Plast är praktiskt, billigt och otroligt populärt. Varje år, mer än 350 miljoner ton produceras över hela världen. Dessa plaster innehåller en stor mängd kemikalier som kan släppas ut under deras livscykel, inklusive ämnen som utgör en betydande risk för människor och miljö. Dock, endast en liten del av de kemikalier som finns i plast är allmänt kända eller har studerats omfattande.

Ett team av forskare ledd av Stefanie Hellweg, ETH professor i ekologisk systemdesign, har för första gången sammanställt en omfattande databas över plastmonomerer, tillsatser och processhjälpmedel för användning vid tillverkning och bearbetning av plast på världsmarknaden, och systematiskt kategoriserade dem utifrån användningsmönster och riskpotential. Studien, precis publicerat i den vetenskapliga tidskriften Miljövetenskap och teknik , ger en upplysande men oroande inblick i världen av kemikalier som avsiktligt tillsätts plast.

En hög nivå av kemisk mångfald

Teamet identifierade cirka 10, 500 kemikalier i plast. Många används i förpackningar (2, 489), textilier (2, 429) och applikationer för kontakt med livsmedel (2, 109); vissa är för leksaker (522) och medicinsk utrustning, inklusive masker (247). Av de 10, 500 ämnen identifierade, forskarna kategoriserade 2, 480 ämnen (24 procent) som potentiellt oroande ämnen.

"Detta betyder att nästan en fjärdedel av alla kemikalier som används i plast antingen är mycket stabila, ackumuleras i organismer eller är giftiga. Dessa ämnen är ofta giftiga för vattenlevande organismer, orsaka cancer eller skada specifika organ, " förklarar Helene Wiesinger, doktorand vid ordföranden för ekologisk systemdesign och huvudförfattare till studien. Ungefär hälften är kemikalier med höga produktionsvolymer i EU eller USA.

"Det är särskilt slående att många av de tvivelaktiga ämnena knappt är reglerade eller är tvetydigt beskrivna, " fortsätter Wiesinger.

Faktiskt, 53 procent av alla potentiella ämnen är inte reglerade i USA, EU eller Japan. Mer överraskande, 901 farliga ämnen är godkända för användning i plaster i kontakt med livsmedel i dessa regioner. Till sist, vetenskapliga studier saknas för cirka 10 procent av de identifierade substanserna som kan vara oroande.

Plastmonomerer, tillsatser och processhjälpmedel

Plast är gjord av organiska polymerer uppbyggda av upprepade monomerenheter. En mängd olika tillsatser, som antioxidanter, mjukgörare och flamskyddsmedel, ge polymermatrisen de önskade egenskaperna. Katalysatorer, lösningsmedel och andra kemikalier används också som processhjälpmedel i produktionen.

"Tills nu, forskning, industri och tillsynsmyndigheter har huvudsakligen koncentrerat sig på ett begränsat antal farliga kemikalier som är kända för att finnas i plast, säger Wiesinger. Idag, plastförpackningar ses som en huvudkälla till organisk kontaminering i livsmedel, medan ftalatmjukgörare och bromerade flamskyddsmedel kan detekteras i husdamm och inomhusluft. Tidigare studier har redan visat att betydligt fler plastkemikalier som används över hela världen är potentiellt farliga.

Ändå, resultaten av inventeringen kom som en obehaglig överraskning för forskarna. "Det oväntat höga antalet ämnen som kan vara oroande är oroande, " säger Zhanyun Wang, senior forskare i Hellwegs grupp. Exponering för sådana ämnen kan ha en negativ inverkan på konsumenternas och arbetstagarnas hälsa och på förorenade ekosystem. Problematiska kemikalier kan också påverka återvinningsprocesser och säkerheten och kvaliteten på återvunnen plast.

Wang betonar att ännu fler kemikalier i plast kan vara problematiska. "Inspelade farodata är ofta begränsade och spridda. För 4, 100 eller 39 procent av alla ämnen vi identifierade, vi kunde inte kategorisera dem på grund av bristande faroklassificering", säger han.

Brist på data och transparens

De två forskarna identifierade bristen på transparens i kemikalier i plast och spridda datasilos som ett huvudproblem. I över två och ett halvt år av detektivarbete, de kammade igenom mer än 190 allmänt tillgängliga datakällor från forskning, industri och myndigheter och identifierade 60 källor med tillräcklig information om avsiktligt tillsatta ämnen i plast. "Vi hittade flera kritiska kunskaps- och dataluckor, särskilt för ämnena och deras faktiska användningsområden. Detta hindrar i slutändan konsumenternas val av säkra plastprodukter", de säger.

Wiesinger och Wang strävar efter målet om en hållbar cirkulär plastekonomi. De ser ett akut behov av effektiv global kemikaliehantering; ett sådant system måste vara öppet och oberoende, och övervaka alla farliga ämnen fullt ut. De två forskarna säger att öppen och enkel tillgång till pålitlig information är avgörande.