© Polystyrene pollution at the Flutsaum, Photo: Jayne Doucette / Woods Hole Oceanographic Institution
© Collin Ward, WHO at the WHOI, works in his lab on styrofoam samples, photo: Jayne Doucette / Woods Hole Oceanographic Institution
Sončna svetloba razgradi polistiren hitreje, kot je bilo pričakovano
October 15, 2019
Nekatero plastiko razgradi sončna svetloba
Študija, ki so jo objavili raziskovalci z oceanografskega instituta Woods Hole (WHOI) kaže, da lahko polistiren, eno najbolj vseprisotnih plastičnih mas na svetu, razgradi sončna svetloba v desetletjih ali stoletjih in ne pred več tisoč leti. Študija je bila nedavno objavljena v reviji Environmental Science and Technology Letters.
Polistiren redno odkrivajo v svetovnih oceanih že od sedemdesetih let prejšnjega stoletja. Ideja, da sončna svetloba razgradi plastiko, ni nova, pravi Ward: "Samo poglejte plastične igrače, klopi v parku ali ležalnike, ki jih lahko sonce hitro pobeli." Nova študija kaže, da lahko sončna svetloba ne le fizično razgradi plastiko, ampak jo lahko tudi kemično razgradi v raztopljeni organski ogljik in sledi ogljikovega dioksida na ravni, ki je prenizka, da bi vplivala na podnebne spremembe. Ko je plastika podvržena tej transformaciji, njena prvotna oblika izgine iz okolja, pri čemer nastanejo popolnoma novi stranski proizvodi, ki so nevidni s prostim očesom. Vprašanje, kako ta preobrazba deluje, bo pomemben del ocene, koliko plastike dejansko vsebuje okolje.
»Trenutno oblikovalci politik na splošno menijo, da polistiren bo večno ostal v okolju,« pravi Collin Ward, morski kemik pri WHOI in glavni avtor študije. "To je del utemeljitve, da jih politika prepoveduje." Eden od naših motivov za to študijo je bilo razumeti, ali polistiren dejansko traja večno. "Ne trdimo, da onesnaženje s plastiko ni slabo, le da je obstojnost polistirena v okolju lahko krajša in verjetno bolj zapletena, kot smo razumeli do zdaj, in možnost desetletja okoljske škode še vedno obstaja."
Prejšnje ocene o tem, kako hitro se polistiren raztopi, so temeljile na drugačnih predpostavkah, pojasnjuje Ward. Prejšnje študije so se osredotočale predvsem na vlogo mikrobov pri razgradnji in ne na druge dejavnike, kot je sončna svetloba. To ni presenetljivo, dodaja Chris Reddy, morski kemik WHO in soavtor trenutne študije. Plastika je le še ena oblika organskega ogljika in mikrobi bi jo verjetno "pojedli" - vendar opozarja, da so tudi mikrobi pametni in selektivni. Kemična struktura polistirena je zapletena in obsežna.
»Čeprav je struktura polistirena težka tarča za mikrobe, ima popolno obliko in velikost, da zajame določene frekvence sončne svetlobe," dodaja Ward. Absorpcija te energije lahko razbije ogljikove vezi.
V laboratoriju so raziskovalci preizkusili pet različnih vzorcev komercialno dostopnega polistirena. Vsak vzorec so potopili v zaprte steklene posode z vodo in jih izpostavili sončnemu simulatorju, svetilki, ki posnema frekvence sončne svetlobe. Nato so znanstveniki zbrali CO2 in spojine, ki so bile raztopljene v vodi.
Ward in sodelavci so z različnimi kemičnimi orodji, vključno z masnim spektrometrom, sledili izvoru ogljika atomov, ki jih najdemo v CO2 in filtrirani vodi. "Za to smo uporabili več metod in vse so pokazale enak rezultat: sončna svetloba lahko pretvori polistiren v CO2, vendar potrebujemo več raziskav, da bi razumeli, kaj se zgodi z drugimi izdelki, ki se raztopijo v vodi," je dejal Ward.
Študija je tudi pokazala, da imajo dodatki polistirenu, ki lahko določajo njegovo barvo, prožnost in druge fizikalne lastnosti, pomembno vlogo pri razgradnji. »Zdi se, da različni dodatki absorbirajo različne frekvence sončne svetlobe, kar vpliva na hitrost razgradnje plastike,« pravi Reddy.