Badanie, w jaki sposób światło słoneczne rozkłada tworzywa sztuczne na powierzchni oceanu

Promienie ultrafioletowe ze słońca powoli rozkładają tworzywa sztuczne na powierzchni oceanów. Pływające mikrodrobiny plastiku rozkładają się na mniejsze, niewidoczne cząsteczki nanoplastiku, które rozprzestrzeniają się po całym słupie wody, ale także na związki, które mogą zostać całkowicie rozłożone przez bakterie.

Dowodem na to są eksperymenty w laboratorium Królewskiego Holenderskiego Instytutu Badań Morskich, NIOZ, w Texel. W najnowszym numerze Biuletyn dotyczący zanieczyszczenia morza, doktor Studentka Annalisa Delre i jej współpracownicy obliczyli, że z oceanu zniknie około 2% widocznego pływającego plastiku. powierzchnia oceanu W ten sposób co roku.

„To może wydawać się małe, ale z roku na rok to się piętrzy. Nasze dane pokazują, że światło słoneczne może zatem degradować znaczną ilość całego pływającego plastiku, który zaśmieca oceany od lat pięćdziesiątych” – mówi Dillery.

Brakujący paradoks plastyczny

Od czasu masowej produkcji Plastikowy Wiele odpadów z tworzyw sztucznych powstało w latach pięćdziesiątych XX wieku i przedostało się do oceanu przez rzeki, z lądu przez wiatr lub zrzucane bezpośrednio ze statków. Ale ilość plastiku już w oceanie to tylko ułamek tego, co dostało się do oceanu.

Większość jest dosłownie stracona. W nauce problem ten znany jest jako paradoks brakujących tworzyw sztucznych. Aby zbadać, czy degradacja pod wpływem światła UV może wyjaśnić znikanie plastiku, Delery i współpracownicy przeprowadzili eksperymenty w laboratorium.

sztuczne słońce i morze

W misce wypełnionej wodą morską naukowcy zmieszali małe kawałki plastiku. Następnie automatycznie mieszali tę plastikową zupę pod lampą, która symulowała ultrafioletowe światło słoneczne. Następnie wychwytywano i analizowano rozpuszczone gazy i związki, w tym nanoplastiki, wypłukiwane z rozkładających się kawałków plastiku.

Dzięki tym pomiarom naukowcy zmierzyli, że co najmniej 1,7 procent (widocznych) mikrodrobin plastiku ulega degradacji rocznie. W większości rozpada się na mniejsze kawałki, w tym (niewidoczne) nanoplastiki, a także na cząsteczki, które można znaleźć również w ropie naftowej. Niektóre z tych bakterii prawdopodobnie będą dalej rozkładane. Tylko niewielka część jest całkowicie utleniona do stosunkowo nieszkodliwego dwutlenku węgla₂.

Po uwzględnieniu bardziej złożonych obliczeń, uwzględniających uwalnianie pływającego plastiku do oceanu, linii brzegowej i ciągłej fotodegradacji na powierzchni oceanu, rozpad pod wpływem światła słonecznego może skierować jedną piątą (22%) całego pływającego plastiku, jaki kiedykolwiek został uwolniony do oceanu. ocean, głównie na mniejsze rozpuszczone cząsteczki i związki.

„Dzięki tym obliczeniom umieściliśmy ważny element układanki brakującego plastikowego paradoksu” – mówi Helge Niemann, badacz z NIOZ, profesor na Uniwersytecie w Utrechcie i jeden z jego promotorów doktoranckich. uczeń Delre’a.

Wpływ na życie morskie

W tych badaniach prawdopodobnie będą dobre wieści, mówi Neiman. „Częściowo tworzywo sztuczne rozkłada się na substancje, które mogą zostać całkowicie rozłożone przez bakterie. Z drugiej strony tworzywo sztuczne pozostaje w wodzie jako niewidoczne nanocząsteczki”.

W poprzednim badaniu z „prawdziwymi” wodami Morza Wattowego i Morza Północnego opublikowanym w nauka o makrośrodowiskuNiemann i współpracownicy wykazali już, że duża część utraconych tworzyw sztucznych unosi się w oceanach jako niewidzialne nanocząsteczki.

„Dokładny wpływ tych cząstek na glony, ryby i inne organizmy oceaniczne pozostaje w dużej mierze niejasny” – mówi Nieman. „Dzięki tym eksperymentom w świetle UV możemy wyjaśnić kolejną część plastikowego paradoksu. Musimy kontynuować badanie losu pozostałego plastiku. Musimy również zbadać, co robi ten cały mikro- i nanoplastik”. życie morskie. Najważniejsze, mówi Neiman, „jest powstrzymanie rozrzucania plastiku, ponieważ to tylko zagęszcza plastikową zupę w oceanie”.