В последние годы проблема экологического загрязнения Земли стала особенно актуальной. Связана она напрямую с деятельностью человека, в частности с промышленностью и бытовыми отходами. Экологи призывают население планеты отказаться от пластика или хотя бы сократить его количество, поскольку на разложение изделий из пластмассы требуется около 500 лет.
Как ученые пришли к таким выводам?
Пластик – это обобщенное название для большого количества синтетических веществ, широко используемых в разных отраслях. В основе множества пластмасс содержатся полимеры. При производстве пластика возникают прочные высокомолекулярные связи, которые трудно разрушить. Пластик подвергается специальной маркировке, систему которой изобрели в 1988 году для утилизации разных предметов. Всего выделено 7 типов, каждый из которых имеет свое название и значок, например, полиэтилен, поливинилхлорид, полипропилен и другие.
Так, тару для напитков, воды, соков изготавливают из полиэтилентерефталата (PET). Этот тип пластика разлагается как раз в течение 450-500 лет. Тип HDPE более устойчивый – период распада достигает 1000 лет. В емкостях из такого материала обычно содержатся различные бытовые химикаты, средства для автомобилей. Полиэтиленовым пакетам, количество которых даже трудно вообразить, требуется от 200 до 500, а то и более лет на окончательное разложение. В современных супермаркетах можно увидеть специальные пакеты с отметкой «эко». Они считаются оксобиоразлагаемыми – спустя пару лет такой пакет превращается в труху из мелкого пластика.
Интересный факт: если бутылки и прочие пластмассовые изделия еще можно переработать, то наиболее востребованный в мире товар, детские подгузники, переработке не подлежат. На их разложение тоже уходит не менее 500 лет.
Как определить период разложения?
Скорость разложения пластмассы зависит от совокупности нескольких факторов:
— тип полимера;
— температура;
— наличие влаги;
— наличие солнечного излучения;
— наличие микроорганизмов.
Невозможно максимально точно определить, сколько будет разлагаться тот или иной пластиковый предмет, но разные исследования позволяют дать приблизительную оценку. В основе анализа периода разложения содержится правило Вант-Гоффа. Его суть заключается в том, что если температура увеличивается на 10℃, то скорость химических реакций возрастает в 2-4 раза. Таким образом, если нагреть пластмассовое изделие до 45℃ (с 25℃), то время его разложения увеличится в 4-16 раз.
Пластик в природе разрушается преимущественно из-за того, что происходит его окисление кислородом. Ученые, пользуясь этими сведениями, проводят различные опыты.
Например, если положить пленку в емкость, наполнить ее кислородом, герметично закрыть и нагреть до температуры около 90℃, можно наблюдать процесс разложения пластика. Именно так этот процесс происходит в естественных условиях, однако условия эксперимента ускоряют его в несколько тысяч раз.
Также ведутся наблюдения за тем, как разрушается тот или иной вид пластмассы в естественной среде. При этом учитываются размеры изучаемого объекта и внешние факторы. Такие краткосрочные наблюдения позволяют специалистам спрогнозировать примерное время разрушения материала.