Солнечный свет может превратить пластиковые отходы в суп из десятков тысяч органических молекул.

Фото: lindsay_imagery/iStock/Getty Images

Экология
Шрифты

Оставьте дешевый пластиковый пакет на солнце достаточно долго, и в конечном итоге он превратится в порошкообразное месиво, а его нефтехимические фрагменты будут разнесены ветром. Но фрагменты микропластика, которые сами по себе считаются серьезной экологической опасностью, могут быть даже не самым худшим результатом этого распада.

Исследование, проведенное учеными из Океанографического института Вудс-Хоула, показало, что солнечный свет не просто способен разрушать пластики; он может превратить их базовые полимеры и добавки в суп из новых химикатов.

Этот процесс также не совсем медленный, с различными пластиковыми пакетами, с которыми проводились эксперименты по выщелачиванию значительной смеси растворимых органических углеродных соединений после воздействия солнечного света в течение менее 100 часов.

Несмотря на то, что так много сообществ по всему миру серьезно относятся к экологическим издержкам, связанным с удобством пакета для покупок, по-прежнему слишком легко найти розничного продавца, который стремится передать одноразовый полиэтиленовый пакет вместе с вашей покупкой.

После использования пакет с большой вероятностью попадет на свалку, а не на завод по переработке.

Или, что еще хуже, будет выброшен где-нибудь на открытой местности, где в конце концов он устремляется к водным путям или океану, чтобы присоединиться к ужасно поразительным 640 000 тоннам пластика, сбрасываемых ежегодно коммерческим рыболовством.

О конечной судьбе этого мусора остается только догадываться. Часть из него попадает в пищеварительный канал диких животных, таких как птицы и киты. В конце концов, он распадается на все более и более крошечные микроскопические кусочки.

Но многие детали его распространения и фрагментации остаются неясными.

Научные работы, проведенные на протяжении многих лет, намекают на возможность более зловещих преобразований, причем исследования показывают, что солнечный свет может химически превращать пластмассы и их добавки в новые полимеры, а также в более мелкие химические единицы, которые легче растворяются и переносятся по воздуху.

Индивидуальные открытия - это одно дело. Что до сих пор не было известно, так это об огромном разнообразии химических продуктов, которые пластиковый предмет может производить, когда он печется на солнце.

Исследователи собрали образцы потребительских полиэтиленовых пакетов от коммерческих предприятий, таких как Target и Walmart. Исследователи также включили пакет от CVS, используемый в муниципалитетах с запретом на использование пластиковых пакетов. Пакет из пленки низкой плотности, не содержащий добавок, производства Goodfellow, служил контролем.

Пакеты были охарактеризованы с точки зрения содержания органических веществ и металлов, а также спектральных характеристик. Исследователи поместили образцы из пакетов в стерильные химические мензурки, наполненные ионизированным раствором, чтобы имитировать погружение в морскую воду.

Половина мензурок погрузилась в темноту на шесть дней. Остальные были оставлены в камере с регулируемой температурой на пять дней, где они купались в постоянном потоке излучения, имитирующем воздействие солнечного света.

Было обнаружено, что образцы, оставленные в темноте, выделяли небольшое количество растворенных органических соединений в солевой раствор. Однако те, что остались на свету, купались в новых химикатах.

Используемый пакет CVS показал наибольшую разницу в концентрациях между затемненным контейнером и контейнером, подвергшимся воздействию солнечного света, и этот показатель только увеличивался по мере того, как он оставался на свету.

Разделение полученного пластикового супа на список составляющих его молекул выявило десятки тысяч растворенных органических соединений, все они были произведены в масштабе времени, эквивалентном всего лишь неделям плавания в океане под ярким солнечным светом.

Весь процесс как минимум в десять раз сложнее, чем предполагали химики ранее, оставляя много места для токсичных материалов, которые мы даже не считали проблемой.

«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 химик Коллин Уорд (Collin Ward).

«Мы должны думать не только о судьбе и влиянии исходных пластмасс, которые просачиваются в окружающую среду, но и о преобразовании этих материалов».

Что именно эти соединения делают в окружающей среде или в тканях живущих в ней организмов, теперь является большим вопросом. При низких концентрациях беспокоиться не о чем.

Но по мере того, как пластиковые отходы накапливаются в условиях постоянно растущей экологической катастрофы, их концентрация может подняться до уровней, на которые мы хотели бы обратить внимание как можно раньше.

«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.

Это исследование было опубликовано в журнале Environmental Science & Technology.

Источник: ScienceAlert / The Woods Hole Oceanographic Institution