Polimēru ietekme uz vidi pieaug līdz ar patērētāju pieprasījumu pēc produktiem, kas satur polimērus. Plastmasas piesārņojuma radītās ekoloģiskās problēmas joprojām pastāv, neraugoties uz pieaugošajām bažām par efektīvu risinājumu trūkumu šai problēmai.
Ķīmiskā struktūra, kas sastāv no atkārtotām vienībām, kas var izveidot tīklus vienā, divās vai trīs dimensijās, tiek saukta par polimēru. Saites veidojas, polimerizējot atkārtotas vienības, kuras parasti sastāv no ūdeņraža un oglekļa.
Lai gan polimēri ir dabā sastopamas vielas, kas satur tādas struktūras kā DNS, tos bieži izmanto arī, lai apzīmētu sintētiskus materiālus, ko izmanto plastmasas pudeļu, plēvju, krūzīšu un tekstilizstrādājumu izgatavošanai.
Mūsdienās polimēri tiek izmantoti gandrīz visos ikdienas dzīves aspektos. Piemēram, starp tās daudzajiem lietojumiem ir mēbeļu, valkājamu tehnoloģiju, virtuves piederumu un automašīnu detaļu ražošana.
Polimēri, kas izgatavoti pēc pasūtījuma, ietver dažādas preces. Dažos tipiskos izstrādājumos, piemēram, polietilēnā, polipropilēnā, polibutilēnā vai polistirolā, ir tikai oglekļa un ūdeņraža atomi.
Dažiem, piemēram, neilonam, ir slāpekļa atomi kā atkārtotas vienības mugurkauls, savukārt citiem, piemēram, polivinilhlorīdam (PVC), hlorīds ir savienots ar oglekļa mugurkaulu.
Savas molekulārās integritātes un struktūras dēļ polimēri ir īpaši pievilcīgi materiāli izmantošanai dažādu preču ražošanā, jo tie bieži ir spēcīgi un viegli, izturīgi pret karstumu, elektrību un lielāko daļu ķīmisko vielu, un tos bieži iegūst no naftas.
Tomēr dabiskos apstākļos polimērus ir ļoti grūti sadalīt to pašu īpašību dēļ.
Neilons un polipropilēns ir sintētisko polimēru šķiedru piemēri ar noderīgām fizikālām īpašībām. Piemēram, tie piedāvā lielu īpatnējo virsmu un uzlabo mehāniskās īpašības.
Cilvēka radītās sintētiskās šķiedras lielākoties iegūst, ķīmiski modificējot no naftas savienojumiem. Puskristāliskie polimēri ir visizplatītākais veids, ko velk un izspiež dažādās šķērsgriezuma formās.
Submikrometru sintētiskās polimēru šķiedras pēdējā laikā ir arī daudzu pētījumu priekšmets, izmantojot medicīnu, tostarp audu inženieriju un brūču ārstēšanu.
Polimēri tiek izmantoti arvien vairāk to plašā materiālu īpašību daudzveidības un ražošanas un ražošanas procesu daudzpusības dēļ. Ir grūti iedomāties mūsu ikdienas dzīvi bez plastmasas vai polimēriem.
Polimēri ir plastmasas galvenās sastāvdaļas. Tomēr plastmasas izmantošanai ir ievērojami trūkumi, ņemot vērā tās kaitīgo ietekmi uz vidi . Plastmasas un polimēru, kas ir ražošanas produkti, ietekme uz vidi ir vairāku akadēmisku forumu un pētniecības publikāciju temats.
Tomēr mazāk tiek runāts par to, kā gatavo polimēru šķiedru ražošana un šķīdinātāju un polimēru sastāvdaļu ekstrakcija ietekmē vidi.
Dabā plastmasas sadalīšanās var ilgt simtiem gadu. Pasaule pašlaik saskaras ar daudzām vides problēmām, galvenokārt plastmasas un poligonu atkritumu rezultātā.
Polimēru ietekme uz vidi
- Polimēri okeānā
- Mikroplastmasas piesārņojums
- Polistirola ietekme uz vidi
- Pārtikas imitācija
- NOP sekrēcija
- Ražošana Piesārņojums
- Atkritumu poligona uzkrāšanās
1. Polimēri okeānā
Tiek lēsts, ka plastmasas atkritumu ikgadējā ieplūšana jūras sistēmās līdz 100. gadam sasniegs 250–2025 miljonus tonnu. Viena no 10 galvenajām jaunajām vides problēmām, ar ko saskaras jūras ekosistēmas, ir plastmasas daļiņu plaša klātbūtne jūras atkritumos, kas sastopami visās jūrās. .
Ir zināms, ka plastmasas izplatība , ko dažkārt dēvē par “plastmasas piesārņojumu”, negatīvi ietekmē jūras organismu dzīvotspēju un traucē jūras ekosistēmu pareizu darbību.
Tā kā plastmasas daļiņas ir izturīgas pret sadalīšanos un tām ir negatīvas sekas pēc norīšanas, ir pierādījumi, ka tās ietekmē bioķīmiskos, fizioloģiskos un uzvedības procesus organisma līmenī.
Pat ja tie netiek norīti, sintētiskie polimēri, piemēram, uz polietilēna (PE) balstītas lodītes, jūras vidē sadalās ļoti maz laika, izraisot paaugstinātu organisko vielu līmeni un oksidētu grupu veidošanos tuvējā sālsūdenī.
Pieaugot sabiedrības informētībai par plastmasas daļiņu radītajām sekām, kļūst arvien plašāk zināma polimēru plastmasas kopējā ietekme uz jūras biotopiem.
2. Mikroplastmasas piesārņojums
Mazas plastmasas daļiņas, kas pazīstamas kā mikroplastmasa (MP), bieži tiek atklātas izmestajās precēs. Primārā mikroplastmasa sastāv no sīkiem plastmasas graudiņiem, ko izmanto dažādos priekšmetos, tostarp gaisa strūklas ierīcēs, sejas tīrīšanas līdzekļos un medikamentu ievadīšanas sistēmās.
Un otrādi, sekundārā mikroplastmasa ir sīkas plastmasas gabali, kas paliek pēc tam, kad lielāki plastmasas priekšmeti, piemēram, primārā mikroplastmasa, sadalās.
Dzīvās būtnēs, piemēram, zivīs un cilvēkos, mikroplastmasa var izraisīt nelielus traucējumus, bet, uzkrājoties lielākā daudzumā, tā var būt letāla.
Saskaņā ar pētījumiem mikroplastmasa būtiski kaitē cilvēka šūnām un ir saistīta ar nopietnām veselības problēmām, piemēram, vēzi, elpošanas traucējumiem un dzimšanas anomālijām.
3. Ietekme uz vidi Polistirols
Putupolistirola ražošana var būt lēta, taču tā rada ievērojamas izmaksas cilvēkiem un videi. Plastmasas putas rada draudus savvaļas dzīvniekiem, jo tās bioloģiski nenoārdās.
Plastmasas putas nokļūst ekosistēmā, sadaloties arvien mazākos fragmentos, kurus dzīvnieki bieži sajauc ar pārtiku. Šos fragmentus patērēs savvaļas dzīvnieki, piemēram, kaijas, vai izbaros to mazuļiem, piepildot viņu vēderus ar plastmasu.
Šīs radības nejutīsies izsalkušas, jo viņu vēders ir pilns ar plastmasas gabaliņiem, tāpēc viņi, iespējams, nomirs badā vai nodarīs neatgriezenisku kaitējumu sev. Putupolistirols ir peldošs materiāls, kas var sabojāt dzīvniekus visā pasaulē, peldot pa ūdensceļiem.
Polistirola putas ietekmē arī cilvēku veselību to ķīmiskā sastāva dēļ. Veselības un cilvēkresursu departaments ir noteicis, ka stirols, viena no galvenajām polistirola sastāvdaļām, var būt kancerogēns cilvēkiem.
Šī ķīmiskā viela nopietni apdraud cilvēku veselību, ja tā iesūcas pārtikā un dzērienos, kas tiek piegādāti polistirola traukos. Tiem, kas ražo putas un citas preces, kas izgatavotas no stirola, pastāv nopietns veselības apdraudējums. Tāpat kā daudzi strādnieki, ražojot dažādus produktus, stirola ieelpošana var radīt ilgstošus nervu sistēmas bojājumus.
Putupolistirols, kas ir izpleties, ir galvenais plastmasas piesārņojuma avots. Tas piesārņo vidi un atkritumu poligonus ar atkritumu masām, apdraudot gan cilvēku, gan dzīvnieku veselību . Viss, kas mums jādara, ir pārtraukt tā lietošanu.
4. Pārtikas imitācija
Saskaņā ar ASV Nacionālo veselības institūtu datiem, miljoniem jūras putnu katru gadu iet bojā, uzņemot sintētiskos polimērus, kas tika sajaukti ar pārtiku, padarot šo par vienu no visizplatītākajām vides problēmām, kas saistītas ar sintētisko polimēru piesārņojumu. Šī informācija attiecas uz 44% jūras putnu sugu.
Ņemot vērā to svarīgo ekoloģisko lomu zivju un vēžveidīgo populācijas regulēšanā, krasta putnu plašā izzušana nopietni apdraud ekosistēmu.
5. NOP sekrēcija
NOP jeb noturīgie organiskie piesārņotāji ir atzīti toksīni, kas ilgstoši saglabājas vidē. To piemēri ir toksafēns un DDT pesticīdi.
Pētnieki no Klusā okeāna universitātes 2007. gadā pārbaudīja sintētiskos polimērus no piekrastes vietām Klusā okeāna ziemeļu daļā un atklāja, ka katrs paraugs satur bīstamas indes.
Šie mākslīgie polimēri apdraud okeāna zvejniecības veselību, kas nodrošina pārtiku cilvēkiem, nepārtraukti izdalot toksiskas ķīmiskas vielas zivīs un savvaļas dzīvniekiem, kad tos patērē.
6. Ražošana Piesārņojums
Sintētisko polimēru ražošanai var būt ne tikai acīmredzams okeānu piesārņojums, bet arī negatīva ietekme uz vidi.
Saskaņā ar Vides darba grupas organizācijas sniegtajiem pierādījumiem, DuPont ķīmiskais uzņēmums vairāku gadu desmitu laikā izlēja teflona ražošanā izmantotos piesārņotājus vietējos ūdensšķirtnēs.
ASV Vides aizsardzības aģentūra norāda, ka šī viela uzkrājas zivju žaunās un var strauji virzīties augšup pa barības ķēdi.
7. Uzkrāšana poligonā
Papildus tam, ka sintētiskie polimēri ir noturīgi okeānos un to ražošanas dēļ rada ūdens piesārņojumu, tie rada nopietnas problēmas arī uz sauszemes, jo tos bieži apglabā poligonos , kur tie gadu desmitiem turpina lēnām noplūst toksīnus augsnē.
Saskaņā ar Clean Air Council organizācijas datiem, mazāk nekā 1% no 102.1 miljarda plastmasas maisiņu — sintētisku polimēru —, ko amerikāņi vien izmanto gadā, tiek pārstrādāti.
Papildus to lēnajai toksisko savienojumu izdalīšanai augsnē šie sintētiskie polimēri ir tik ilgstoši un bioloģiski nenoārdāmi, ka vienmēr būs nepieciešama papildu vieta poligonā, kamēr sintētisko polimēru izmantošana turpinās un palielinās.
Secinājumi
Jebkurā dzīves posmā polimēri var būtiski ietekmēt vidi. Naftas ieguve patērē daudz enerģijas un var noplūst, kas nekavējoties negatīvi ietekmē vietējo ekoloģiju.
Pēc produkta ražošanas eļļas apstrāde izejvielu iegūšanai prasa daudz enerģijas un var izdalīties gan cilvēkiem, gan videi bīstami izgarojumi.
Šos procesus, iespējams, nenodrošina atjaunojamie enerģijas avoti , kas atmosfērā izdala siltumnīcefekta gāzes un saasina klimata pārmaiņas.
Tā kā lielākā daļa komerciālo polimēru nav bioloģiski noārdāmi, vienreizējās lietošanas plastmasa var aizsprostot sabiedriskās vietas un vietējos biotopus. Tie var ilgt arī gadu desmitiem.
Pareiza polimēru produktu utilizācija no klientu puses var novest pie to apglabāšanas poligonā. Pat polimēru pārstrāde prasa daudz enerģijas un ķimikāliju, kas palielina siltumnīcefekta gāzu un kaitīgu izgarojumu risku.
Kā mēs redzējām, plastmasas izmantošana un ražošana kaitē videi, veicinot atkritumu ražošanu un siltumnīcefekta gāzu emisijas. Arvien populārāka kļūst kompostējamās un bioloģiski noārdāmās plastmasas izmantošana.
Šīs vielas tiek radītas, lai ātrāk sadalītos vidē un radītu mazāk atkritumu plastmasas ražošanas un izmantošanas rezultātā.