Спасибо, что вы с нами!

«Мне морской соли с пластиком, пожалуйста»

Как негниющий пластик разлагается в океане и начинает новую геологическую эпоху

Существует ли в Тихом океане континент из мусора? В какую геологическую эпоху мы живем? Правда ли, что брошенный в лесу пластиковый пакет останется там навсегда? И стоит ли бояться мусорного конца света? На эти вопросы отвечает старший научный сотрудник ИНЭОС РАН, кандидат химических наук Иван Бушмаринов.
Добавить в закладки
Комментарии
...
Читатели этого текста наверняка слышали экологическую «страшилку» про то, что пластики не биоразлагаемы и, например, пакет, оставленный в лесу, останется там навсегда, видели фотографии изуродованных пакетами морских животных и, возможно, даже знают о дрейфующем где-то в Тихом океане континенте мусора. Действительно, ежегодно человечество производит 200—300 миллионов тонн различных пластиков, большая часть которых в стандартных условиях сухопутной части Земли не разлагается биологическими организмами (собственно, ради этого они и производятся — упаковывать, изолировать, защищать от бактерий). А вот с тем, как пластик путешествует по глобальной экосистеме Земли (условия в которой иногда заметно отличаются от стандартных), все оказалось не так ясно. Так или иначе, ученые потихоньку признают, что производимые нами продукты обретают свою новую жизнь в масштабах планеты и изучают их «самостоятельное» поведение. В сущности, есть горные породы целиком биологического происхождения — чем пластик хуже?

Действительно, согласно обзору в Science от 8 января 2016 года, такой взгляд имеет «геологическое» право на жизнь: приблизительно начиная с 1950 года слои осадочных пород содержат достаточно «техноископаемых» (technofossils) — бетона, алюминия и органических полимеров, чтобы их можно было однозначно стратиграфически идентифицировать. Авторы предлагают объявить, что голоцен кончился уже 60 лет назад и мы живем в новой геологической эпохе с новыми особенностями формирования пород.

Но далеко не все наши отходы находят последнее прибежище на твердой земле. В 2000-е годы в прессе всплыло понятие Тихоокеанского мусорного пятна — естественной «воронки» для плавучего мусора (на 99% состоящего из пластиков). Действительно, системы течений в Мировом океане имеют структуру гигантских колец, в центре которых очевидным образом должен скапливаться мусор. Пластик не разлагается, верно? Соответственно, в северном Тихом океане где-то должен находиться целый мусорный континент, состоящий из миллионов тонн отходов. Океанолог-любитель Чарльз Мур, не стесняясь, оценивал в 2008 году его размер в 100 миллионов тонн мусора, большую часть которых, если верить его словам, он лично обнаружил. Кёртис Эббесмейер, в свое время исследовавший тихоокеанские течения с помощью резиновых утят, его поддержал.

Реальность оказалась несколько иной. В 2014 году группа американских исследователей изучила реальную статистику по мусору, обнаруживаемому в океанских водах в районах мусорных пятен (в той или иной форме они есть во всех океанах). Результат попал на обложку престижнейшего научного журнала PNAS, и не зря: оказалось, что 99% пластика куда-то пропало. Верхней оценкой количества мусора, плавающего в Мировом океане, оказались жалкие 45 тысяч тонн. Что же произошло?

Ну, во-первых, поверхностные воды океана — существенно более агрессивная среда, чем толща земли. Под воздействием солнца, кислорода и соленой воды крупные куски даже стабильнейших полиэтилена и полипропилена начинают потихоньку окисляться, трескаться и разваливаться на мелкие частицы. Что уж говорить о полиэфирах. А дальше, как показала работа в PNAS, частицы размером около миллиметра куда-то пропадают. Куда — на самом деле непонятно до сих пор. Очевидно, что их едят рыбы, но, по идее, пластик должен из них возвращаться в океан. Можно показать, что микрочастицы пластика ест планктон — без заметного вреда для здоровья, похоже, но что происходит с этими частицами дальше? Влияют ли они негативно на выловленную в океане рыбу? Очевидно, что малые частицы пластика могут адсорбировать химические загрязнители — выделяют ли они их обратно в рыб? Все это, к сожалению, вопросы, ответить на которые совершенно невозможно из общих соображений, а более-менее популярные заметки на эту тему всегда к концу опускаются до пожеланий читателю отказаться от пластиковых пакетов.

Есть в то же время и оптимистичные научные результаты. Не стоит забывать, что

пластик с точки зрения физической химии термодинамически неустойчив: на самом деле он «хочет» прореагировать с кислородом воздуха и превратиться в углекислый газ и воду, просто без нагрева эта реакция обычно не идет.


Но энергии она выделяет достаточно, и в природе уже известны бактерии, способные с выгодой для себя ее проводить биохимическими методами и, соответственно, перерабатывать углеводороды. И действительно, на частицах пластика в океанской воде складываются свои маленькие экосистемы на основе подобных бактерий. Авторы предлагают назвать совокупность пластика и живущих на нем бактерий «пластисферой» — по аналогии с литосферой, гидросферой, атмосферой и т.п. И как бы мрачно это ни звучало, это означает, что у мусора есть хотя бы один «мирный» путь к простому исчезновению из воды. Неудивительно, что, хотя микрочастицы пластика есть и в океанских льдах, формально «бионеразлагаемых» углеводородов среди них практически не находят. Тем не менее в морепродуктах эти микрочастицы есть, хотя напугать ими людей не так просто. Организации, специализирующиеся на очистке воды, например Санкт-Петербургский водоканал, заявляют, что нормальные процессы аэрации от всего пластика не избавляют, и в целом планируют улучшать очистку от него, но предельно допустимые концентрации (ПДК) для микропластика пока даже не определены.

Изучать содержание пластика в слабозагрязненной морской воде существенно сложнее, чем в сточных водах или мусорных пятнах. Нужно упаривать буквально многие тонны воды и смотреть, что останется. Удобно, что существует промышленный процесс, который основан именно на этом, а именно — получение соли из морской воды. Китайские исследователи (в Китае до половины соли на столах — морская) закупили соль (различные бренды каменной, выварочной и морской) в супермаркетах, растворили, отфильтровали и с помощью оптического микроскопа и ИК-спектрометра исследовали осадок на фильтрах. Стоит отметить, что эта работа, со стороны похожая на школьный научный проект, была опубликована в высокоуровневом журнале ACS Environmental Science & Technology. Как ни странно, исследователи обнаружили неожиданно много частиц полимеров в каменной соли, которая формировалась задолго до появления человека, причем в основном это частицы биоразлагаемого и безвредного целлофана. Это скорее всего результат загрязнения на стадии производства и упаковки. В морской соли целлофана нашлось меньше (лидировали ПЭТ и полиэтилен), а суммарная концентрация полимерных микрочастиц все равно оказалась статистически достоверно выше в 2-3 раза.

Так что с последствиями загрязнения Мирового океана теперь можно встретиться, даже если за всю жизнь ни разу не притронуться к морепродуктам. Но, в сущности, мы теперь живем в антропоцене, так что это просто новый мир такой, и старого уже не будет.
Добавить в закладки
Комментарии
...
Вам понравилась публикация?
Расскажите что вы думаете и мы подберем подходящие материалы