Vpliv polimerov na okolje se povečuje skupaj s povpraševanjem potrošnikov po izdelkih, ki vsebujejo polimere. Ekološki problemi, ki jih povzroča onesnaževanje s plastiko , še vedno obstajajo kljub naraščajoči zaskrbljenosti zaradi pomanjkanja učinkovitih rešitev za ta problem.
Kemična struktura, sestavljena iz ponavljajočih se enot, ki lahko ustvarijo mreže v eni, dveh ali treh dimenzijah, se imenuje polimer. Povezave nastanejo s polimerizacijo ponavljajočih se enot, ki so običajno sestavljene iz vodika in ogljika.
Medtem ko so polimeri naravno prisotne snovi, ki vsebujejo strukture, kot je DNK, se pogosto uporabljajo tudi za sintetične materiale, ki se uporabljajo za izdelavo plastičnih steklenic, filmov, skodelic in tekstila.
Dandanes se polimeri uporabljajo v skoraj vseh vidikih vsakdanjega življenja. Na primer, med številnimi uporabami je v proizvodnji pohištva, nosljive tehnologije, kuhinjskih pripomočkov in avtomobilskih delov.
Polimeri po naročilu vključujejo različne izdelke. Nekateri tipični izdelki, kot so polietilen, polipropilen, polibutilen ali polistiren, imajo v sebi samo atome ogljika in vodika.
Nekateri, kot je najlon, imajo atome dušika kot hrbtenico ponavljajoče se enote, medtem ko imajo drugi, kot je polivinilklorid (PVC), klorid povezan s hrbtenico, ki je v celoti sestavljena iz ogljika.
Zaradi svoje molekularne celovitosti in strukture so polimeri še posebej privlačni materiali za uporabo v proizvodnji različnih izdelkov, saj so pogosto močni in lahki, odporni na vročino, elektriko in večino kemikalij ter so pogosto pridobljeni iz nafte.
Vendar je v naravnih okoljih polimere zelo težko razgraditi zaradi istih lastnosti.
Najlon in polipropilen sta primera sintetičnih polimernih vlaken z uporabnimi fizikalnimi lastnostmi. Nudijo na primer visoko specifično površino in izboljšajo mehanske lastnosti.
Umetna sintetična vlakna so večinoma pridobljena s kemično modifikacijo iz naftnih spojin. Polkristalni polimeri so najpogostejša vrsta, ki se vleče in ekstrudira v različnih oblikah preseka.
Submikrometrska sintetična polimerna vlakna so bila v novejšem času tudi predmet številnih raziskav z uporabo v medicini, vključno s tkivnim inženiringom in zdravljenjem ran.
Polimeri se zaradi svoje široke palete lastnosti in vsestranskosti v proizvodnih procesih uporabljajo vse pogosteje. Težko si je predstavljati naš vsakdanjik brez plastike oziroma polimerov.
Polimeri so glavne sestavine plastike. Kljub temu obstajajo znatne pomanjkljivosti uporabe plastike v smislu njenih škodljivih vplivov na okolje . Vplivi plastike in polimerov, ki so produkti proizvodnje, na okolje so predmet številnih akademskih forumov in raziskovalnih publikacij.
Manj pa se govori o tem, kako proizvodnja končnih polimernih vlaken in ekstrakcija sestavin za topila in polimere vplivata na okolje.
V naravnem svetu se lahko plastični materiali razgradijo na stotine let. Svet se trenutno sooča s številnimi okoljskimi težavami, predvsem zaradi plastike in odpadkov z odlagališč.
Vplivi polimerov na okolje
- Polimeri v oceanu
- Onesnaževanje z mikroplastiko
- Okoljski vplivi polistirena
- Imitacija hrane
- Izločanje POPs
- Proizvodno onesnaženje
- Kopičenje na odlagališčih
1. Polimeri v oceanu
Ocenjuje se, da bo letni dotok plastičnih odpadkov v morske sisteme do leta 100 dosegel 250–2025 milijonov metričnih ton. Eno izmed 10 glavnih novih okoljskih vprašanj, s katerimi se soočajo morski ekosistemi, je razširjena prisotnost plastičnih delcev v morskih odpadkih, ki jih najdemo v vseh morjih .
Širjenje plastike , včasih znano kot »onesnaženje s plastiko«, ima škodljiv vpliv na sposobnost preživetja morskih organizmov in ovira pravilno delovanje morskih ekosistemov.
Ker so plastični delci odporni na razgradnjo in imajo negativne posledice ob zaužitju, obstajajo dokazi, da vplivajo na biokemične, fiziološke in vedenjske procese na ravni organizma.
Tudi v odsotnosti zaužitja potrebujejo sintetični polimeri, kot so kroglice na osnovi polietilena (PE), zelo malo časa, da se razgradijo v morskem okolju, kar vodi do povišanih ravni organske snovi in tvorbe oksidiranih skupin v bližnji slani vodi.
Z večjo ozaveščenostjo javnosti o posledicah plastičnih delcev postajajo splošni učinki plastike na osnovi polimerov na morske habitate vse bolj znani.
2. Onesnaževanje z mikroplastiko
Majhni plastični delci, znani kot mikroplastika (MP), so pogosto odkriti v zavrženem blagu. Primarna mikroplastika je sestavljena iz drobnih plastičnih zrnc, ki se uporabljajo v različnih izdelkih, vključno z napravami za razstreljevanje zraka, čistili za obraz in sistemi za dovajanje zdravil.
Nasprotno pa so sekundarna mikroplastika majhni koščki plastike, ki ostanejo po tem, ko večji plastični predmeti, kot je primarna mikroplastika, razpadejo.
V živih bitjih, kot so ribe in ljudje, lahko mikroplastika povzroči manjše motnje, ko pa se kopiči v večjih količinah, je lahko usodna.
Glede na raziskave mikroplastika močno škoduje človeškim celicam in je povezana z resnimi zdravstvenimi težavami, kot so rak, bolezni dihal in porodne nepravilnosti.
3. Vplivi na okolje Polistiren
Ekspandirana polistirenska pena je morda poceni za proizvodnjo, vendar je za ljudi in okolje precejšnja škoda. Plastična pena predstavlja nevarnost za prostoživeče živali, ker se ne razgradi biorazgradljivo.
Plastična pena pride v ekosistem tako, da razpade na vse manjše delce, ki jih živali pogosto zamenjajo za hrano. Te drobce bodo zaužile divje živali, kot so galebi, ali pa bodo nahranile svoje mladiče in jim napolnile trebuščke s plastiko.
Ta bitja ne bodo lačna, ker so njihovi trebuhi polni kosov plastike, zato bodo verjetno umrla od lakote ali si povzročila nepopravljivo škodo. Polistirenska pena je plavajoči material, ki lahko poškoduje živali po vsem svetu, če lebdi po vodnih poteh.
Polistirenska pena zaradi svoje kemične sestave vpliva tudi na zdravje ljudi. Ministrstvo za zdravje in socialne zadeve je ugotovilo, da je stiren, ena glavnih sestavin polistirena, lahko rakotvoren za ljudi.
Ta kemikalija predstavlja resno nevarnost za zdravje ljudi, če pronica v hrano in pijačo, dobavljeno v posodah iz polistirena. Obstaja resna nevarnost za zdravje tistih, ki proizvajajo peno in druge izdelke iz stirena. Kot mnogi delavci pri izdelavi različnih izdelkov lahko vdihavanje stirena povzroči dolgotrajne poškodbe živčnega sistema.
Stiropor, ki se je razširil, je glavni vir onesnaženja s plastiko. Onesnažuje okolje in odlagališča z množicami smeti, kar ogroža zdravje ljudi in živali . Vse, kar moramo storiti, je, da ga nehamo uporabljati.
4. Imitacija hrane
Po podatkih ameriškega nacionalnega inštituta za zdravje milijoni morskih ptic vsako leto poginejo zaradi zaužitja sintetičnih polimerov, ki so jih zamenjali za hrano, zaradi česar je to ena najpogostejših okoljskih težav, povezanih z onesnaženjem s sintetičnimi polimeri. Te informacije se nanašajo na 44 % vrst morskih ptic.
Zaradi njihove ključne ekološke vloge pri uravnavanju števila populacij rib in rakov obsežno izumrtje obrežnih ptic resno ogroža ekosistem.
5. Izločanje POPs
POPs ali obstojna organska onesnaževala so priznani toksini, ki ostanejo v okolju dlje časa. Primeri teh vključujejo toksafen in pesticide DDT.
Raziskovalci z Univerze v Pacifiku so leta 2007 testirali sintetične polimere iz obalnih lokacij v severnem Tihem oceanu in odkrili, da vsak vzorec vsebuje nevarne strupe.
Ti umetni polimeri ogrožajo zdravje oceanskega ribištva, ki ljudem zagotavlja hrano z nenehnim izločanjem strupenih kemikalij v ribe in divje živali, ko jih zaužijejo.
6. Proizvodno onesnaženje
Poleg tega, da očitno onesnažuje oceane, ima lahko proizvodnja sintetičnih polimerov negativne vplive na okolje.
Po dokazih, ki jih je predložila organizacija Environmental Working Group, je kemično podjetje DuPont več desetletij razlilo onesnaževalce, ki se uporabljajo pri proizvodnji teflona, v lokalne porečja.
Ameriška agencija za varstvo okolja navaja, da se ta snov kopiči v ribjih škrgah in se lahko hitro premika po prehranjevalni verigi.
7. Kopičenje na odlagališčih
Poleg dejstva, da so sintetični polimeri obstojni v oceanih in zaradi svoje proizvodnje onesnažujejo vodo, predstavljajo resen problem tudi na kopnem, saj se pogosto odlagajo na odlagališča , kjer bodo desetletja počasi sproščali toksine v tla.
Po podatkih organizacije Clean Air Council se reciklira manj kot 1 % od 102.1 milijarde plastičnih vrečk – sintetičnega polimera –, ki jih samo Američani porabijo na leto.
Poleg počasnega sproščanja strupenih spojin v zemljo so ti sintetični polimeri tako dolgotrajni in biološko nerazgradljivi, da bo vedno potreben dodaten prostor na odlagališčih, dokler bo uporaba sintetičnih polimerov vztrajna in naraščala.
zaključek
Polimeri lahko kadar koli v njihovem življenju pomembno vplivajo na okolje. Pri pridobivanju nafte se porabi veliko energije in lahko pušča, kar takoj negativno vpliva na lokalno ekologijo.
Po proizvodnji izdelka predelava olja za ustvarjanje surovine zahteva veliko energije in lahko sprošča hlape, ki so nevarni za ljudi in okolje.
Teh procesov morda ne poganjajo obnovljivi viri energije , ki sproščajo toplogredne pline v ozračje in poslabšujejo podnebne spremembe.
Ker večina komercialnih polimerov ni biorazgradljivih, lahko plastika za enkratno uporabo zamaši javne površine in lokalne habitate. Lahko trajajo tudi desetletja.
Pravilno odstranjevanje polimernih izdelkov s strani kupcev lahko povzroči njihovo odlaganje na odlagališča. Tudi recikliranje polimerov zahteva veliko energije in kemikalij, kar povečuje tveganje za toplogredne pline in škodljive hlape.
Kot smo videli, uporaba in proizvodnja plastike škodujeta okolju, prispevata k nastajanju smeti in emisijam toplogrednih plinov. Uporaba kompostne in biološko razgradljive plastike postaja vse bolj priljubljena.
Te snovi so zaradi proizvodnje in uporabe plastike narejene tako, da hitreje razpadejo v okolju in proizvedejo manj smeti.