Разлагается пластик: Сколько разлагается пластик и эффективна ли его переработка

Сколько разлагается пластик и эффективна ли его переработка

Практически весь пластик, когда-либо созданный, все еще существует на планете. Что происходит с ним после использования?

«Не горит. Не тает». Это подпись на обложке журнала TIME 1924 года с фотографией Лео Бакеланда — человека, который изобрел первый пластик.

Лео Бакеланд — успешный ученый-химик из Бельгии. Ему принадлежит два крупных изобретения — фотобумага (1893) и бакелит (1907). Изготовленный из фенола, обычного дезинфицирующего средства и формальдегида, бакелит изначально задумывался как синтетический заменитель шеллака, используемого в электронной изоляции.

Обложка TIME за 22 сентября 1924 года с фотографией Бакеланда

(Фото: wikipedia.org)

Но прочность, легкость в применении и низкая стоимость материала сделали его идеальным для производства. В 1909 году бакелит был представлен широкой публике, и интерес к пластику возник сразу. Бакелит начал использоваться повсеместно: телефонные трубки, бижутерия, детали автомобилей, компоненты стиральных машин.

Сейчас в мире ежегодно производится более 380 млн т пластика. Пластик стал популярен благодаря тому, что он рассчитан на длительный срок службы. Не горит. Не тает. И не разлагается?

Сколько разлагается пластик?

Рассчитать со 100%-й точностью скорость разложения пластика очень сложно, на процесс влияет множество факторов: тип материала, температура, влажность, попадание солнечных лучей. Вот примерная скорость разложения некоторых видов пластика:

• Пакет — 20 лет
• Кофейный стаканчик — 30 лет
• Трубочка для напитков — 200 лет
• Пластиковая бутылка — 450 лет
• Пластиковый стаканчик — 450 лет
• Одноразовый подгузник — 500 лет
• Зубная щетка — 500 лет

Во всем мире ежегодно используется свыше 500 млрд пластиковых пакетов — это около 1 млн в минуту. Это самый распространенный вид пластика и символ пластикового загрязнения. Пакету и многих другим видам пластика можно найти многоразовые альтернативы — сумки-шопперы, многоразовые стаканчики для кофе и бутылки для воды, натуральные аналоги чистящим средствам, продукты на развес и отказ от некоторых бессмысленных предметов, таких как пластиковая трубочка.

При этом полный отказ от пластика невозможен и нерационален. Пластиковая упаковка лучше сохраняет продукты, тем самым сокращая объем пищевых отходов на 75%.

Куда попадает пластик после использования?

На свалки

За последние 30 лет производство пластика во всем мире увеличилось более чем на 70%. Пластиковые пакеты, бутылки и упаковка — основной объем производства пластика и пластиковых отходов. По оценкам, 55% уже было отправлено на свалки за последние полвека.

Органические отходы подвергаются разложению, биоразложению или компостированию. Пластиковых изделий это не касается. Все три процесса сильно зависят от способности микроорганизмов потреблять и расщеплять органические отходы на более простые органические вещества. Пластик же — синтетический химический материал, который бактерии не могут потреблять.

На свалках пластик разлагается в процессе фотодеградации — ультрафиолетовое излучение солнца разрушает химическую структуру пластика и со временем разбивает большой предмет на более мелкие части. Это происходит при условии, что на пластик попадает солнечный свет и может занять годы.

Свалки устроены таким образом, что каждый день покрываются слоем почвы сверху и уплотняются, чтобы освободить место для новых отходов. Это приводит к тому, что солнечный свет перестает попадать на более старый слой отходов. В таких условиях пластик будет сохраняться намного дольше.

В океан

Не все пластиковые отходы оказываются на свалках — около 3% пластика ежегодно попадает в Мировой океан. В теплой океанской воде пластик быстрее подвергается фоторазложению и наносит серьезный ущерб окружающей среде. В океане он распадается на мелкие частички — микропластик. Водные обитатели и птицы часто принимаются его за пищу.

Разложение пластика в океане создает дополнительный выброс потенциально токсичных химических веществ, таких как бисфенол А (BPA). Дальше это вещество попадает в источники питьевой воды и организмы животных, потреблявших пластик. Исследования показывают, что BPA и связанные с ним химические компоненты пластмасс могут нарушить нормальную гормональную функцию и нанести вред репродуктивной системе человека и диких животных.

Эффективна ли переработка пластика?

Экологические движения по всему миру продвигают сокращение потребления, разумное использование ресурсов и переработку отходов. Однако исследование, проведенное в 2015 году, показало, что только 20% пластиковых отходов в мире перерабатывается.

Несмотря на все усилия потребителей, некоторые пластиковые предметы, предназначенные для вторичной переработки, в конечном итоге все равно направляются на свалку. Чаще всего это связано с загрязнением пластика пищевыми отходами, недостаточным спросом на продукцию из вторсырья и качеством вторичного пластика.

Загрязнение пищевыми отходами

Загрязнение технологической цепочки переработки пищевыми отходами и предметами, не подлежащими переработке, приводит к тому, что часть всего пластика, предназначенного для переработки, выбрасывается на предприятиях по переработке отходов. Отделение плохо отсортированного и загрязненного пластика трудозатратно и экономически невыгодно переработчикам.

Недостаточный спрос на продукцию вторичной переработки

Есть общепринятая маркировка пластика — от 1 до 7. Она определяет, к какому типу пластика относится изделие. Однако маркировка не всегда означает, что данные предмет подлежит переработке. Например, прозрачная пищевая упаковка (поливинилхлорид; ПВХ), пакеты для заморозки продуктов (полиэтилен низкой плотности; LDPE) и одноразовые подгузники (полипропилен; PP) переработать нельзя.

До 2018 года Китай был крупнейшим импортером пластика в мире и принимал на переработку более половины мировых отходов пластикового производства. Это прекратилось из-за проблем, связанных с загрязненными материалами. В результате крупные экспортеры вторичного пластика, такие как США и Австралия, не могут удовлетворить спрос на переработку. Многие предприятия по переработке не принимают смешанные пластмассы или просто отправляют их на свалки и мусоросжигательные заводы.

Качество переработанного пластика

Большинство пластиковых отходов пригодны только для одного цикла переработки. Процесс переработки ухудшает общую целостность пластика. Так, большая часть переработанного пластика в конечном итоге все равно попадает на свалку или мусоросжигательный завод независимо от того, подвергается ли он еще одному циклу использования или нет.

в земле, в воде, на воздухе

Полиэтиленовые пакеты, гигиенические прокладки, подгузники для детей и взрослых, посуда из пластика – эти продукты современного производства – проблема для экологии, так как до сих пор не изобретен метод их полной переработки. За его изобретение природоохранная организация «Гринпис» обещала заплатить миллион долларов.

В Вашем дворе уже установили контейнеры для раздельного сбора мусора?

ДаНет

Содержание

• 1 Сроки разложения разных видов пластика
• 2 Классификация добавок, ускоряющих разложение пластика
• 3 Сколько разлагаются разные виды пластика без добавок?
• 4 Бактерии и личинки, способные поглощать пластик

Сроки разложения разных видов пластика

Популярные типы пластика не разлагаются. Даже бактерии и прочие виды живых организмов не способны уничтожить его. Существует только техническая возможность разложить пластик (не вещество, разлагающееся на более простые, а преобразование в более мелкие частицы с тем же химическим составом). Таким образом не решается проблема, несущая угрозу окружающей природе.

В составе некоторых видов пластика содержатся препараты или присадки, увеличивающие в некоторых условиях скорость разложения. Благодаря этому, планета избавляется от небольшого количества полимерного мусора. Но это никак не повлияет на тонны пластиковых отходов, покоящихся на дне мирового океана и в глубине свалок.

Пластиковая бутылка	450-1000 лет	Минимальные затраты и простота производства.
Полиэтиленовый пакет	10-100 лет	Из-за долгого периода разложения во многих странах использование запрещено.
Бутылка для хранения моющего средства	500-1000 лет	Такие емкости изготовлены из пластика высокой плотности. В воде они разламываются на множество частей маленького и среднего размера. Обитатели морей и океанов могут по ошибке принять за еду и проглотить.
Коктейльная соломинка	100-500 лет	Это приспособление придумано много лет назад. Раньше изготавливались из стеблей злаковых, позже из бумаги. Теперь они состоят из пластика.
Пенопластовый стакан	50-500 лет	Материал, из которого изготавливают, масса из вспененной пластмассы. Вреден для здоровья человека и животных.
Полиэстеровая одежда	20-200 лет	В синтетический состав этого материала входит расплавленный полиэтилен-терефталат (расплавленная нефть). Он устойчив к износу. Этим обуславливается длительный период распада
Пакеты со специальной застежкой «зип лок»	500-1000 лет	Многоразовая система запечатывания делает этот вид упаковки популярным на предприятиях, в бытовом хозяйстве и в розничной торговле
Крышка из пластика	100-500 лет	Химический состав, отвечает за устойчивость к разложению
Ящик для напитков из полиэтилена	90 лет	Полиэтиленовый держатель для напитков – бессмысленное изобретение. Бутылки, упакованные таким образом, все равно погружаются в пакеты для покупок. Таким образом, это дополнительно засоряет окружающую среду
Фильтры для сигарет	10-15 лет	Для изготовления этой части сигарет используется ацетилцеллюлоза. Ее составляют тысячи волокон из полимера. Экология не способна их разрушить и разложить
Гигиенические прокладки, подгузники для детей и взрослых, гигиенические пеленки	250-500 лет	Эти средства гигиены состоят из абсорбирующих полимеров. Получают из акриловой кислоты (продукт, полученный из нефтяного масла). Эти вещества считаются биологически неразлагающимися
Леска для рыбной ловли	600 лет	Прочная нить из полиэтилена, капрона, флюорокарбона и нейлона с длительным сроком разложения

Классификация добавок, ускоряющих разложение пластика

Объемы производства товаров из пластика растут параллельно с ростом проблем с утилизацией. Самый яркий пример угрозы, нависшей над планетой, это большое тихоокеанское мусорное пятно, а иными словами мусор, скопившийся в северной части Тихого океана. Это явление – результат деятельности человека. И заявления общественности о грозящей жителям Земли возможности вскоре оказаться погребенными под «лавиной» всевозможного пластика, это не преувеличение.

Из всех существующих методов борьбы с мусором, самым действенным является применение специализированных присадок (добавок). Они ускоряют разложение, и по-разному воздействуют на этот процесс:

• Вещества, которые делают пластик усваиваемым для грибков и молекул. Эти добавки высвобождают из пластика молекулы водорода и углерода.
• Вещества, провоцирующие спонтанное внутреннее строение молекулярных цепей пластика при комплексном воздействии температуры, влажности воздуха и солнечной энергии.
• Оксо-биоразлагаемые добавки. Их наличие в составе полимеров ускоряет процесс разделения полиэтиленовых пакетов на множество мелких частей. В таком виде они наносят меньший вред живым организмам. Но на токсичность эти добавки не имеют влияния. Она остается на прежнем уровне.
• Природные полимеры (биополимеры), входят в состав живых организмов. Производятся из растительных отходов. Наиболее безопасный для окружающей среды вид полимера (биопластик) с самым коротким периодом распада.

Сколько разлагаются разные виды пластика без добавок?

Полимерные материалы с разным составом имеют разную скорость разложения. Первыми в списке стоят пакеты из полиэтилена. Этот вид пластика разлагается в земле сто лет. Полипропилену, пищевому и непищевому пластику требуется для этого значительно больше времени. Чтобы полностью разложиться, им понадобится пятьсот лет. Для наглядности приводятся сроки распада других материалов:

• банки из-под консервированной продукции – 100 лет;
• костная ткань – 10 лет;
• емкости из алюминия – 500 лет.

Пластик, находящийся в воде, разлагается дольше, чем в земле. Этот факт не проанализирован всесторонне. Поэтому трудно говорить о точных сроках.

Количество рыб и птиц сокращается из-за пакетов из полиэтилена, оказавшихся в воде. Животные принимают его за пищу, отчего погибают. Но это не единственная опасность. Разлагающийся в морской воде пластик в процессе распада приводит к попаданию в природу токсичных веществ. Отравлению подвергаются и водные ресурсы, и верхний слой земной коры. Примером таких загрязняющих веществ являются формальдегид, фенол, уретан, неопрен.

Скорость разложения пластиковых изделий зависит от вида полимерного материала, из которого они произведены и климатических условий, в которых этот процесс происходит. Стойкостью биологическому распаду отличается и термопластичный полимер. Но при понижении температуры до пяти градусов ниже нуля на нем образуются трещины, и он разваливается на части. После этого увеличивается скорость его биоразложения.

У термопластика (ПЭТФ, ПЭТ) и органического стекла из акриловой смолы (ПММА) процесс разложения проходит быстрее из-за того, что на их поверхность легче садятся мельчайшие организмы. Быстрее происходит распад иных полимеров с синтетическим составом. Однако, это длится не один год. На это уйдет не менее 3-8 десятков лет.

Бактерии и личинки, способные поглощать пластик

Светом в окне для разрешения этой глобальной проблемы, грозящей утянуть человечество во тьму, состоящую из пластикового мусора, стали бактерии, обнаруженные в местах скопления отходов в Японии. Одноклеточные мельчайшие организмы этого вида поглощают пластик в огромных количествах.

За несколько дней они перерабатывают пластик, который разлагается сотни лет. Переваривание бактериями стало возможным, благодаря специальному ферменту. Ученые определили структурный состав этого фермента и разобрали его на мельчайшие составные для воссоздания похожей субстанции.

Полученный в лабораторных условиях фермент оказался эффективнее образца, по которому был создан. Он лучше перерабатывает большие объемы пластикового мусора. Ученые, разработавшие «спасительное» вещество, не скрывали восторга. Эффективность превысила двадцать процентов. Но, по словам, специалистов, не это является главным, а потенциальные возможности по оптимизации полученного элемента.

Технические наработки и опыт прошлых лет теперь можно применить для большего усовершенствования. И в ближайшее время человечество может рассчитывать на избавление от огромного количества пластикового мусора в короткие сроки.

Проблемой остается разлагающийся пластик в воде. Но ученые надеются, что со временем появится возможность для доставки бактерий и к этим местам.

Узнайте еще много нового:

Утилизация полиэтилена и полиэтиленовой тары: гранулы, пиролиз, сжигание

Так ли экологичны биоразлагаемые пакеты для мусора?

Что такое полимерные отходы, способы их утилизации и переработки

Вторичная переработка пластика в домашних условиях и на заводе

Время разложения мусора: сроки в природе, таблица

Изделия из пластиковых бутылок: елки, корзины, кормушки, украшения и многое другое

Оборудование и технология переработки полимерных материалов

Как и сколько раз перерабатывают пластиковые отходы: способы утилизация пластика

Что можно сделать из переработанного пластика?

Мини и большие заводы по переработке пластика

Как правильно утилизировать ПЭТ бутылки?

Виды, утилизация и переработка отходов пластика

Жизненный цикл пластмасс – WWF-Австралия

Пластик. Это везде. На самом деле он существовал только последние 60-70 лет, но за это время пластик изменил все, от упаковки до дизайна продукта и розничной торговли.

Одним из преимуществ пластика является то, что он рассчитан на долгий срок службы, но это же самое благословение является проклятием, поскольку почти весь когда-либо созданный пластик все еще существует в той или иной форме сегодня.

Австралия производит почти 3 миллиона тонн пластика в год , из которых менее 12% перерабатывается. Вызывает тревогу тот факт, что до 130 000 тонн этого пластика ежегодно попадает в океан в виде пластикового загрязнения. Учитывая, что каждый человек производит (или использует) примерно 130 кг пластика, это означает, что около 30 кг отходов каждого человека может попасть в океан.

Он может не только оказаться в океане, но и разрушиться, если вообще разрушится, могут пройти сотни лет.

Полиэтиленовый пакет – 20 лет

Пластиковые пакеты представляют собой одно из самых серьезных последствий для дикой природы океана. Несмотря на то, что они составляют лишь небольшой процент нашего мусора, они могут распадаться на все более мелкие части, оказывая разрушительное воздействие на нашу дикую природу.

Кофейные чашки на вынос – 30 лет

Знаете ли вы, что если мы выстроим в ряд все чашки для кофе на вынос, которые каждый год используются в Австралии, их можно будет разнести по всему миру… дважды! Это много кофейных чашек. К сожалению, многие из этих чашек не подлежат вторичной переработке из-за пластиковой мембраны, которая их выстилает, и их разложение может занять до 30 лет.

Пластиковые соломинки – 200 лет

Пластиковые соломинки разлагаются до 200 лет. Выберите бумажную соломинку или вообще откажитесь от нее и попробуйте старую технику потягивания.

6 пластиковых колец в упаковке – 400 лет

Когда эти пластиковые кольца попадают в океан, они могут быть разрушительными для нашей морской фауны, запутавшись в ней.

Пластиковые бутылки – 450 лет 

Энергии, необходимой для производства и транспортировки пластиковых бутылок с водой, хватит примерно на 1,5 миллиона автомобилей в год, однако примерно 75% бутылок с водой не перерабатываются – они попадают на свалки , засоряют обочины дорог и загрязняют водные пути и океаны.

Пластиковые стаканчики – 450 лет

Химические связи пластиковых стаканчиков делают их прочными, а также устойчивыми к разрушению. Со временем эти чашки выделяют токсичные химические вещества в окружающую среду и с большей вероятностью попадут в организм уязвимых морских животных.

Одноразовые подгузники – 500 лет

Одноразовые подгузники должны подвергаться воздействию кислорода и солнечного света для разложения, и они плохо разлагаются на свалке. Попадая на свалку, они могут загрязнять подземные воды, создавая серьезную угрозу для окружающей среды. Выбирайте многоразовые тканевые подгузники или экологически чистые альтернативы.

Кофейные чалды – 500 лет

Пластик в кофейных чалдах разлагается более 500 лет, выделяя при этом вредное количество метана. Держитесь подальше от чалдовых кофемашин. Или используйте переработанные капсулы.

Пластиковая зубная щетка – 500 лет

Ежегодно в мире продается 3,5 миллиарда зубных щеток. Большинство из них теряются в процессе переработки и попадают на свалку или попадают в реки и океаны. Эти зубные щетки изготовлены из полипропиленового пластика и нейлона, и их разложение может занять до 500 и более лет.

Хорошая новость заключается в том, что мы можем дать отпор пластиковому загрязнению. Каждое небольшое действие, которое мы предпринимаем для сокращения потребления пластика, является большим шагом в защите будущего нашей планеты и нашей драгоценной дикой природы.

Ознакомьтесь с этими экологически чистыми свопами без пластика в нашем блоге.

Рекомендуем прочитать

Разлагающиеся пластмассы | Научный проект

Научный проект

Большинство пластиков плохо поддаются биологическому разложению, особенно если их закапывать в землю вдали от источников кислорода. Однако многие из них могут частично разлагаться в результате фоторазложения в присутствии солнечного света. Это приводит к тому, что пластиковые материалы распадаются на мелкие фрагменты.

Хотя стандартные полиэтиленовые пакеты не разлагаются биологически, молекулы в них становятся хрупкими и начинают трескаться под воздействием ультрафиолетового света. Но это может занять от сотен до тысяч лет, чтобы это произошло при нормальных условиях солнечного света.

Скачать проект

Оксо-биоразлагаемые полиэтиленовые пакеты

изготавливаются из нефтепродуктов, как и полиэтиленовые пакеты. Первоначально они фрагментируются под воздействием воздуха и солнечного света. Обычно на это уходит три-четыре месяца. Позже, при размещении на свалке, фрагменты разлагаются бактериями в почве. Для превращения фрагментов в углекислый газ, воду и гумус требуется от 12 до 18 месяцев.

Сколько времени требуется для разложения обычного полиэтиленового пластикового пакета и биоразлагаемого пластикового пакета?

• Оксо-биоразлагаемые пластиковые пакеты, полиэтиленовые пластиковые пакеты
• Оксо-биоразлагаемые пластиковые пакеты доступны в количестве 500 штук в Costco (15 долларов США) и используются некоторыми розничными торговцами. Традиционные пластиковые пакеты из полиэтилена высокой плотности (HDPE) по-прежнему используются в большинстве розничных магазинов — ищите на пакете обозначение HDPE.
• Материалы легко доступны.

1. Начните с шести пластиковых пакетов: трех оксо-биоразлагаемых пластиковых пакетов и трех полиэтиленовых пластиковых пакетов.
2. Храните один из оксобиоразлагаемых пакетов и один полиэтиленовый пакет вдали от солнечного света и почвы. Это будут элементы управления.
3. Сравните физическую прочность — способность испытывать деформацию перед разрывом одного из оксобиоразлагаемых пакетов и одного из полиэтиленовых пакетов.
4. На основании наблюдений за ударной вязкостью двух мешков сформулируйте гипотезу об относительной устойчивости мешков к разложению в окружающей среде.
5. Оставшийся оксобиоразлагаемый пакет и оставшийся полиэтиленовый пакет подвергайте воздействию прямых солнечных лучей в течение двух месяцев. Регулярно проверяйте пакеты на наличие признаков растрескивания или фрагментации. Запишите свои наблюдения.
6. Поместите подвергающийся воздействию солнца оксобиоразлагаемый пакет (вместе с любыми фрагментами) и полиэтиленовый пакет в слой почвы на один месяц. В конце этого периода проверьте два мешка на наличие признаков биодеградации (преобразование в углекислый газ, воду и гумус).
7. Сравните физические условия разложившихся пакетов с контрольными образцами.
8. Основываясь на наблюдаемом проценте разложения, экстраполируйте свои выводы, чтобы получить прогнозы времени, которое потребуется для полного разложения двух типов пластиковых пакетов.
9. Сравните свои экстраполяции с исходной гипотезой. Пересмотрите его, если необходимо, и предложите дополнительные эксперименты для его проверки.

Отказ от ответственности и меры предосторожности

Education.com предоставляет идеи проекта научной ярмарки для ознакомления
только цели. Education.com не дает никаких гарантий или заявлений
относительно идей проекта научной ярмарки и не несет ответственности за
любые убытки или ущерб, прямо или косвенно вызванные использованием вами таких
Информация. Получая доступ к идеям проекта научной ярмарки, вы отказываетесь и
отказаться от любых претензий к Education.