0

يزعم العلماء أن الأحذية الصالحة للأكل للكائنات البحرية يمكن أن تساعد في معالجة التلوث البلاستيكي

  • September 23, 2022

قد يستغرق تحلل الجلد 40 عامًا ، ويستغرق نعل المطاط ما يصل إلى 80 عامًا. في هذه الأثناء ، لا تزال كل قطعة بلاستيكية ترتديها موجودة على هذا الكوكب.

هذا يعني أن 600 مليون حذاء يتم التخلص منها كل عام في المملكة المتحدة قد تظل موجودة منذ آلاف السنين – لكن زوجك القادم قد لا يستغرق وقتًا طويلاً.

هذا لأن علماء من جامعة كاليفورنيا سان دييجو قاموا بإنشاء منصة بليمسول تبدأ في التحلل الحيوي بعد أربعة أسابيع فقط تحت الماء.

تم تصميم مواده ليتم تقسيمها إلى مواد كيميائية أصلية بواسطة الكائنات البحرية ، والتي يمكن أن تستهلكها بعد ذلك كمغذيات.

يقول الباحثون إن استبدال البلاستيك يمكن أن يعالج التلوث الذي يعاني منه محيطات العالم حاليًا.

قال البروفيسور ستيفن مايفيلد: “ التخلص غير السليم من البلاستيك في المحيط يتحول إلى جزيئات بلاستيكية دقيقة وأصبح مشكلة بيئية هائلة.

لقد أظهرنا أنه من الممكن تمامًا صنع منتجات بلاستيكية عالية الأداء يمكن أن تتحلل أيضًا في المحيطات.

ابتكر علماء من جامعة كاليفورنيا في سان دييجو منصة بليمسول تبدأ في التحلل الحيوي بعد أربعة أسابيع فقط تحت الماء.

تم تصميم مواده ليتم تقسيمها إلى مواد كيميائية أصلية بواسطة الكائنات البحرية ، والتي يمكن أن تستهلكها بعد ذلك كمغذيات

تم تصميم مواده ليتم تقسيمها إلى مواد كيميائية أصلية بواسطة الكائنات البحرية ، والتي يمكن أن تستهلكها بعد ذلك كمغذيات

ما هو البولي يوريثين القابل للتحلل بيولوجيًا المصنوع؟

حوالي نصف رغوة البولي يوريثان مصنوعة من الزيوت المستخرجة من الطحالب.

النصف الآخر مصنوع من الأيزوسيانات الذي يأتي من البترول.

لا يزال الأيزوسيانات قابلاً للتحلل الحيوي وصالحة للأكل للكائنات الحية الدقيقة.

قال البروفيسور مايفيلد: “يمكن لبعض الكائنات الحية أن تعيش على الرغوة وبعض الأملاح فقط ، لذا فإن الرغوة لدينا هي في الواقع غذاء للكائنات الحية الدقيقة”.

مكعب من رغوة البولي يوريثان مصنوع باستخدام زيت الطحالب

مكعب من رغوة البولي يوريثان مصنوع باستخدام زيت الطحالب

وأضاف البروفيسور مايفيلد: “لا ينبغي أن يذهب البلاستيك إلى المحيط في المقام الأول ، ولكن إذا حدث ذلك ، فإن هذه المواد تصبح غذاء للكائنات الدقيقة وليس القمامة البلاستيكية والجسيمات البلاستيكية الدقيقة التي تضر بالحياة المائية.”

في عام 2010 ، قدر الباحثون أن 8 مليارات كيلوغرام من البلاستيك ينتهي بها المطاف في المحيط كل عام ، ومن المتوقع حدوث ارتفاع حاد بحلول عام 2025.

تساهم الأحذية بشكل كبير في هذه النفايات في كل من المياه ومكب النفايات ، كما أن النعال المصنوعة من البلاستيك هي أيضًا الأحذية الأكثر شعبية في العالم.

عندما تدخل النفايات البلاستيكية إلى المحيط ، فإنها تعطل النظم البيئية البحرية وتهاجر معًا لتشكل أكوامًا عملاقة من القمامة ، مثل رقعة القمامة الكبرى في المحيط الهادئ التي تبلغ مساحتها 1.6 مليون كيلومتر مربع.

لا تتحلل هذه المادة تمامًا في البحر ، وبدلاً من ذلك تتفتت إلى جزيئات بلاستيكية دقيقة بقيت هناك لقرون.

على مدى السنوات الثماني الماضية ، عمل فريق البروفيسور مايفيلد على تطوير رغاوي البولي يوريثان المصنوعة من زيت الطحالب ، والتي أثبتوا في عام 2020 أنها ستتحلل بسرعة في السماد والتربة.

يلبي الإسفنج أيضًا المتطلبات التجارية لوسادة القدم للشباشب بالإضافة إلى قسم توسيد الأحذية.

في دراستهم الجديدة ، التي نُشرت أمس في Science of The Total Environment ، أرادوا اختبار ما إذا كان غمر المادة في مياه البحر سيؤدي إلى نفس النتائج.

قاموا بتعريض عينات الرغوة إلى نظام بيئي طبيعي بالقرب من الشاطئ في رصيف إلين براوننج سكريبس التذكاري وحوض الأسماك التجريبي على مدار فترة تصل إلى 30 أسبوعًا.

تم تتبع التغييرات في الترابط الجزيئي للعينات باستخدام التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه وتصور باستخدام الفحص المجهري الإلكتروني.

تساهم الأحذية بشكل كبير في النفايات البلاستيكية في كل من المياه ومكب النفايات ، كما أن النعال المصنوعة من البلاستيك هي أيضًا الأحذية الأكثر شعبية في العالم (صورة مخزنة)

تساهم الأحذية بشكل كبير في النفايات البلاستيكية في كل من المياه ومكب النفايات ، كما أن النعال المصنوعة من البلاستيك هي أيضًا الأحذية الأكثر شعبية في العالم (صورة مخزنة)

كشف الفريق عينات من رغوة البولي يوريثان إلى نظام بيئي طبيعي بالقرب من الشاطئ في رصيف إيلين براوننج سكريبس التذكاري وحوض الأسماك التجريبي على مدار فترة تصل إلى 30 أسبوعًا.  تم تتبع التغييرات في الترابط الجزيئي للعينات باستخدام التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه وتصور باستخدام الفحص المجهري الإلكتروني

كشف الفريق عينات من رغوة البولي يوريثان إلى نظام بيئي طبيعي بالقرب من الشاطئ في رصيف إيلين براوننج سكريبس التذكاري وحوض الأسماك التجريبي على مدار فترة تصل إلى 30 أسبوعًا. تم تتبع التغييرات في الترابط الجزيئي للعينات باستخدام التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه وتصور باستخدام الفحص المجهري الإلكتروني

درس الباحثون رغاوي البولي يوريثان المغمورة في رصيف معهد سكريبس لعلوم المحيطات

درس الباحثون رغاوي البولي يوريثان المغمورة في رصيف معهد سكريبس لعلوم المحيطات

وجد أن البولي يوريثين بدأ في التحلل الحيوي بعد أربعة أسابيع فقط ، وهو ما ساعد على ذلك مجموعة متنوعة من الكائنات البحرية.

قال البروفيسور مايفيلد: “ لقد فوجئت برؤية عدد الكائنات الحية التي تستعمر هذه الرغوات في المحيط. يصبح شيئًا مثل الشعاب المرجانية الميكروبية.

قامت البكتيريا والفطريات بتفكيك جزيئات البولي يوريثين الطويلة إلى مواد كيميائية ابتدائية أصلية ، والتي يمكن أن تستهلكها بعد ذلك كمغذيات.

ثم حدد الفريق هذه الكائنات الحية الدقيقة ، وحدد موقعها في ستة مواقع في جميع أنحاء سان دييغو.

يشير هذا إلى أن نوع المخلوقات القادرة على تحطيم المادة منتشر في جميع أنحاء البيئة البحرية الطبيعية.

قال البروفيسور مايفيلد: “لا يوجد نظام واحد يمكنه معالجة هذه المشاكل البيئية العالمية ، لكننا طورنا حلاً متكاملاً يعمل على اليابسة – ونحن الآن نعرف أيضًا التحلل البيولوجي في المحيط”.

لوحتان على اليسار: صور فوتوغرافية لعينات الرغوة المرفقة برصيف سكريبس في الأسبوع 0 والأسبوع 4. ست لوحات على اليمين: مسح صور المجهر الإلكتروني لرغوة البولي يوريثان (أعلى) والتحكم في رغوة أسيتات فينيل الإيثيلين (EVA) (أسفل).  أ ، واو: رغوة قبل تعرضها لمياه البحر ؛  D ، G: بعد 4 أسابيع تحت الماء ؛  ه ، ح: بعد 12 أسبوعًا تحت الماء

لوحتان على اليسار: صور فوتوغرافية لعينات الرغوة المرفقة برصيف سكريبس في الأسبوع 0 والأسبوع 4. ست لوحات على اليمين: مسح صور المجهر الإلكتروني لرغوة البولي يوريثان (أعلى) والتحكم في رغوة أسيتات فينيل الإيثيلين (EVA) (أسفل). أ ، واو: رغوة قبل تعرضها لمياه البحر ؛ D ، G: بعد 4 أسابيع تحت الماء ؛ ه ، ح: بعد 12 أسبوعًا تحت الماء

مسح صور المجهر الإلكتروني لرغوة البولي يوريثان (أعلى) والتحكم في رغوة أسيتات فينيل الإيثيلين (EVA) (أسفل).  أ ، د: رغوة قبل تعرضها لمياه البحر ؛  D ، G: بعد 15 أسبوعًا تحت الماء ؛  هـ ، ح: بعد 30 أسبوعًا تحت الماء

مسح صور المجهر الإلكتروني لرغوة البولي يوريثان (أعلى) والتحكم في رغوة أسيتات فينيل الإيثيلين (EVA) (أسفل). أ ، د: رغوة قبل تعرضها لمياه البحر ؛ D ، G: بعد 15 أسبوعًا تحت الماء ؛ هـ ، ح: بعد 30 أسبوعًا تحت الماء

ثمانية ملايين طن من البلاستيك تجد طريقها إلى المحيط كل عام

من بين 30 مليار زجاجة بلاستيكية تستخدمها الأسر في المملكة المتحدة كل عام ، يتم حاليًا إعادة تدوير 57 في المائة منها فقط.

مع ذهاب نصف هذه الزجاجات إلى مكبات النفايات ، فإن نصف الزجاجات البلاستيكية التي يتم إعادة تدويرها تذهب هباءً.

حوالي 700000 زجاجة بلاستيكية في اليوم ينتهي بها الأمر على شكل فضلات.

يرجع هذا إلى حد كبير إلى التفاف البلاستيك حول الزجاجات غير القابلة لإعادة التدوير.

الزجاجات هي مساهم رئيسي في زيادة كمية النفايات البلاستيكية في محيطات العالم.

حذر الباحثون من أن ثمانية ملايين طن من البلاستيك تجد طريقها حاليًا إلى المحيط كل عام – أي ما يعادل حمولة شاحنة واحدة كل دقيقة.

كشف تقرير صدر في عام 2016 أن كمية النفايات البلاستيكية في محيطات العالم ستفوق الأسماك بحلول عام 2050 ما لم يتخذ العالم إجراءات صارمة لإعادة تدويرها.

بالمعدلات الحالية ، سوف يتفاقم هذا إلى أربع شاحنات في الدقيقة في عام 2050 ويتجاوز الحياة المحلية ليصبح أكبر كتلة تسكن المحيطات.

ذكر تقرير مؤسسة إيلين ماك آرثر أن 95 في المائة من العبوات البلاستيكية – بقيمة 65 جنيهًا إسترلينيًا – 92 مليار جنيه إسترليني – تُفقد في الاقتصاد بعد استخدام واحد.

وتقدر الأبحاث المتاحة أن هناك أكثر من 150 مليون طن من البلاستيك في المحيط اليوم.

تشير التقديرات إلى أن حوالي ثمانية ملايين طن متري من البلاستيك تجد طريقها إلى محيطات العالم كل عام

يتسبب التلوث البلاستيكي في تدمير النظم البيئية في العالم ، البحرية منها والبرية. إنه يملأ الشواطئ ويعيق الحيوانات ويخنق مجموعات كاملة من الحيوانات

حذر العلماء من أن كمية كبيرة من البلاستيك تُلقى في البحر كل عام لدرجة أنها ستملأ خمس أكياس محمولة لكل قدم من السواحل على الكوكب.

يأتي أكثر من نصف النفايات البلاستيكية التي تتدفق إلى المحيطات من خمس دول فقط: الصين وإندونيسيا والفلبين وفيتنام وسريلانكا.

الدولة الغربية الصناعية الوحيدة في قائمة أكبر 20 ملوثًا للبلاستيك هي الولايات المتحدة في المرتبة 20

قال باحثون إن الولايات المتحدة وأوروبا لا تسيئان إدارة نفاياتهما المجمعة ، لذا فإن النفايات البلاستيكية القادمة من تلك الدول بسبب القمامة.

في حين أن الصين مسؤولة عن 2.4 مليون طن من البلاستيك الذي يشق طريقه إلى المحيط ، أي ما يقرب من 28 في المائة من الإجمالي العالمي ، فإن الولايات المتحدة تساهم بـ 77 ألف طن فقط ، أي أقل من واحد في المائة ، وفقًا للدراسة المنشورة في مجلة العلوم. .