انظر حولك. كم عدد العناصر البلاستيكية التي تراها؟ إذا كنت مثل معظم الناس ، فمن المحتمل أن يكون هناك الكثير.
تظهر الأبحاث أن الناس يعيدون تدوير تسعة بالمائة فقط من النفايات البلاستيكية. الباقي - زجاجات المياه والأقلام وأكياس التسوق - يمكن أن ينتهي به الأمر في الماء والهواء والتربة. يتعرض البلاستيك للضوء والأمواج ، ويتحول إلى أجزاء صغيرة جدًا. أصبحت معروفة باسم اللدائن الدقيقة ، مصدر قلق متزايد. هذا جزئيًا لأنه عندما ينتهي بهم الأمر في البيئة ، يمكن أن ينتهي بهم الأمر أيضًا في الحيوانات وطعامنا ومياه الشرب لدينا.
تشير أحدث التقديرات إلى أن الأمريكيين بمفردهم يأكلون أو يشربون حوالي 70000 قطعة من قطع البلاستيك الدقيقة الملوثة كل عام.
لا يعتبر البلاستيك المهمل هو المصدر الوحيد لها. بعض القطع مصنوعة عن قصد لاستخدامها في منتجات العناية بالبشرة ومعجون الأسنان. يتم استخدامها لتنظيف الجلد الميت والمواد المسببة للتسوس. عندما نستحم أو نشطف أفواهنا ، فإن تلك اللدائن الدقيقة تنزل إلى الأسفل. من هناك ، ينتهي بهم الأمر في مجارينا المائية.
حتى أن الباحثين أظهروا أن غسل الملابس المصنوعة من الصوف وأنواع أخرى من البلاستيك يلقي بقطع من الوبر. هذه الألياف أيضًا تغرق في المصارف وفي الماء.
بدأ العلماء في الإبلاغ عن المواد البلاستيكية الدقيقة في المحيط منذ سبعينيات القرن الماضي. منذ ذلك الحين ، أظهرت عدة مئات من الدراسات أن المواد البلاستيكية الدقيقة تلوث البيئة. وهذا يشمل محيطات العالم وبحيراته وأنهاره.
لكن الأبحاث جارية لإبطاء نمو هذا التلوث - وربما تنظيف بعض ما هو موجود بالفعل.
مشكلة البلاستيك
تأتي مياه الشرب لدينا من البحيرات والأنهار وخزانات المياه الجوفية. قد تكون أي من هذه ملوثة بالجزيئات البلاستيكية الدقيقة. يقول سام آثي ، إن أجسامنا يمكنها إخراج المواد البلاستيكية التي تناولناها ، لكن لا أحد يعرف المدة التي يستغرقها انتقالها عبر الجسم. تدرس مصادر الجسيمات البلاستيكية في جامعة تورنتو في كندا. وتقول إنه كلما طالت مدة بقاء اللدائن الدقيقة في أجسامنا ، زاد تعرضنا لها.
يقول العلماء:البلاستيك الدقيق
لا يعرف الباحثون بعد هذه المخاطر ، كما يقول آثي. لكنها تجد أسبابًا لتوخي الحذر. أحدها أن البلاستيك مصنوع من الزيت ويحتوي على العديد من المكونات البترولية المختلفة ، ولا يعرف العلماء حتى الآن عدد هذه المكونات التي قد تكون سامة.
يمكن أن تسبب المكونات في بعض أنواع البلاستيك ، مثل كلوريد الأسبوليفينيل ، السرطان. ويمكن أن تحاكي الفثالات (THAAL-aytes) - المستخدمة لتليين أنواع البلاستيك - نشاط الهرمونات. يمكن أن تسبب هذه الهرمونات الكاذبة تغييرات غير متوقعة في كيفية نمو الخلايا وتطورها. مثل هذه التغييرات قد تؤدي إلى المرض.
يمكن للبلاستيك أيضًا امتصاص التلوث مثل الإسفنج. مبيد الآفات DDT و PCBs (نوع من السوائل العازلة) نوعان من التلوث السام الموجود في البلاستيك العائم في المحيط.
كما ظهرت قطع بلاستيكية في الأسماك والطيور والشعاب المرجانية والحيوانات المائية الأخرى. هذه مشكلة لأن البلاستيك لا يوفر الطاقة والعناصر الغذائية التي تحتاجها المخلوقات للنمو والازدهار.
حالة قول لا للبلاستيك
يقول بيتر كيرشو إن الحل البسيط هو عدم شراء المواد البلاستيكية. وهو عالم بحري مستقل يعيش في نورويتش بإنجلترا ، كتب تقريرًا عام 2018 لمنظمة الأمم المتحدة عن البدائل التي يمكن أن تساعد في تقليل النفايات البلاستيكية في المحيط.
يقول:"اسأل نفسك ، هل أحتاج حقًا إلى الحقيبة البلاستيكية لأحمل مشترياتي إلى المنزل؟" أو هل تحتاج حقًا إلى ماصة بلاستيكية لتشرب الصودا أو الحليب؟
كما أن قادة بعض البلدان يطالبون بهذا السؤال. لقد قرروا أن الإجابة هي "لا" وحظروا المواد البلاستيكية ذات الاستخدام الواحد. هذه أشياء ، مثل التغليف ، نستخدمها مرة واحدة ثم نرميها.
بنغلاديش وكينيا ونيوزيلندا هي ثلاث دول حظرت الأكياس البلاستيكية. كما حظرتها بعض المدن الأمريكية وعدد قليل من الولايات ، حيث وافق البرلمان الأوروبي ، الذي يمثل 28 دولة ، على حظر ما يقرب من اثني عشر مادة بلاستيكية تستخدم لمرة واحدة بحلول عام 2021. وتشمل المواد البلاستيكية التي تستخدم لمرة واحدة ، والأطباق ، والقش ، وأدوات تقليب المشروبات. أعلنت كندا عن خطة لحظر هذه أيضًا بحلول عام 2021.
مثل هذا الحظر هو بداية جيدة. لكن العلماء يقولون إن على الناس فعل المزيد.
وعد ومخاطر المواد القابلة للتحلل الحيوي
تتمثل إحدى الإستراتيجيات في إيجاد بدائل للمواد البلاستيكية التقليدية ، حيث بدأت بعض الشركات في استبدال المواد البلاستيكية ذات الاستخدام الواحد ببدائل قابلة للتحلل. تم تصميم هذه المنتجات الجديدة لتتحلل إلى مواد كيميائية غير ضارة.
تتحلل المواد عندما تتغذى عليها الميكروبات ، فتكسر الجزيئات الكبيرة إلى جزيئات أصغر وأبسط (مثل ثاني أكسيد الكربون والماء). يمكن للكائنات الحية الأخرى أن تتغذى على منتجات التحلل هذه لتنمو.
يستغرق البلاستيك التقليدي وقتًا طويلاً حتى يتحلل. هذا لأنه مصنوع من البترول ، وقليل من الميكروبات تختار أكله ، أما البلاستيك القابل للتحلل ، في المقابل ، فهو مصنوع من مواد بيولوجية تتغذى عليها العديد من الميكروبات بسعادة. وتتراوح هذه من الأشجار وقصب السكر وساق الذرة إلى قشور الجمبري.
لكن هناك مشكلة في مثل هذه المواد ، كما يقول كيرشو ، فهي تتحلل فقط في درجات حرارة عالية جدًا - عادةً 50 درجة مئوية (122 درجة فهرنهايت) ، بالإضافة إلى ذلك ، يجب الحفاظ على درجات الحرارة المرتفعة لعدة أسابيع حتى يقوم الميكروبيست بعملهم.
بعض المدن لديها أنظمة سماد صناعي تلبي هذه الشروط. لكن الكثيرين لا يفعلون ذلك. بدلاً من ذلك ، يمكن أن ينتهي الأمر بالمواد البلاستيكية القابلة للتحلل في محيط أو بحيرة باردة حيث يمكن أن تستغرق عقودًا أو حتى قرونًا لتتحلل ، اعتمادًا على نوع البلاستيك.
يمكن لأشعة الشمس تسريع انهيارها. لكن العلماء أظهروا مؤخرًا أن بعض الأكياس البلاستيكية القابلة للتحلل ما زالت قوية وسليمة بعد قضاء ثلاث سنوات في الهواء الطلق. في هذا الصدد ، لم تكن أفضل بكثير من البلاستيك العادي.
المشكلة الأخرى مع المواد البلاستيكية القابلة للتحلل هي أن الناس غالبًا ما يرمونها في سلة إعادة التدوير بالبلاستيك العادي.
يقول Kershaw:"بمجرد مزجها معًا - وتبدو متشابهة ، يقوم الأشخاص بذلك - يصبح من الصعب إعادة تدوير البلاستيك".
ترشيح اللدائن الدقيقة من الغسيل
أصبح تنظيف الملابس مصدرًا هائلاً للبلاستيك المنقول بالماء. تتقلب الغسالات وتتلف الأقمشة ، مما يؤدي إلى تحرير الكثير من قطع الوبر الصغيرة. إذا كان القماش مصنوعًا من النايلون أو البوليستر أو البولي إيثيلين أو البولي أميد ، على سبيل المثال ، فإن جزيئات الوبر هذه ستكون من البلاستيك.
وجدت دراسة واحدة عام 2018 أن الصوف المصنوع من البوليستر كان سببًا كبيرًا. أظهرت دراسة صدرت قبل عامين أن غسل حمولة واحدة من الملابس المصنوعة من الأقمشة الاصطناعية ، تبلغ 6 كيلوغرامات (13 رطلاً) ، يمكن أن تطلق حوالي 700000 من ألياف الوبر البلاستيكية في مياه الغسيل. يفسر هذا سبب بحث بعض الباحثين عن طرق لمنع هذا الوبر من النزول إلى البالوعة.
قام أحد المشاريع باختبار مرشحات خاصة لالتقاط تلك الألياف. يديرها باحثون في جامعة تورنتو وفي Georgian Bay Forever (مجموعة بيئية محلية). في يوليو الماضي ، قاموا بتركيب مرشحات الاختبار على آلات الغسيل في 100 منزل في Parry Sound ، أونتاريو. يقع Parry Sound على شواطئ خليج جورجيا في كندا. وهي جزء من بحيرة هورون.
تم تصميم محطات معالجة المياه المحلية لإزالة المواد البلاستيكية الدقيقة. لذا فإن أي جسيمات بلاستيكية دقيقة من نسالة البلدة ستنتهي في الخليج. يبلغ حجم مرشحات الاختبار ضعف حجم زجاجة الماء القياسية. في الاختبارات الأخيرة ، قاموا بإزالة ما يقرب من 90 في المائة من الألياف الدقيقة ، كما تلاحظ رئيسة المشروع ليزا إيردل. تعمل في جامعة تورنتو.
"يُظهر الاختبار في معملنا أن [المرشحات] تعمل في مكان مضبوط" ، تلاحظ. "نحن متشوقون لمعرفة ما إذا كانوا يعملون [أيضًا] في منازل أناس حقيقيين." يعتمد ما إذا كانوا يفعلون ذلك على ما إذا كان الأشخاص يستخدمون المرشحات بشكل صحيح. على سبيل المثال ، لاحظت ، "كم مرة يغيرون الفلتر؟"
اختبرت Erdle وفريقها مياه الغسيل قبل تركيب المرشحات. إنهم الآن يكررون هذه الاختبارات لمعرفة مدى نجاح المرشحات في تقليل تسرب الوبر البلاستيكي.
ستستمر الدراسة لمدة عامين. سيتم تقاسم نتائجها مع الجمهور. نظرًا لأن عدد سكان باري ساوند يبلغ 6400 نسمة فقط ، يشتبه إردل في أن الانخفاض في ألياف البلاستيك الدقيق سيكون ملحوظًا.
يقول إردل إن الحل المثالي هو عدم تصنيع الملابس المصنوعة من البلاستيك في المقام الأول. لكن تصفية الوبر من مياه الغسيل ثم دفنه في مكب النفايات سيبقي على الأقل التلوث بعيدًا عن مياهنا.
هل يمكن أن تحقق تكنولوجيا النانو فوائد ضخمة؟
ماذا عن التلوث باللدائن الدقيقة الذي يلوث بالفعل الأنهار والبحيرات والمحيطات؟ في يوليو 2019 ، أبلغ باحثون في أستراليا عن حل محتمل لكسر الجسيمات البلاستيكية إلى جزيئات أصغر وغير ضارة.
لقد صنعوا أنابيب على شكل لفائف نانومترية الحجم. هذه الأنابيب المصنوعة من الكربون صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها (حتى باستخدام مجهر الفصل الدراسي). لكنها قد تنتج تغييرًا واضحًا جدًا في تلوث الماء عن طريق تكسير الجسيمات البلاستيكية.
وإليك كيفية عملها:أنابيب الكربون النانوية مغطاة بالنيتروجين. عند مزجها بمركب يعرف باسم POMS (اختصار forperoxymonosulfate [Per-OX-ee-mon-oh-SUL-fate]) ، تخلق الأنابيب النانوية مواد كيميائية جديدة ، تعرف باسم أنواع الأكسجين التفاعلية ، أو ROS ، هذه المواد الكيميائية الجديدة تتفتت إلى مكونات أصغر .
قاد المهندس الكيميائي جيان كانغ هذا البحث. يعمل في جامعة كيرتن في بيرث. أضاف فريقه أنابيبهم الكربونية إلى 80 مليلترًا (ثلث كوب) من الماء الملوث بجزيئات البلاستيك الدقيقة. ثم قاموا بتسخين الماء إلى 120 درجة مئوية (248 درجة فهرنهايت) لمدة ثماني ساعات. تسخين الماء يسرع العملية. جعل المنغنيز المضمن داخل كل أنبوب نانوي الأنابيب ممغنطة. هذا يعني أنه يمكن للباحثين استخدام المغناطيس لسحبها من الماء لإعادة استخدامها.
أظهرت مجموعة كانغ أن العلاج قلل من كمية المواد البلاستيكية الدقيقة في الماء بحوالي الثلث إلى النصف. نشرت النتائج في 31 يوليو 2019 في مجلة Matter .
يلاحظ لونغ تشن أن المواد الكيميائية الناتجة عن تكسير البلاستيك لا تبدو شديدة السمية. وهو مهندس بيئي في جامعة نورث إيسترن في بوسطن ، ماساتشوستس ، ولم يشارك تشين في العمل. عرّض الباحثون الأستراليون الطحالب الخضراء لمياه تحتوي على منتجات ثانوية بلاستيكية دقيقة. بعد أسبوعين ، لم يلاحظوا أي تغيير في نمو الطحالب.
من الواضح أن هناك حاجة إلى مزيد من البحث. لكن الاختبارات السابقة تبدو واعدة.
يقول بارت كولمانز:"من الرائع أن يكون لديك هذا الخيار كأداة في صندوق أدوات" للحد من تلوث البلاستيك الدقيق. وهو عالم بيئي في جامعة Wageningen في هولندا.
ومع ذلك ، يحذر الباحثون من أنه لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به. والأكثر من ذلك ، كما يقول كولمانز ، أن مثل هذه البرامج الجديدة لتنظيف البلاستيك "لا ينبغي أن ترفضنا التفكير في المشكلة الحقيقية - وهذا [إطلاق] البلاستيك في الأماكن التي لا ينتمي إليها."
تصحيح :ذكرت هذه القصة في البداية أنه يمكن للناس إفراز الجسيمات البلاستيكية الدقيقة في البول. لا توجد بيانات تدعم ذلك حتى الآن. ومع ذلك ، تُظهر البيانات (وكما ورد أعلاه) أنه يمكن إفرازها في البراز.
