С момента начала производства пластмасс в 1950-х годах их количество растет в геометрической прогрессии. Предполагается, что к 2025 году объем производимых пластиковых отходов увеличится до 650 миллионов тонн в год. Сегодня пластмассы находят широкое применение в медицине, упаковочных и строительных материалах, а также в автомобильной промышленности, кроме того, они часто используются в качестве строительных материалов. Тем не менее, накопления пластика в окружающей среде достигли такого уровня, что формируют не только засорение природы. но и новые виды техногенного воздействия, распадаясь на микропластик (размер фрагментов < 5 мм). Находясь продолжительное время в окружающей среде, пластмассы способны образовывать опасные для всего живого химические соединения. Ученые Пермского Политеха исследовали негативную составляющую микропластика и предложили несколько способов его утилизации.
Исследование опубликовано в журнале «TRANSPORT. TRANSPORT FACILITIES. ECOLOGY.» Разработка выполнена в рамках Программы академического стратегического лидерства «Приоритет-2030». Внедрение технологии изготовления асфальтобетона с добавлением микропластика планируется учеными после получения патента.
Подавляющее большинство производимых сегодня полимеров изготавливают из невозобновляемых нефтехимических продуктов: ископаемой нефти, природного газа и угля. По словам политехников, величина угрозы, формируемой микропластиком, пока не поддается численной оценке и оценивается только в виде рисков, к которым можно отнести химическое и физическое воздействие, оказываемое микропластиком на живые организмы. Химическое воздействие может заключаться в изменении биохимических процессов, протекающих внутри живых организмов, а также в изменении состава и структуры их среды обитания. В свою очередь, физическое воздействие представляет собой засорение среды обитания и нарушение физиологических процессов живых организмов.
— Изучив состав и физические свойства основных видов пластиков, было выявлено, что данные негативные воздействия происходят вследствие разрыва полимерных связей на молекулярном уровне. В естественной среде разложение пластика с образованием частиц микропластика разного размера происходит в результате термического окисления, взаимодействия с водой и светом, что приводит к образованию терефталевой кислоты, этиленгликоля, карбоновых кислот и альдегидов, которые входят в первый класс опасности, так как вызывают изменения в центральной нервной системе, сердечно-сосудистой, кроветворной системах, в органах дыхания, печени, почках, надпочечниках, желудке, — поделилась аспирантка кафедры «Охрана окружающей среды» Вероника Салахова.
Одним из путей предотвращения образования и распространения микропластика в окружающей среде является использование отходов пластика в инновационных, ресурсносберегающих технологиях получения строительных материалов, исключающих формирование углеродного следа. Технология утилизации должна обеспечивать включение пластика в структуру материала с образованием прочных физических, химических связей, заявляют специалисты.
— Изученные физико-химические свойства полимерных отходов показали потенциальную возможность их использования в составе строительных материалов, без формирования техногенной нагрузки на объекты окружающей среды. Утилизация должна обеспечивать включение пластика в структуру материала с образованием прочных физических, химических связей. Полимеры могут применяться при производстве асфальтобетонной смеси, полимерцементного бетона, красителей, звукоизоляционных материалов, — сообщил профессор кафедры автомобилей и технологических машин Пермского Политеха, доктор технических наук, доцент Константин Пугин.
Предложенный политехниками подход утилизации обеспечит снижение рисков формирования техногенного воздействия пластиков на окружающую среду, позволит использовать материальный ресурс и сократить потребление природных сырьевых материалов.
Для справки:
Пермский Политех стал обладателем гранта «Приоритет 2030» в 2021 году. Его размер составил 100 млн рублей. «Приоритет 2030» является самой масштабной в истории России программой государственной поддержки и развития высших учебных заведений. Ее цель — формирование к 2030 году в России более 100 прогрессивных современных университетов, которые станут центрами научно-технологического и социально-экономического развития страны. Всего комиссия Минобрнауки РФ включила в программу «Приоритет 2030» 106 вузов из 49 городов страны, из них 60 % — региональные университеты.