Солнечный свет разрушает пенополистирол в 30 раз быстрее, чем микробы

Полистирол обычно обнаруживался в Мировом океане с 1970-х годов, хотя в небольших количествах он должен присутствовать в океане. Но фактически, обнаруживается только 1% этого вида пластика, который должен быть найден. Химия может объяснить, почему.

Идея о том, что солнечный свет разрушает пластики, не является чем-то новым, но новое исследование показывает, что солнечный свет не только приводит к физическому разрушению пластмасс, но и к тому, что они химически разлагаются до растворенного органического углерода и следовых количеств углекислого газа на уровнях, слишком низких для воздействия на изменение климата. Как только пластик претерпевает эту трансформацию, его первоначальная форма исчезает из окружающей среды, и он становится совершенно новым побочным продуктом, который не виден невооруженным глазом.

Рассмотрение того, как произойдет это преобразование, будет важной частью оценки того, сколько пластика действительно находится в окружающей среде.

«Сейчас политики обычно полагают, что полистирол вечен в окружающей среде», - говорит Коллин Уорд, морской химик в Вудс-Холском океанографическом институте и ведущий автор исследования. «Это часть оправдания для написания политики, которая его запрещает. Одной из наших мотиваций для этого исследования было понять, действительно ли полистирол сохраняется вечно. Мы не говорим, что пластическое загрязнение не является плохим, просто, что стойкость полистирола в окружающей среде может быть короче и, вероятно, более сложной, чем мы думали ранее. Хотя шанс нанести вред окружающей среде в течение десятилетий все еще доступен».

Предыдущие оценки того, как быстро распадается полистирол, основывались на узких предположениях, таких как роль микробов. Пластик может быть органическим углеродом, но химическая структура полистирола сложна и громоздка с основанием на кольцевой основе, что затрудняет их переваривание. Тем не менее, эта основанная на кольце основа из полистирола является идеальной формой и размером, чтобы улавливать определенные частоты солнечного света.

В лаборатории исследователи проверяли, может ли солнечный свет преобразовывать полистирол, экспонируя пять различных образцов коммерчески доступного полистирола. Группа погрузила каждый из образцов в герметичные стеклянные контейнеры с водой и пролила на них свет от солнечного симулятора, лампы, которая воспроизводит частоты солнечного света. Затем ученые собрали CO2 и соединения, которые растворились в воде.

С помощью различных химических инструментов, включая ускорительный масс-спектрометр, Уорд и его коллеги проследили происхождение атомов углерода, обнаруженных как в CO2, так и в фильтрованной воде. Исследование также показало, что добавки к полистиролу, которые могут определять его цвет, гибкость и другие физические свойства, играют важную роль в разрушении. Оказалось, что различные добавки поглощают различные частоты солнечного света, что влияет на скорость разрушения пластика, пишет science20.