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.
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.
Ответ №1 . Стело не гниёт, гниение это процесс деструкции вызванный либо воздействием окислителя либо действием микроорганизмов, но так как абсолют не съедобное то микроорганизмы его не едят. Основа стекла-оксид кремния, а оксид как известно гореть не может. Кроме того оксид этот достаточно устойчивый и в природе ни чем не разлагается, т. о может только крошиться до мельчайших частичек песка и уйдёт на это для бутылки лежащей в земле миллионы лет. если бутылка подвергается воздействия внешних условий то колличество миллионов сокращается.
Ответ №2 . В зависимости от основного используемого стеклообразующего вещества, стекла бывают оксидными, фторидными, сульфидными и т. д.
Стекло – смесь оксидов SiO2, Na2O и CaO. И на что оно будет разлагаться? На металлы и кислород? Основное содержание – SiO2,
Энтальпия образования – аж -910, 9 кДж/моль. Т. е. само не разложится никогда, энергетически не выгодно ему разлагаться. Кроме того это огромная величина, такое обычными воздействиями разлагается, чтобы разложить, надо взять откуда-то эту энергию и в стекло закачать.
Энергия – почти 10 электронвольт на молекулу. В природе такая энергия разве в космических лучах есть
но сколько тех лучей.
Немного определений
Стекло
– вещество иматериал, один из самых древних и, благодаря разнообразию своих свойств, – универсальный в практике человека. Физико-химически – неорганическое вещество, твёрдое тело, структурно – аморфно, изотропно; все виды стёкол при формировании преобразуются в агрегатном состоянии – от чрезвычайной вязкости жидкого до так называемого стеклообразного – в процессе остывания со скоростью, достаточной для предотвращения кристаллизации расплавов, получаемых плавлением сырья. Температура варки стёкол, от 300 до 2500 °C, определяется компонентами этих стеклообразующих расплавов. Название этого материала в разных языках имеет разную этимологию. Термин «строение стекла» подразумевает описание двух тесно связанных, но рассматриваемых зачастую независимо аспектов – геометрии взаимного расположения атомов и ионов, составляющих стекло и характера химических связей между образующими его частицами. Стекло – неорганическое изотропное вещество, материал, известный и используемый с древнейших времён. Основной недостаток обычных стёкол – хрупкость.
Смотрим как гниют продукты ускорено
Ученые уже доказали, что пластиковые бутылки и пакеты могу лежать сотни, тысячи и даже миллионы лет и не разлагаться.
Вот список вещей, которые мы выбрасываем, и сколько времени этому мусору нужно, чтобы разложиться.
2 недели
Яблочные огрызки и другие остатки фруктов.
Несмотря на то, что это довольно небольшое время для разложения, остатки еды на земле могут привлечь нежелательных "друзей", таких как например, крысы.
Около 1 месяца
Бумажные салфетки, бумажные пакеты, газеты, бумажные полотенца.
Время, за которое эти вещи разлагаются, может сильно различаться, так как оно зависит от того, как вы избавились от такого типа мусора.
6 недель
Коробки от хлопьев, бумажные пакеты, банановая кожура.
Кожура банана может разложиться за более долгий срок, если погода более прохладная. Так как кожура предназначена сохранять свежесть фрукта, в ней много целлюлозы - такой же материал, из которого делают целлофановые пакеты.
Некоторые борцы за охрану природы предупреждают, что кожура некоторых фруктов, включая банановую кожуру, может разлагаться несколько месяцев. Даже если продукт натуральный, это не означает, что он быстро разлагается.
От 2 до 3 месяцев
Картонные упаковки от молока и соков и другие виды картона.
Время разложения картона в первую очередь зависит от его толщины. Стоит отметить, что некоторые картонные упаковки могут содержать химические материалы, которые существенно замедляют процесс разложения.
6 месяцев
Хлопковая одежда и бумажные книги.
Из всех видов тканей хлопок разлагается быстрее всего, так как он натуральный. Если выброшенная на свалку хлопковая ткань довольно тонкая, то в теплую погоду она может разложиться всего за неделю.
1 год
Шерстяная одежда (свитера, носки).
Шерсть - натуральный продукт и может относительно быстро разложиться. Более того, когда шерсть разлагается, она выделяет полезные для почвы элементы, такие как кератины. Этот продукт нельзя назвать в полной мере мусором, так как он не наносит долговременный вред окружающей среде.
2 года
Апельсиновая кожура, фанера.
До 5 лет
Тяжелая одежда из шерсти, например пальто или шинель.
До 20 лет
Пластиковые пакеты. Но исследования показывают, что в некоторых случая пластиковые пакеты могут разлагаться до 1 000 лет.
Множество новых пластиковых пакетов созданы таким образом, чтобы они быстро разлагались при воздействии прямых солнечных лучей.
И все же большинство пластиковых пакетов делается из полиэтилена высокой плотности. Микроорганизмы в земле не воспринимают химикаты, из которых сделан пакет, как еду, и, следовательно, они не участвуют в его разложении.
30-40 лет
Товары, в которых содержится нейлон: трико, ветровки, ковровые покрытия, подгузники. Некоторые ученные считают, что подобные товары могут разлагаться до 500 лет, в зависимости от окружающих условий.
Несмотря на то, что подгузники довольно удобная вещь, они также довольно токсичные, даже если вы их еще не использовали. Они обрабатываются множеством химикатов, таких как толуол, этилбензол, ксилол и дипентен, а также химикат под названием диоксин, который является высокотоксичным канцерогеном.
50 лет
Жестяные банки, автомобильные шины, стаканы из пенопласта, кожа.
Кожа может быть обработана химически (как в случае элементов модной одежды) и может разлагаться намного дольше.
Толстая кожа, из которой делают обувь, может разлагаться в течение 80 лет.
От 70 до 80 лет
Шуршащие полиэтиленовые пакеты (от чипсов и упаковочные, например).
Несмотря на то, что содержание пакета чипсов человек съедает очень быстро, сами пакеты разлагаются довольно долго. Например, один из жителей США нашел на пляже в Девоне пустой пакет чипсов, датированный 1967-м годом выпуска, но сам пакет выглядел так, будто его выбросили на прошлой неделе.
Около 100 лет
Изделия из полиэтилена.
Конечно, время разложения зависит от плотности и структуры товара. Например, обычные полиэтиленовые пакеты из магазина могут разлагаться около 100 лет.
Также в категорию вещей, которые больше века могут разлагаться входят пластиковые бутылки и различные пластиковые контейнеры и миски.
Стоит отметить, что небольшие детали из полиэтилена могут представлять опасность для животных, которые могут ими подавиться.
Около 200 лет
Алюминиевые банки (от пива или газировки, например).
В этом случае также все зависит от плотности материала и его структуры. В лучшем случае такие предметы разлагаются 200 лет, но этот процесс может затянуться и на половину тысячелетия.
Стоит отметить, что, как и полиэтиленовые изделия, такие предметы опасны для мелких животных, которые могут забраться в пустую банку и застрять в ней.
Перерабатывать такие банки можно множество раз и на этот процесс нужно намного меньше энергии, чем на создание новой банки. Используя одинаковое количество энергии, можно сделать 20 переработанных банок или 1 новую алюминиевую банку.
500 лет
Пластиковые бутылки.
Вообще нефтехимические продукты, такие как пластиковые бутылки, никогда полностью не разлагаются, и химические элементы просто остаются в земле.
От 1 до 2 миллионов лет
Стеклянные банки и бутылки
Товары, сделанные из стекла, могут и вовсе храниться вечно, ведь стекло, созданное в потоках лавы миллионы лет назад, до сих пор там находится.
В основном стекло состоит из кварца, а точнее кварцевого песка (SiO2) - одного из самых стабильных и долговечных минералов на нашей планете.
Единственная проблема стекла в том, что оно разбивается, и его осколки становятся опасными для животных, которые могут принять их за еду.
Более 2 миллионов лет
Батарейки
Несмотря на то, что тонкая металлическая оболочка батареек разлагает относительно быстро, токсичные химические вещества, находящиеся внутри (хлорид цинка, свинец, ртуть, кадмий) впитываются в землю.
Поэтому батарейки не нужно просто выбрасывать, а сдавать на переработку.
Почему биоразлагаемые пакеты не растворяются в природе, а бумага не является достойной альтернативой пластику и как из «упаковочных» зол выбрать наименьшее.
Ответственный потребитель постоянно находится в поиске наименее опасных для окружающей среды альтернатив, особенно это касается одноразовых товаров. Давайте разберёмся, являются ли таковыми биоразлагаемые пакеты, которые нам предлагают в магазине.
Фото из открытых источников
Что такое биоразложение?
Биоразложение - это процесс распада органических материалов на экологически безопасные вещества за счёт бактерий или других биологических процессов. Органический материал может распадаться аэробно (с кислородом) или анаэробно (без кислорода). На данный момент нет чёткого определения термина «биоразлагаемый», когда он применяется к товару в целом, поскольку существуют стандарты тестирования только для отдельных компонентов.
Какие пластики разлагаются?
Биоразлагаемые пластики – это не какой-то определённый вид пластика, а большое семейство различных полимеров. Эти полимеры производятся из растительного сырья и разлагаются до диоксида углерода и воды. Сырьём для этого пластика выступают кукуруза, пшеница, сахарный тростник и другие растения. К биоразлагаемым пластикам также относятся полимеры, химически синтезированные из мономеров, полученных из растительного сырья, например, полилактид (РLA). Ряд пластиков разлагаются в природных условиях (например, пластики на основе крахмала). Другим пластикам, например, полилактиду требуются повышенная температура и влажность. Необходимые условия достигаются при промышленном компостировании, в естественных условиях такой пластик также может разлагаться в компостной куче.
Фото из открытых источников
К биоразлагаемым пластикам относятся так называемые оксоразлагаемые. Оксоразлагаемые пластики – это полиэтилен с добавками солей переходных металлов: кобальта, никеля, железа. Разложение таких пластиков в естественных условиях происходит в два этапа. На первом этапе под действием света и кислорода происходит распад пластикового изделия на мелкие фрагменты полиэтилена и соли металлов. Дальнейшую судьбу этого пластика проследить невозможно, хотя производители утверждают, что эти фрагменты расщепляются под воздействием микроорганизмов. В то же время независимое исследование , проведённое в соответствии с международными стандартами, показало, что за 350 дней лишь 15 процентов оксоразлагаемого полиэтилена разлагается в почве до диоксида углерода.
Это значит, что пластиковый пакет, который должен был исчезнуть в естественных условиях, превратился в большое количество мелких пластиковых кусков и гранул, что может обострять проблему загрязнения окружающей среды Получается, пластик, действительно, разлагается, но он небезопасен для природы. В белорусских магазинах практически всегда нам предлагают именно такие оксоразлагаемые пакеты, которые едва ли можно назвать настоящими разлагаемыми.
Как найти биопластик?
Биоразлагаемые пластики часто можно распознать по специальной маркировке.
На пакете можно найти надпись «Compostable» / «Компостируемый». Это значит, что такой пластик разлагается в специальных условиях компостирования (промышленного или домашнего).
Надпись «Biodegradable» / «Биоразлагаемый» означает, что данный пакет может разлагаться в природе, но не всегда достоверно известно, безопасно ли его исчезновение. На данный момент под этой маркировкой может скрываться и оксопластик, который превращается в микропластик.
Биораглагаемые пластики могут маркироваться цифрой 7 в треугольнике. Нюанс в том, что цифрой 7 могут обозначаться все новые и мало изученные пластики. То есть, если видите 7 в треугольнике, перед вами может быть как биоразлагаемый пластик, так и какой-то другой, в том числе вообще неперерабатываемый. Для того, чтобы получить более детальную информацию о виде пластика, стоит внимательно изучить упаковку.
Почему биопластик неэкологичен?
Сырьём для производства биоразлагаемых пластиков, как правило, являются растительные культуры, которые мы используем в качестве пищи (кукуруза, пшеница, сахарный тростник). То есть производство пластика конкурирует за сырьё с производством продовольствия. По мере сокращения пахотных земель и уменьшения водных ресурсов этот вопрос может стать определяющим при принятии решений о дальнейшем производстве биоразлагаемых пластиков.
Фото из открытых источников
При покупке товаров из «растворяемых» пластиков важно понимать, какова будет их дальнейшая судьба в наших условиях.
Так, биоразлагаемый пластик разлагается только в определённых условиях, которых, как правило, нет на наших свалках. Для правильной утилизации биоразлагаемых пакетов их нужно компостировать. Так как в Беларуси нет предприятий, которые занимаются промышленным компостированием, то это можно организовать только у себя на участке. «Псевдоразлагаемые» оксопластики в естественных условиях распадаются на более мелкие куски пластика, что влечёт дополнительные проблемы. Оксопластики также не подлежат переработке, так как содержат добавки, уменьшающие механическую прочность полиэтилена. Поэтому единственный способ утилизации таких пластиков – выбрасывать их вместе с другими неперерабатываемыми отходами на свалку.
Ещё одним важным недостатком биоразлагаемых пакетов является то, что для их производства требуется много энергии и воды, использование ценных органических культур, что ведёт к удорожанию производства. При этом на свалках они всё равно не разлагаются.
Почему бумажная упаковка – не выход?
Бумажные пакеты тоже являются плохой альтернативой одноразовой упаковке. На производство бумаги расходуется первичная древесина и, хоть это и возобновляемый ресурс, тратить его на пакеты нерационально. Такое производство требует также больших затрат электроэнергии и воды. И самое главное: в результате производства бумаги образуется большое количество токсичных сточных вод.
Фото Recyclemag.ru
К тому же, как показывает практика, бумажный пакет можно использовать только один раз – он непрочный.
Пожалуй, единственное преимущество – бумага перерабатывается и без вреда способна перегнивать в естественных условиях. Однако и тут важно помнить, что бумажные пакеты со вставками других материалов (например, с пластиковыми элементами, металлическими люверсами, декоративными элементами), ламинированные, гофрированные и этого преимущества не имеют.
Многие потребители, пытаясь уменьшить своё воздействие на окружающую среду, целенаправленно ищут пакеты из биоразлагаемых материалов. Однако розничные магазины под видом биоразлагаемых нередко продают оксоразлагаемые пакеты. Со временем такие пакеты рассыпаются в труху, дальнейшая судьба которой неизвестна, впрочем, как неизвестно и то, насколько эта пластиковая пыль опасна для человека и окружающей среды. Единственной, действительно, экологичной альтернативой может стать только многоразовая тряпичная сумка: она и прослужит вам долго, и после попадания на свалку не нанесёт окружающей среде такого вреда, как пластиковый пакет. Если у вас безвыходная ситуация и пришлось купить пластиковый пакет, попробуйте использовать его как можно дольше.
Об авторе
Мария Сума, сотрудница программы по экологически дружественному образу жизни Центра экологических решений
Эколог. Занимается развитием проекта «Зелёная карта» (Greenmap.by) . Продвигает в Беларуси концепцию «zero waste»: ратует за предотвращение образования отходов и использование безвредных практик управления отходами.