Mikrorakeet ovat muovihiukkasia , joiden tuotantokoko on 0,1 mikronia - 5 mm [1] . Tyypillisesti mikrohelmet valmistetaan pallomaisina synteettisistä polymeereistä , kuten polyeteenistä , polylaktidista , polypropeenista , polystyreenistä tai polyeteenitereftalaatista . Hiukkasia käytetään laajasti lääketieteessä ja kosmetologiassa hankaavien kuorintojen, suihkugeelien ja puhdistusaineiden valmistukseen. Huuhdettaessa mikrorakeet joutuvat jäteveteen , ja osa palasista suodatetaan myöhemmin pois puhdistuslaitosjärjestelmissä . Loput mikrorakeet päätyvät valtamereen tai tunkeutuvat maaperään. Mikrorakeet luokitellaan ensisijaisiksi mikromuoveiksi , ne aiheuttavat merkittäviä vahinkoja ympäristölle, koska monet elävät organismit pitävät muovihiukkasia ruoaksi. Vuodesta 2015 lähtien monet maat ovat alkaneet kieltää mikrorakeita sisältävien tuotteiden tuotantoa ja myyntiä [2] [3] .
Mikrohelmiä kutsutaan primäärisiksi mikromuoveiksi – alun perin mikromittakaavassa valmistettuja muoveja, jotka pääsevät ympäristöön muuttumattomina. Ensimmäiset mikrohelmet valmisti vuonna 1976 norjalainen kemisti John Ugelstad , joka teki sarjan pallomaisia polystyreenihelmiä . Muutamaa vuotta myöhemmin havaittiin, että magnetoituina mikrorakeet pystyvät houkuttelemaan tietyntyyppisten solujen tai bakteerien pintaa . Tästä syystä mikrohelmiä on alettu käyttää syövän hoidossa ja HIV -tutkimuksessa . Lisäksi mikrorakeet ovat osa raskaustestejä – erityisesti käsitellyt ja värjätyt fragmentit reagoivat virtsan hCG -tasoon muodostaen tyypillisen sinisen viivan testissä [4] [1] [5] .
1990-luvulta lähtien kosmetiikka- ja hygieniayritykset alkoivat aktiivisesti käyttää muovirakeita miedona kuorintana kasvotuotteissa , suihkugeeleissä ja hammastahnoissa. Mikrorakeet sisältyvät kosmetiikkaan säätelemään tuotteen viskositeettia, luomaan ryppyjen "optisen hämärtymisen" vaikutuksen, fyysisinä kuorintana ja aurinkosuodattimina sekä pidentämään säilyvyyttä. Yhdellä tällaisten tuotteiden käyttökerralla viemäriin voi pudota jopa 94 500 muovinpalaa. Suurin osa mikrorakeista on valmistettu polyeteenistä (PE) (jopa 93 %), polypropeenista (PP), polymetyylimetakrylaatista (PMMA), polyeteenitereftalaatista (PET) ja nailonista [1] [6] [7] .
Mikrorakeita sisältävien tuotteiden poispesussa jäteveteen joutuu muovin sirpaleita. Suodatuksen jälkeen puhdistuslaitokset säilyttävät noin 95–99,9 % tällaisista hiukkasista, loput joutuvat käsiteltyyn jäteveteen ja sitten mereen. Pietarin jätevesien mikromuovetutkimus osoitti, että ennen suodatusta keskusilmastusasemalla yksi litra alkuperäistä jätevettä sisälsi 467 kuitua, 160 synteettistä hiukkasta ja 3 160 mustaa hiukkasta, ja täyden käsittelysyklin jälkeen - 16 kuitua, 7 synteettistä hiukkasta ja 125 mustaa hiukkasta [8] . Yhdysvalloissa on 0-7 mikrohelmeä litrassa puhdistettua vettä, mikä on noin 8 biljoonaa fragmenttia päivässä - päästöjen kokonaispinta-ala on 300 tenniskenttää. Mikrorakeiden jatkokäyttäytyminen vesipitoisessa väliaineessa riippuu niiden fysikaalis-kemiallisista ominaisuuksista. Siten hiukkaset joko ovat vuorovaikutuksessa vesipatsaan kemikaalien kanssa (esimerkiksi sorboivat luonnollisia orgaanisia aineita) tai laskeutuvat pohjalle [1] [2] [9] [10] .
On vaikea arvioida, kuinka suuri prosenttiosuus muoviroskasta on muovihiekkamikrohelmiä , sillä useimmat laajamittaiset tutkimukset analysoivat mikromuovien yleisiä ominaisuuksia ja määrää ympäristössä. Alustavien arvioiden mukaan mikrorakeet muodostavat kuitenkin 0,4–4,1 % kaikesta vesiympäristön muovijätteestä. Tällaisten hiukkasten vaara piilee niiden koossa ja siten helposti vesijärjestelmään pääsemisessä. Tutkijat arvioivat, että pelkästään Isossa- Britanniassa noin 680 tonnia mikrohelmiä käytetään vuosittain kosmetiikassa [11] [12] [13] [1] .
Vesiympäristössä mikrohelmistä tulee osa ravintoketjua , koska monet meren eläimet erehtyvät erehtymään muovisirpaleisiin ruoaksi. Vuonna 2013 tehdyn tutkimuksen mukaan yli 250 merieläinlajia, mukaan lukien kalat, kilpikonnat ja lokit, nautti mikropellettejä ravinnoksi. Nieltynä mikrorakeet eivät ainoastaan riistä heiltä välttämättömiä ravintoaineita, vaan ne voivat myös jäädä ruoansulatuskanavaan ja tukkia kidukset . Mikropelleteistä tulee olennainen osa poikasten ja korallipolyyppien ruokavaliota , jotka suosivat mikrorakeita eläinplanktonia [14] [15] [16] [17] [18] [19] . Mikrorakeet voivat myös kuljettaa ja sisältää muita adsorboituneita epäpuhtauksia, kuten pysyviä orgaanisia saasteita ja raskasmetalleja [18] . Mikrorakeita käytettäessä haitallisia aineita pääsee eliöstön eliöstöön [1] [4] [20] .
Vuonna 2018 WHO julkaisi raportin, jonka mukaan mikromuovihiukkasten ihmisten kulutuksen aiheuttamia haittoja ei ole luotettavasti todistettu [21] [1] .
Vuodesta 2010 vuoteen 2015 mikrohelmiä ja niiden ympäristövaikutuksia koskevan tutkimuksen määrä on lisääntynyt dramaattisesti. Samaan aikaan alkoi muodostua tiedemiesten ja aktivistien yhteiskunnallinen liike, joka vaati mikromuoveja sisältävien tuotteiden tuotannon ja myynnin kieltämistä. Liike sai alkunsa vuonna 2009, kun tutkijat Anna Cummins ja Markus Eriksen perustivat voittoa tavoittelemattoman järjestön 5 Gyres Institute ("Five Whirlpool Institute"). Myöhemmin 5 Gyres Institute johti mikrohelmien kieltämiseen tähtäävää liikettä - sen tutkimusryhmä suoritti analyysin mikromuovisaastuksista maailman valtamerissä , Suurten järvien alueella , ja lobbasi myöhemmin Obaman hallinnossa Microbead-Free Waters Act -lain puolesta (" Microbead-Free Waters Act of 2015") [11] [22] .
Tärkeä rooli mikrorakeiden aiheuttaman ympäristön saastumisen ongelman korostamisessa oli hollantilaisella säätiöllä " Plastic Soup ". Säätiö käynnisti vuonna 2012 Beat the Microbead -kampanjan, joka kokosi voittoa tavoittelemattomia järjestöjä vaatimaan mikrohelmien kieltämistä kuluttajatuotteissa. Toimenpide johti siihen, että monet suuret yritykset, kuten Unilever , Johnson & Johnson , L'Oréal , The Body Shop , Estée Lauder ja Procter & Gamble , sopivat mikrohelmien käytön lopettamisesta tuotteissaan. Kampanjassa kehitettiin myös älypuhelinsovellus, joka mahdollistaa mikromuovien viivakooditunnistuksen . Vuoteen 2018 mennessä kampanjaan osallistui 93 kansalaisjärjestöä 38 maasta ja alueelta. Paikallisella tasolla Greenpeacen aluetoimistoilla oli suuri rooli [11] .
Vuonna 2014 Illinoisista tuli ensimmäinen osavaltio Yhdysvalloissa, joka kielsi muovisten mikrohelmien valmistuksen ja myynnin. Vuoteen 2015 mennessä Coloradon , Connecticutin , Indianan , Mainen , Marylandin , New Jerseyn ja Wisconsinin osavaltiot asettivat määräajat, joiden kuluessa ne sitoutuivat kieltämään kokonaan tai rajoittamaan mikrohelmiä sisältävien henkilökohtaisten hygieniatuotteiden tuotannon ja myynnin. Säännöt vaihtelivat kuitenkin osavaltioittain. Esimerkiksi Maryland salli biohajoavien mikrohelmien tuotannon kun taas Connecticut kielsi kaikkien mikrohelmiä sisältävien pestävien henkilökohtaisen hygieniatuotteiden tuotannon ja myynnin. Vuonna 2015 Yhdysvaltain hallitus hyväksyi Microbead-Free Waters Act -lain, josta tuli myöhemmin liittovaltiolaki. Asiakirjan mukaan Yhdysvallat on kieltänyt vuodesta 2017 alkaen sellaisten tuotteiden tuotannon ja myynnin, jotka sisältävät mikrorakeita kuorinta- ja puhdistusainekoostumuksessa [11] .
Vuonna 2014 Ontarion ympäristö- ja ilmastonmuutososaston tutkijat ottivat näytteitä Eriejärvestä ja Ontariojärvestä . Analyysi osoitti, että mikrorakeet muodostivat 14 % kaikesta vesistöjen muovijätteestä. Vastauksena tutkimuksen tuloksiin Kanadan hallitus aloitti työskentelyn paikallisten kansalaisjärjestöjen ja teollisuusjärjestöjen kanssa hankkeessa, jonka tarkoituksena oli poistaa mikrohelmet henkilökohtaisesta hygieniasta ja kosmeettisista tuotteista. Liittovaltion hallitus listasi vuonna 2016 mikrohelmet myrkyllisiksi aineiksi ja ilmoitti kieltävänsä henkilökohtaisten hygieniatuotteiden ja mikrohelmiä kuorivina tai puhdistavina hiukkasina sisältävien tuotteiden myynnin, maahantuonnin ja valmistuksen 1.7.2018 alkaen [11] .
Sen jälkeen kun mikrohelmien käyttö kiellettiin Yhdysvalloissa ja Kanadassa, myös muut maat ovat ryhtyneet vastaaviin toimenpiteisiin. Vuonna 2017 YK:n ympäristöohjelman asiantuntijat kehottivat hallituksia tiukentamaan teollisuustuotteille asetettuja vaatimuksia, mukaan lukien rajoituksia tai kieltoja mikrorakeita sisältävien tuotteiden tuotantoon [23] . Vuonna 2017 Suomi , Ranska , Islanti , Irlanti , Luxemburg , Uusi-Seelanti , Norja , Ruotsi ja Yhdistynyt kuningaskunta ilmoittivat tulevista tällaisten tuotteiden tuotannon ja myynnin kieltämisestä [11] . Tammikuussa 2019 Euroopan kemikaalivirasto esitti lakiehdotuksen, joka kieltää mikrohelmiä sisältävien kosmetiikan ja henkilökohtaisen hygieniatuotteiden käytön ja myynnin. Vuoden 2021 alkuun mennessä lakiehdotus on saanut palautetta kiinnostuneilta tahoilta, ja sen tulisi jatkossa harkita Euroopan komission käsiteltäväksi . Jos lakiesitys hyväksytään, rajoitukset tulevat voimaan jo vuosina 2021-2022 [24] [25] [26] .
Vuoteen 2020 mennessä Venäjällä ei ole hyväksytty vastaavia säädöksiä [27] [28] .
| Maa/sijainti | Kiellon voimaantulopäivä | Kieltää |
|---|---|---|
| Alankomaat | vuoden 2016 lopussa | Vuonna 2014 Alankomaista tuli ensimmäinen maa, joka kielsi mikrohelmien käytön kosmetiikassa [29] . |
| Korean tasavalta | 1. heinäkuuta 2017 | Kielto käyttää mikrorakeita pestävän kosmetiikan tuotannossa [30] . Lisäkielto käyttää pesuaineita ja hammastahnoja vuodesta 2021 alkaen [31] . |
| USA | 1. heinäkuuta 2017 | Liittovaltion kielto valmistaa pestäviä henkilökohtaisia hygieniatuotteita käyttämällä mikrohelmiä [32] . |
| Kanada | 1. tammikuuta 2018 | Muovisia mikrohelmiä sisältävien kuorimiseen tai puhdistukseen käytettävien wc-tuotteiden valmistuksen, maahantuonnin ja myynnin kielto. Myös reseptivapaat lääkkeet ja luonnonterveystuotteet, jotka sisältävät alle 5 mm:n mikrohelmiä, ovat kiellettyjä [33] [34] . |
| Ranska | 1. tammikuuta 2018 | 1.1.2018 voimaan tulleen kovamuovihiukkasia sisältävien kuorivien tai puhdistavien kosmetiikan myynti on kielletty [35] [36] . |
| Uusi Seelanti | 7. kesäkuuta 2018 | Mikrorakeita sisältävien tuotteiden tuotannon ja myynnin kielto [37] . |
| Ruotsi | 1. heinäkuuta 2018 | Mikrohelmiä sisältävien poishuuhdeltavien kosmeettisten tuotteiden – hammastahnojen, vartalokuorien, suihkugeelien, shampooiden ja hiustenhoitoaineiden – tuotannon ja maahantuontikielto. 1.1.2019 alkaen - myyntikielto [38] . |
| Kiinan tasavalta | 1. heinäkuuta 2018 | Mikrorakeita sisältävien henkilökohtaisen hygienian tuotteiden tuotannon ja maahantuonnin kielto [39] . |
| Iso-Britannia | 1. lokakuuta 2018 | Mikrohelmien käyttö pois huuhdeltavassa henkilökohtaisessa hygieniassa ja kosmetiikassa kielletään [40] . |
| Italia | 1. tammikuuta 2020 | Biohajoavien ja kompostoimattomien pumpulipuikkojen sekä kuorivien ja huuhtelevien kosmetiikan tai mikromuoveja sisältävien pesuaineiden myyntikielto [41] . |
| Thaimaa | 1. tammikuuta 2020 | Mikrohelmiä käyttävän kosmetiikan tuonnin, tuotannon ja myynnin kielto [42] |
| Irlanti | 20. helmikuuta 2020 | Mikrohelmiä sisältävien kosmetiikan, henkilökohtaisen hygieniatuotteiden, kotitalouksien ja teollisuuden puhdistusaineiden tuotanto tai myynti kielletään. Hyväksytyn lain mukaan maa kielsi myös tällaisten tuotteiden tuonnin tai viennin sekä mikrorakeilla varustettujen aineiden huuhtelemisen viemäriin, mereen tai makeaan veteen [43] . |
| Intia | 2020 | Vuonna 2017 Intian standarditoimisto kielsi mikrohelmien käytön kosmetiikassa vuodesta 2020 alkaen [44] . |
| Kiina | 31. joulukuuta 2020 | Muovisia mikrohelmiä sisältävien kosmeettisten tuotteiden tuotantokielto. Jo valmistettujen tuotteiden myynti kielletään 31.12.2022 mennessä [45] . |
| Argentiina | Joulukuu 2022 | Joulukuussa 2020 hyväksyttiin laki, joka kielsi muovisia mikrorakeita sisältävien kosmetiikan ja hygieniatuotteiden maahantuonnin, tuotannon ja mainonnan kahden vuoden kuluttua [46] . |