Plastik dikembangkan pada tahun 1907 dan diproduksi secara massal dimulai pada sekitar tahun 1940-an. Pada tahun 2012 jumlah plastik yang diproduksi mencapai 280 juta ton dan dari 280 juta ton yang diproduksi tersebut, 90% diantaranya adalah low-density polyethylene (LDPE), high-density polyethylene (HDPE), polypropylene (PP), polyvinylchloride (PVC), polystyrene (PS) dan polietilen tereftalat (PET). Lebih dari sepertiga dari jumlah ini digunakan untuk mengemas produk seperti kantong plastik dan sepertiga lainnya digunakan untuk komponen rumah seperti pipa plastik dan kelongsong vinil. 10% yang mengkhawatirkan dari plastik yang diproduksi adalah diperkirakan akan berakhir di lautan dan menjadikan plastik sebagai polutan yang berpotensi berbahaya bagi organisme air.
Plastik merupakan salah satu jenis sampah yang ada di lautan di hamper seluruh belahan dunia yang mencakup sekitar 60% dan 80% dari total sampah laut. Sekitar 80% sampah plastik di lingkungan laut berasal dari darat sedangkan 18% berasal dari industri perikanan. Oleh karena itu, ketika plastik dibuang ke lingkungan, sejumlah yang terlihat akan berakhir di lingkungan akuatik di mana ia terdegradasi menjadi potongan-potongan kecil melalui radiasi Ultra Violet, abrasi mekanis, degradasi biologis, dan disintegrasi.
Sebagian besar (lebih dari 80%) sampah plastik terakumulasi di perairan permukaan laut terbuka dan diperkirakan berjumlah antara 7.000 dan 35.000 ton. Fraksi ukuran dominan dari partikel-partikel tersebut berdiameter kurang dari 10 mm. Sebagai contoh, lebih dari 70% plastik yang ditemukan dari pantai di Portugal dan 82% sampah laut yang dikumpulkan di Muara Tamar (Inggris) termasuk dalam kelas ukuran sama dengan 5 mm dan 17% dari partikel yang dikumpulkan di Muara Tamar (Inggris).
Dalam sistem air tawar, kebanyakan plastik yang terdeteksi berukuran kecil, di bawah 5 mm. Sumber mikro-plastik lainnya adalah produk konsumen, seperti pembersih wajah, yang umumnya melewati sistem pembuangan limbah dan yang dibuang secara langsung ke danau dan lautan. Plastik mikro yang dilepaskan atau plastik berukuran mikro yang terdegradasi memiliki ukuran yang sesuai dan dikonsumsi oleh organisme air. Â
The National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), mendefinisikan mikro-plastik sebagai partikel yang berdiameter lebih kecil dari 5 mm. Lebih lanjut, salah satu peneliti bernama Costa dkk., menetapkan batas atas menjadi 1 mm. Definisi yang paling umum digunakan adalah partikel mikro-plastik memiliki diameter antara 1 dan 5 mm, sedangkan partikel yang lebih besar dari 5 mm disebut sebagai meso-plastik. Partikel nano didefinisikan sebagai material dengan setidaknya dua dimensi antara 1 dan 100 nm.18 Jumlah partikel plastik berukuran nano di lingkungan akuatik tidak diketahui karena sebagian besar teknik analitik mengecualikan partikel kecil ini.
Degradasi plastik menjadi potongan-potongan kecil mengubah karakteristik kimia dan fisik plastik, dan dengan demikian ketersediaan dan potensi dampak biologisnya terhadap organisme akuatik. Proses penguraian kemungkinan tidak akan berhenti pada ukuran mikro, tetapi akan terus menghasilkan plastik berukuran nano yang akan berbeda baik dari bahan aslinya maupun dari plastik mikro. Partikel plastik berukuran nano akan memiliki kelengkungan permukaan yang tinggi dan struktur permukaan lainnya akan lebih kecil dibandingkan dengan permukaan biologis dan molekul yang mengubah interaksi dan berpotensi menimbulkan dampak biologis dan kimiawi. Yang paling penting, bagaimanapun, adalah luas permukaan partikel berukuran nano akan sangat besar. Misalnya, jika tas belanja plastik biasa diubah total menjadi partikel dengan diameter 40 nm, secara teoritis mereka akan mengekspos permukaan seluas 2600 m2.
Plastik di lingkungan akuatik
Terdapat dua sumber utama plastik di lingkungan akuatik; Partikel primer, yaitu partikel yang dibuat dalam kisaran ukuran, dan partikel sekunder, yaitu partikel yang berasal dari partikel yang lebih besar atau struktur lain. Plastik masuk ke lautan, danau, dan sungai melalui pembuangan limbah padat, Tempat Pembuangan Akhir (TPA), dan pembuangan limbah padat di laut dari kapal. Input utama plastik berasal dari sampah yang dihasilkan kapal, sampah yang dibawa ke laut oleh sungai dan sistem drainase kota dan sampah yang ditinggalkan dari kegiatan rekreasi, tetapi juga dari tangkap ikan (alat tangkap plastik), hilang secara tidak sengaja, dikelola dengan sembarangan, atau sumber bahan kemasan. Pada tahun 2010, terdapat sekitar 2,5 miliar metrik ton limbah padat dihasilkan oleh 93% populasi. Dari jumlah ini, 275 juta metrik ton adalah plastik, dan perkiraan jumlah plastik yang berakhir di lautan adalah antara 4,8 dan 12,7 juta metrik ton.
Bahan baku untuk produksi plastik adalah pelet resin yang seringkali berbentuk silinder atau cakram. Partikel pelet ini dilepaskan ke lingkungan selama pembuatan dan pengangkutan melalui pembuangan air limbah dari produksi plastik atau pabrik pengolahan plastik. Mereka terbawa sampai ke lautan melalui aliran permukaan, sungai, dan air sungai atau dengan tumpahan yang tidak disengaja selama proses transfer. Partikel-partikel ini tersebar luas di lautan dan ditemukan di pantai dan di permukaan air di seluruh dunia.
Partikel umumnya memiliki ukuran antara 2 dan 6mm dan ditemukan baik di tempat-tempat terpencil maupun daerah-daerah non-industri dan dekat pusat industri. Konsentrasi plastik tertinggi ditemukan di lepas pantai di pusaran laut subtropis di mana sebagian besar limbah padat ini terdiri dari bahan yang digunakan untuk mengemas makanan dan produk lainnya. Volume limbah plastik industri di perairan permukaan dari pusaran subtropis Atlantik Utara telah menurun hampir sekitar 75% antara tahun 1987 dan 2012, sementara jumlah plastik pengguna ditemukan sekitar 80% dari sampel yang dikumpulkan tanpa perubahan apa pun selama tahun-tahun tersebut. Partikel plastik yang dikumpulkan di pantai memiliki kepadatan yang lebih rendah; mendekati kepadatan produk konsumen umum daripada plastik yang dikumpulkan. Ini menunjukkan bahwa plastik berubah saat berada di laut.
Di sistem air tawar di beberapa wilayah seperti Eropa, Asia, dan Amerika Utara, mikro-plastik primer dan sekunder yang berasal dari rumah tangga. Di beberapa danau, jumlah plastik tertinggi ditemukan di dekat kawasan padat penduduk, industri, dan kawasan wisata. Sementara itu, jumlah plastik yang tinggi juga ditemukan di daerah terpencil dengan kepadatan penduduk yang rendah; Hal ini kemungkinan besar disebabkan oleh waktu tinggal air yang lama dan luas permukaan danau yang kecil.
