Солнечный свет может расщеплять пластик в море на десятки тысяч химических соединений

Пластиковый мусор фото

Когда-то считалось, что солнечный свет фрагментирует пластик в морской среде на более мелкие частицы, которые химически напоминают исходный материал и сохраняются навсегда.

Однако недавно ученые узнали, что солнечный свет также химически превращает пластик в набор полимерных, растворенных и газофазных продуктов.

Новое исследование показало, что эта химическая реакция может давать десятки тысяч водорастворимых соединений или формул. Разбивка этого множества формул за несколько недель по крайней мере в 10 раз сложнее, чем предполагалось ранее.

Работа ученых была опубликована в журнале Environmental Science & Technology.

«Растущее количество свидетельств того, что фотохимическое преобразование пластика является важным процессом преобразования в поверхностных водах, ставит под сомнение широко распространенное предположение о стойкости пластика в окружающей среде», — говорится в статье.

«Ранее считалось, что фрагменты пластика сохраняются навсегда в окружающей среде», — заявила ведущий автор Анна Уолш, студент в Массачусетском технологическом институте.

Однако результаты исследования показывают, что солнечный свет не только способствует физическому дроблению пластика, но и химически изменяет его, производя набор продуктов трансформации, которые больше не похожи на исходный материал.

«Удивительно думать, что солнечный свет может разрушить пластик, который, по сути, представляет собой одно соединение, к которому обычно примешаны некоторые добавки, на десятки тысяч соединений, растворяющихся в воде», — говорит соавтор Коллин Уорд, младший научный сотрудник отдела морской химии ВОЗ. и геохимии.

«Мы должны думать не только о судьбе и влиянии исходных пластмасс, которые попадают в окружающую среду, но и о преобразовании этих материалов. Мы еще не знаем, какое влияние эти продукты могут оказать на водные экосистемы или на биогеохимические процессы, такие как круговорот углерода. Хотя пластмассы разлагаются быстрее, чем ожидалось, может показаться хорошим делом, но неясно, как эти химические вещества могут повлиять на окружающую среду», — отмечает Уорд.

В исследовании изучалось разрушение под солнечным светом четырех различных одноразовых полиэтиленовых полиэтиленовых пакетов от трех крупных розничных продавцов, которые производят много пластиковых пакетов — Target, CVS и Walmart — и сравнивалось их с чистой полиэтиленовой пленкой.

Большая часть пластика, включая эти пакеты для розничной торговли, не просто чистая основная смола, а, скорее, включает сложный состав химических добавок, которые заставляют пластик вести себя или выглядеть определенным образом. Примерно треть массы пластиковых пакетов составляли неорганические добавки.

Органические соединения, производимые солнечным светом, были проанализированы в Национальной лаборатории сильного магнитного поля, которая спроектировала и разработала масс-спектрометр, оснащенный магнитом 21 тесла, который обеспечивает самое высокое разрешение и точность по массе в мире. По сути, прибор представляет собой самую причудливую шкалу в мире, позволяющую ученым определять состав формул, производимых солнечным светом.

Исследователи обнаружили, что под воздействием солнечного света четыре розничных пакета производили от примерно 5 000 формул (для сумки Target) до 15 000 формул (для сумки Walmart), в то время как чистая полиэтиленовая пленка давала около 9 000 формул. Ученый также обнаружил, что состав производимых формул различается между чистым и потребительским пластиком.

Во многих предыдущих исследованиях морского пластика обычно использовались чистые полимеры, которые плохо заменяют пластик в морской среде.

В документе содержится призыв к исследовательскому сообществу «принять различные формулировки и трансформации пластмасс в океане под воздействием солнечного света», чтобы получить полное и точное представление о судьбе и последствиях загрязнения морской среды пластиком.

«Если цель состоит в том, чтобы понять судьбу и влияние этих материалов, нам необходимо изучить пластмассы, которые являются репрезентативными для тех, которые действительно просачиваются в окружающую среду, а также изучить процессы выветривания, воздействующие на них», — говорит Уорд.

«Я очень рад этой работе, потому что она обеспечивает действенные и достижимые подходы к созданию менее стойких пластмасс в будущем. Просто изменив ингредиенты в своих рецептах, пластмассовая промышленность может сделать свои продукты более подверженными поломкам, когда продукт достигнет своего полезного срока службы», — говорит соавтор Кристофер Редди, старший научный сотрудник отдела морской химии и геохимии ВОЗ.

«Один из логических способов решить проблему быстрее — это работать с людьми, которые разрабатывают материалы и понимают их состав. В идеале мы можем выяснить, как можно изменить формулу пластика, чтобы ускорить его разложение в безвредные продукты или свести к минимуму производство соединений, которые не являются доброкачественными», — добавляет Уорд.

Курсор писал, что в ООН предупредили о резком увеличении количества пластика в океанах. В ООН рассказали, какие шаги нужно предпринять, чтобы избежать катастрофы.

Исследование: бактерии внутри коровы могут расщеплять пластик. Ученые выяснили, что микроорганизмы внутри желудка коровы могут разрушать различные виды пластика.

Кроме этого, представлен робот для очистки океана от пластикового мусора. Компания Razer, которая изготавливает электронику для гейминга, создала устройство для уборки пластика в океане.

Ученые нашли способ превращать использованный пластик в топливо. Ученые из WSU научились изготавливать основу для топлива из пластика.

Ранее Курсор сообщал, что ученые нашли микропластик на вершине Эвереста.

Напомним, что в Средиземном море зафиксировали крупнейшее в мире загрязнение микропластиком.

Читайте последние новости Израиля и мира на канале Курсора в Telegram.

Автор материала:
Таня Нати
ТЭГИ: