсодержащих функциональных групп увеличивается. Это указывает на образование спиртов, карбоксилатов, эфиров и карбонилов.

Растворённое органическое вещество (DOM) микропластика больше напоминает материал, образованный в результате микробной активности, чем из наземных источников. Выделяемые микропластиком развивающиеся химические смеси могут влиять на водные экосистемы несколькими способами. Они могут стимулировать или ингибировать микробную активность, изменять круговорот питательных веществ или взаимодействовать с металлами и загрязняющими веществами. Предыдущие исследования показали, что DOM микропластика способен генерировать активные формы кислорода, влиять на образование побочных продуктов дезинфекции и изменять адсорбцию загрязняющих веществ.

Поступление микропластика в реки и океаны является по большей части неконтролируемым. Ожидается, что выброс растворённого органического вещества микропластика будет усиливаться, так что необходимость понимания его химического поведения на разных стадиях деградации будет только увеличиваться.

Исследователи считают, что в связи со сложностью анализа данных машинное обучение способно помочь предсказать, как этот материал эволюционирует в окружающей среде. Будущие модели могли бы оценивать связанные со здоровьем водных экосистем риски, поведение загрязняющих веществ и круговорот углерода.