Разложение пластика стала одной из актуальнейших проблем современности, так как над планетой нависла вполне реальная опасность полностью «утонуть» в горах пластиковых бутылок и полиэтиленовых пакетов.
В Тихом океане неподалёку от Индонезии уже образовался целый материк из пластиковых бутылок и других отходов, превышающий по своим размерам самый большой остров - Гренландию. А производство изделий из пластика и пластиковой тары всё растёт и растёт - только за последние 10 лет в России объёмы его производства увеличились в 10 раз.
Классификация добавок, ускоряющих разложение пластика
- Оксо-добавки ускоряют размельчение пакетов на мелкие кусочки, которые уже не так сильно вредят животным. Все токсические свойства при этом сохраняются, а полное разложение этих мелких кусочков не ускоряется.
- Добавки, ускоряющие распад молекулярных цепей полимера под воздействием солнечного света, определённой температуры воздуха, влаги и других активизирующих факторов. Срок распада полиэтилена с такими добавками ускоряется до 5 лет.
- Добавки, вызывающие освобождение молекул углерода и водорода из пластика, которые уже свободно усваиваются бактериями и грибками.
- Наконец, биополимер - пластик, произведённый из растительных отходов, например, стеблей кукурузы. Это самый безвредный и быстроразлагаемый вариант полимеров на сегодняшний день.
Сколько разлагаются разные виды пластика без добавок?
Разложение пластика проходит с разной скоростью в зависимости от его состава. Быстрее всего разлагаются полиэтиленовые пакеты - около 100 лет в почве. Гораздо дольше разлагаются изделия из полипропилена и других видов пищевого и непищевого пластика. Срок их полного разложения в почве составляет не менее 500 лет. Для сравнения - срок разложения алюминиевых канистр составляет 500 лет, консервных банок - 100 лет, костей - от 10 лет. Срок разложения пластика в воде увеличивается во много раз и даже точно неизвестен. Полиэтиленовые пакеты, плавающие в воде, вызывают массовую гибель рыб и птиц. Но это ещё не всё. Во время разложения из пластика в окружающую среду выделяются токсические вещества, отравляющие почву и воду (стирол, формальдегид, фенол, хлорпрен, уретан и т. д.).
Какие ещё предлагаются варианты решения проблемы?
- Прекращение производства пищевой пластиковой тары и полиэтиленовых пакетов по примеру Китая и Индии.
- Дальнейшая разработка так называемых биополимеров, то есть, пластика, быстро разлагающегося в естественных условиях без выделения токсичных веществ.
- Изменение состава бытовых полимеров на обратимые (те, которые можно многократно переплавлять).
- Выведение специального вида бактерий, которые будут перерабатывать и нейтрализовывать остатки пластика в специальных хранилищах. Вывести такие бактерии предполагается методом генной модификации.
Биодеградируемые и небиодеградируемые отходы
Существует распространенное заблуждение, что любой мусор, который был захоронен, подвергается разложению, особенно это касается массовых отходов, таких как свалки. Удивительным фактом является то, что некоторые виды отходов, в том числе пластмасс, остаются нетронутыми без единого признака разложения, через многие годы.
Одни виды отходов подвержены биологическому разложению - это означает, что микроорганизмы из почвы способны фактически воздействовать на них, чтобы превратить в разложенный материал. Почва, содержащая биодеградируемые отходы, на самом деле богаче питательными веществами, что делает такой тип мусора лучшим натуральным удобрением. Другие отходы вовсе не поддаются биологическому разложению. Это означает, что независимо от того, сколько мусор подвергался воздействию микроорганизмов, он не разлагаться вообще.
Давайте выясним, сколько времени потребуется для разложения различных видов мусора:
Хотя большинство приведенных ниже примеров отображают средние показатели, важно отметить, что условия окружающей среды является основным фактором скорости разложения мусора. Некоторые условия являются катализаторами процессов разложения, в то время как другие могут привести к его полной остановке.
Пищевые отходы
В зависимости от вида продуктов для полного разложения пищевых отходов могут потребоваться дни, недели или месяцы. Наличие специального сосуда, является фактором, который влияет на скорость разложения пищевых отходов. Соответствующие резервуары способны фактически привести к ускоренному разложению.
Бумажные отходы
В усредненных условиях для разложения бумаги требуется около 2-6 недель. Тем не менее, утилизация отходов экономит место на свалках.
Стекло
Хотя это один из самых простых продуктов для переработки, история полностью оборачивается в противоположном направлении, когда стекло выбрасывается на свалку, поскольку минимальное время, которое может потребоваться для его разложения, составляет миллион лет. Некоторые исследователи говорят, что оно совсем не разлагается.
Алюминиевые банки
Алюминиевые банки, например, под пива или колы требуют от 80 до 100 лет для полного разложения.
Подгузники
Разложение одноразовых подгузников может занять 250-500 лет.
Пластик
Мы взаимодействуем с ним практически в каждом аспекте нашей жизни, начиная от пластиковых пакетов и заканчивая более сложными пластиковыми изделиями, которые являются наиболее загрязняющими отходами во всем мире. Пластику могут потребоваться тысячи лет, чтобы разложиться. Не все пластиковые изделия имеют одинаковые сроки разложения. Например, некоторые материалы могут требовать гораздо меньше времени. В то же время, исследователи заявляют, что некоторые виды пластика на самом деле не разлагаются вообще.
Чтобы уменьшить загрязнение окружающей среды мусором, лучшим решением является переработка как можно большего количества отходов. Развертывание технологий и организация расширенного управления отходами поможет сэкономить земельные площади, покрытые мусорными свалками. Отказ от использования продуктов, связанных с твердыми отходами, также является перспективным решением проблемы. Все это требует коллективной ответственности, как на местном, так и глобальном уровнях.
Когда вы случайно роняете бутылку кетчупа на пол, вы мысленно благодарите производителя за пластиковую упаковку. При производстве большинства контейнеров, стаканчиков и бутылок применяется полиэтилентерефталат, или ПЭТ. Это материал, который практически не разрушается.
Но когда придет время выбрасывать ту же бутылку на свалку, вероятно, вас будут посещать другие мысли. Теперь чувство благодарности производителям сменяется стыдом за свое поведение. Регулярно мы покупаем пластиковые упаковки, а затем выбрасываем их. Однако материалы, изготовленные на основе нефти (такие как ПЭТ), не разлагаются по принципу органических веществ.
Что такое биодеградация?
Сравнительно быстро в почве полностью разлагаются древесина, травы, пищевые отходы. Биодеградация - так называется процесс, который разрушает сложные вещества в результате деятельности живых организмов (например, земляных червей или бактерий). Практически микроорганизмы трансформируют органические материалы (бумагу, картон, сорняки, остатки овощей и фруктов) в другие полезные соединения, пригодные для повышения плодородности почвы.
Экология в опасности
Однако ни бактерии, ни черви не захотят иметь дело с пластиком. Вы можете провести эксперимент в компостной яме садового участка. С одной стороны загрузите для этих маленьких обжор органические материалы, а другую наполните пластиковыми пакетами и бутылками. Не забудьте хорошенько полить, а затем закройте слоем почвы. Проверяя состояние компостной ямы в течение лета, с одной стороны вы обнаружите рассыпчатый перегной. С другой стороны ваши «подарки» останутся нетронутыми. Разложение пластмассы в лучшем случае произойдет через 200 лет.
Открытие Даниэля Берда
Разумеется, это не конец истории. За последние годы в научных кругах было зарегистрировано несколько выдающихся открытий. Так, например, Даниэль Берд, студент Университета Ватерлоо, доказал, что некоторые виды бактерий могут разрушать пластик. Его исследования получили главный приз на общеканадской Научной ярмарке, что принесло молодому ученому 10 000 долларов наличными и 20 000 долларов в качестве поощрительной стипендии.
Прооцесс фотостарения
И пока другие исследователи реплицируют эксперимент Берда и ждут результатов, займемся поисками других возможных методов разложения пластмассы. Единственным реальным способом разложить этот материал можно считать процесс фотостарения, при котором требуется много солнечного света, а не бактерии. Когда ультрафиолетовые лучи проникают в пластмассу, они разрывают связи, удерживающие эту длинную полимерную цепочку вместе. На это уйдет много времени, но когда-нибудь большой кусок пластика распадется на множество мелких элементов.
Поиски решения проблемы
Мусорные свалки заполнены изделиями из полиэтилентерефталата, однако большая их часть надежно скрыта от солнечных лучей. Существует альтернативный вариант попыток разложения пластика, который вряд ли обрадует экологов. Мировой океан поглощает тонны отходов, а вода способствует проникновению ультрафиолетовых лучей в самые глубины. Исследователи из Нихонского университета (Япония) в 2007 году пришли к выводу, что пластик, погруженный в теплую океанскую воду, уже через год начинает терять свою структуру.
Мировой океан как мусорная свалка
Вы не заметите в этом ничего предосудительного, пока не вспомните о морских обитателях. В этих микроскопических кусочках разлагающегося пластика скрыты токсичные вещества. Когда эти токсины попадают в кишечник животных, они могут стать причиной гибели представителей морской фауны. Ну а приливы выбрасывают разлагающиеся кусочки пластика на морские пляжи. Отдыхающие думают, что едут на море для оздоровления, но получают удар по своему здоровью.
Как можно решить эту проблему?
Одним из способов предотвращения биологической катастрофы является использование биоразлагаемого пластика. В настоящее время ведется разработка пищевых упаковок из кукурузы и полимолочной кислоты, которая распадается на углекислый газ и воду в течение периода от 50 до 90 дней.
Родной матушки-Земли и сокрушаясь по этому поводу, стоит упомянуть об одной из главных причин затаившейся опасности – длительном , в большинстве случаев сопровождающемся выделением токсических веществ. Давайте с вами забежим немного вперед и посмотрим, какие ждут наших потомков, решивших исследовать почвенные профили городских горизонтов.
Мы с вами помним, что в природе Поэтому, мусорные остатки естественного происхождения (растительного или животного) мы не обнаружим, ведь они разлагаются быстрее всего.
Так, помет животных (между прочим, ценный ) разлагается максимум за 10 дней.
А вот опавшие листья, мелкие веточки, будут постепенно перегнивать, превращаясь в гумусную массу за месяц либо целый сезон.
Крупные ветки разлагаются дольше, однако максимум через 10 лет и от них не останется следа.
Банановая кожура
— ни мало, ни много, а период разложения составляет до 6 месяцев, поэтому выбрасывать ее под ближайший куст, с мыслью: «Скоро перегниет!» не стоит.
Вездесущие микроорганизмы в среднем перерабатывают за несколько недель.
А вот остатки костей могут пролежать и 5, и 6 лет, но, в целом, не больше 8.
Одежда из
разлагается за 2-3 года, при этом, не нанося ущерба окружающей среде, чего не скажешь о синтетических материалах,
период разложения которых составляет до 40 лет.
А вот шерстяные изделия куда более так как для их «переваривания» требуется всего лишь год.
Сроки разложения бумаги
разнятся. Так, выброшенный троллейбусный билет полностью исчезнет с лица Земли буквально за месяц. разлагается за 2-3 года, а вощеная бумага – целых 5 лет. Кстати, категорически запрещается сжигать бумагу вместе с пищевыми продуктами, так как в результате могут образовываться диоксиды.
Деревянные изделия
разлагаются сроком до 10 лет. Однако, значительную роль в этом процессе играет степень обработки древесины. Так, если обычные доски
разложатся за 4 года, то покрытые слоем краски
– уже за 13.
Банка – один из популярнейших . А знаете ли вы, сколько времени занимает период распада этих емкостей, зачастую одноразового использования? Железным банкам требуется до 10 лет, жестяным – порядка 90, а вот алюминиевым – около 500. Всего лишь 5 веков, ничто по сравнению с вечностью:).
О чем еще вспомнить? Ах да. Вездесущий полиэтилен.
Так вот, время разложения изделий из этого материала зависит от исходной плотности и структуры. К примеру, обычные тонкие полиэтиленовые пакеты
, в которые так любят все заворачивать продавцы, разлагаются 100-200 лет. Компанию им составляют «напарники» – и емкости.
Маленький фильтр небрежно выброшенного сигаретного окурка б удет медленно сдавать свои позиции, разлагаясь более 3 лет.
Обычные которые рекомендуют хозяйкам менять хотя бы раз в неделю из-за развития микроорганизмов, после семидневной напряженной работы отправляются на заслуженный покой. Правда, наступает он лишь в течение ближайших 200 лет.
Вы никогда не задумывались, насколько быстро окружающая среда превратит в прах пластиковую бутылку, старую покрышку или банановую кожуру? Проблема утилизации бытовых отходов не сводится лишь к тому, что недобросовестные люди выкидывают мусор в неустановленных местах, в том числе и во время отдыха на природе. Те бытовые отходы, которые собираются централизованно и без сортировки отправляются на полигоны, наносят планете не меньший вред.
Пройдет не одна сотня лет, прежде чем пересыпанные грунтом горы мусора перестанут представлять опасность для окружающей среды. Предлагаем посмотреть, как много времени понадобится для того, чтобы образовавшийся мусор стал частью природы.
Пищевые отходы
К этой категории относятся самые быстро разлагающиеся отходы. Остатки пищевых продуктов перегнивают под воздействием микроорганизмов в течение 1 месяца. Исключением является апельсиновая кожура: на ее переработку окружающей среде требуется гораздо больше времени - от 4 до 6 месяцев.
Бумага и печатная продукция
Обычная бумага и картон разлагаются за 1-2 месяца, а вот книгам или печатной продукции может потребоваться до двух лет. Дольше всего длится процесс переработки красивых глянцевых журналов: на их уничтожение природа затратит около 5 лет.
Одежда и обувь
Остатки одежды из хлопка, льна, бамбукового волокна или вискозы полностью переработаются под воздействием влаги и микроорганизмов за 3 года. При этом шерстяные изделия менее устойчивы, и для их разложения понадобится не более 1 года. А вот для того, чтобы переработать одежду из синтетических материалов и старую обувь, нужно около 50 лет.
Древесина и доски
Выброшенная на свалку древесина разлагается около 3-10 лет, а вот покрытые лакокрасочными материалами деревянные изделия могут гнить до 13 лет.
Жевательная резинка
Брошенная на землю жевательная резинка исчезнет только через 30 лет. Причем в этот оптимистичный срок укладываются только территории с теплым тропическим климатом, где процессы разложения длятся круглый год.
Отработанные элементы питания
Батарейки и аккумуляторы для бытовых приборов разлагаются в природе около 100 лет.
Полиэтиленовые пакеты
Как быстро они вошли в нашу повседневную жизнь, сделав ее более комфортной и легкой. А между тем срок разложения полиэтиленового пакета не идет ни в какое сравнение с его недолгим сроком службы: на это потребуется от 30 до 200 лет.
Пластиковые бутылки
Еще один бич современной цивилизации. Главная проблема утилизации пластика заключается в том, что в несколько раз дешевле произвести новую партию бутылок, чем заниматься их переработкой. А вот разлагаются пластиковые бутылки от 450 до 1000 лет, в зависимости от климата и состава пластика.
Алюминиевые банки
Алюминий - дешевый и доступный материал, который используется в том числе и при изготовлении одноразовой тары для напитков. К сожалению, алюминиевые банки надолго останутся частью окружающей среды: на их исчезновение понадобится от 80 до 500 лет.
Железные банки
Для того, чтобы отслужившие свое консервные банки полностью разложились, потребуется около 10 лет.
Резиновые покрышки
Отработанные покрышки являются неотъемлемой частью жизни любого автомобилиста. На то, чтобы переработать этот вид отходов, у природы уходит до 100 лет.
Губки для посуды
Эта удобная бытовая вещь есть в каждом доме. Но за удобства мы платим слишком высокую цену: поролоновые губки разлагаются около 200 лет.
Стекло
Несмотря на то, что стеклянные вещи изготавливают из природного материала, срок его разложения в природе может превышать 1000 лет. При этом специалисты полагают, что стекло до конца не разлагается.