البلاستيك والبيئة
يبلغ تاريخ البلاستيك حوالي 150 سنة. لقد مكن استخدام المواد البلاستيكية المجتمع من تحقيق تقدم تكنولوجي هائل. البوليمرات الطبيعية قيد الاستخدام لفترة طويلة من الزمن. بعض هذه البوليمرات هي الكهرمان ، قذائف السلحفاة وقرون الحيوانات وأنها قابلة للمقارنة مع البلاستيك اليوم في السلوك والتطبيق.
في القرن الثامن عشر ، تم تسخين قرون الحيوانات لتصبح شفافة وأصفر شاحب لاستخدامها في مكان الزجاج. كان ألكسندر باركز أول من كشف النقاب عن أول صناعة من البلاستيك. وقد قام بذلك في المعرض الدولي الكبير لعام 1862 الذي أقيم في لندن. تم كشف النقاب عن أول أنواع البلاستيك من صنع الإنسان بواسطة الكسندر باركس.
الجمهور يطلق عليها اسم هذه المواد كما Parkesine وهو مادة عضوية مشتقة من السليلوز. كشفت باركس عن أن المادة المشتقة من السليلوز يمكن أن تكون مصبوبة على أي شكل عن طريق التسخين ويظل الشكل عند التبريد. وفي عام 1907 ، حصل كيميائي ، هو ليو هندريك بايكلاند ، بينما كان يسعى لإنتاج ورنيش اصطناعي دون قصد ، على بوليمر صناعي جديد من قطران الفحم ، وأطلق عليه اسم "الباكليت".
تم استخدام هذا البوليمر في إنتاج أجسام عالية التقنية مثل الكاميرات والهواتف وصواني الرماد وكبديل للرخام والعنبر. في عام 1909 ، صاغ بايكلاند كلمة "البلاستيك" لوصف هذا البوليمر الاصطناعي الجديد. في عام 1914 ، تم تسجيل أول براءة اختراع لكل من البولي فينيل - والتي تستخدم على نطاق واسع في انحياز الفينيل وأنابيب المياه.
تم اكتشاف السيلوفان أيضا خلال هذه الفترة. كانت المواد البلاستيكية بمثابة بدائل للخشب والزجاج والمعدن خلال أوقات المشقة في الحربين العالميتين الأولى (1914-1918) والثاني. بعد الحرب العالمية الثانية (1939-1945) ، انضمت مواد بلاستيكية جديدة مثل البولي يوريثين والبوليستر والسيليكون والبولي بروبيلين والبولي كربونات والبولي ميثيل ميتاكريليت إلى البوليسترين والـ PVC في تطبيقات واسعة الانتشار.
وبحلول الستينيات ، كانت المواد البلاستيكية في متناول الجميع بسبب تكلفتها غير المكلفة وأصبحت رمزا للمجتمع الاستهلاكي. منذ سبعينيات القرن العشرين ، ظهر ظهور اللدائن عالية التقنية ظهر في مجالات مثل الصحة والتكنولوجيا. ويجري باستمرار تطوير أنواع وأشكال جديدة من البلاستيك ذات خصائص أداء جديدة أو محسنة.
يعتبر النفط والغاز الطبيعيان من أهم المواد الخام المستخدمة لتصنيع البلاستيك. تبدأ عملية إنتاج البلاستيك بتسخين مكونات النفط الخام / الغاز الطبيعي في عملية تكسير. وينتج عن تحويل هذه المكونات إلى مونومرات هيدروكربونية مثل الإيثيلين والبروبيلين.
يؤدي المزيد من المعالجة إلى مجموعة أوسع من المونومرات مثل الستايرين ، كلوريد الفينيل ، جلايكول الإثيلين ، حمض التريفثاليك وغيرها الكثير. ثم يتم ربط هذه المونومرات كيميائياً في سلاسل تسمى البوليمرات وتسمى عملية البلمرة. تنتج المجموعات المختلطة من المونومرات البلاستيكية مع مجموعة واسعة من الخصائص والخصائص. تعتبر البولي إيثيلين والبولي بروبلين والبوليسترين هي الأمثلة الأكثر شيوعًا للبوليمرات الكيميائية.
المكون الأساسي للعديد من المواد البلاستيكية هو الكربون والهيدروجين. وهناك عناصر أخرى مثل الأكسجين والكلور والفلور والنيتروجين والكبريت تشارك أيضًا في العمود الفقري الذي يربط بين وحدات المونومر المتعددة معًا. يحتوي كلوريد البوليفينيل على الكلور. يحتوي النايلون على نيتروجين وتفلون يحتوي على الفلور. يحتوي البولستر والبولي كربونات على الأكسجين.
وتنقسم البلاستيك إلى مجموعتين متميزة - اللدائن الحرارية والحرارة. غالبية المواد البلاستيكية هي لدن بالحرارة مما يعني أنه بمجرد تشكيل البلاستيك ، يمكن تسخينه وإصلاحه بشكل متكرر ؛ هذه الخاصية تسمح لسهولة المعالجة ويسهل إعادة التدوير. لا يمكن إعادة تشكيل الترموسات وإعادة تسخينها يؤدي فقط إلى تكسير البلاستيك.
البلاستيك هو جزء من حياتنا. إنه معنى قوي ودائم لا يتلف أو يتحلل أو يمزق أو ينكسر. يتم استخدام ما يقرب من 50 نوعًا من البلاستيك لصنع حاويات عصير وزجاجات المياه ولعب الأطفال والأقلام وقطع غيار السيارات وأكواب الرغوة وزجاجات الصودا وأباريق الحليب والجرار وقش الشرب وألياف المكنسة وأكياس القمامة والنوافذ والأبواب وغير ذلك.
لا يمكن إعادة استخدام المنتجات البلاستيكية مرارا وتكرارا ؛ يمكن إعادة تدوير عدد قليل من هذه المنتجات وجعلها منتجات جديدة مثل أمشاط الشعر ، والأثاث ، وبلاط الأرضيات ، وملابس البوليستر ، وما إلى ذلك. إن استخدامها بانتظام من أجل الراحة وقريبًا من التكلفة يؤدي بشكل عشوائي إلى تراكم المزيد والمزيد من كمية الفضلات البلاستيكية.
تشكل البلاستيك عنصرا رئيسيا في الحطام البحري. ويدخل في البيئة البحرية من مياه الصرف الصحي ، والشحن التجاري ، وعمليات الصيد التجارية ، وشواطئ الشواطئ. إنه يتراكم أكثر فأكثر في المحيطات. إنه يسبب موت مجموعة متنوعة من الحياة البحرية. تبدو الحقيبة البلاستيكية مثل قنديل البحر اللذيذ إلى مغذٍ عشوائي مثل السلحفاة البحرية ، لكنه غير قابل للهضم.
يمكن أن تختنق أو تمنع الأمعاء أو تسبب العدوى في الحيوانات التي تستهلكها. كما يمكن أن تسد نظام تبريد محرك خارجي وتصبح شبكة متشابكة للأسماك والطيور البحرية والثدييات البحرية. البلاستيك الذي يتم التخلص منه من الحياة إلى الأبد كالقمامة في شكل مادي أو وحش خالد ومساحات مائية ملوثة ، يعرض الحياة البرية للخطر ويقلل من القيمة الجمالية لمختلف الموائل.
يزداد استخدام المواد البلاستيكية كثيرًا ويصبح تلوثًا بيئيًا خطيرًا على المستوى العالمي. والبولي إثيلين المعروف باسم "البوليثين" هو مادة لدن بالحرارة ويستخدم "أكياس بولي" في المقام الأول لأكياس التسوق أو الحاويات.
جزيء البوليثين:
توفير أكياس التسوق البلاستيكية المجانية للعملاء هي استراتيجية تسويقية تعتمدها محلات السوبر ماركت لتحسين خدماتها وجذب المزيد من المتسوقين. تدفع محلات السوبرماركت الحقائب البلاستيكية ولكن العملاء يقدمون لهم مكافآت اقتصادية أكبر في شكل مخفي. يحصل العملاء فقط على وسائل راحة التسوق ويلامون على التلوث البيئي ولكن المروجين الفعليين لهذا التلوث هم محلات السوبر ماركت.
ويظل هذا الوضع صحيحًا حتى بالنسبة للمحلات الصغيرة ، وصالات عرض الملابس ، والمطاعم ، وأسواق الخضار ، وأسواق اللحوم والأسماك ، وما إلى ذلك. فالأكياس خفيفة الوزن ، وعندما يتم التخلص منها ، تهب الرياح بسهولة وتصل إلى المصارف وتسبب في كثير من الأحيان انسدادًا في مياه الصرف الصحي ، وغمر الشوارع ، وإنبات الأمراض التي تنتقل عن طريق البكتيريا والمياه وانتشار البعوض.
وتظهر النفايات البلاستيكية ، عندما تُلقى أو تُلقى في الأنهار والبرك ، آثاراً مدمرة على الأنواع التي تعيش تحت الماء. يتم استخدام الحقائب لحزم مخلفات المطبخ القابلة للتحلل الحيوي ثم يتم طرحها. هذه الممارسة ببساطة تمنع النفايات من التحلل ، وتبقي النفايات غير متوفرة للاستخدام من قبل الميكروبات أو الحيوانات.
يؤدي التمزيق الميكانيكي للبوليثين إلى اختلاط قطع البلاستيك مع جزيئات التربة وبالتالي تقليل خصوبة التربة. تتألف قطع البلاستيك أو قطعه أو غباره من بنية جزيئية كبيرة جدًا حتى تتمكن الكائنات الدقيقة من ابتلاعها. ينتج عن حرق أكياس البوليثين غازات سامة مثل الديوكسينات التي لها آثار ضارة على الصحة.
تضاف المواد الكيماوية السامة أو عوامل الربط مثل الرصاص والكادميوم إلى أكياس البوليثين لجعلها جذابة. قد يذوب هذا اللون إذا كانت المواد الغذائية تتلامس مع هذه الأكياس وتسبب تأثيرات سامة. والبوليثين الملون الأحمر والأصفر ضار للغاية.
تتحلل البلاستيك ببطء شديد وتستغرق أكثر من 500 عام. ويتطلب تصنيعها الوقود الأحفوري ، ويخلق كميات كبيرة من الملوثات الكيميائية ويطلق حرقها أبخرة سامة. يمكن تقليل التلوث البلاستيكي من خلال اعتماد استراتيجية شراء أكياس بلاستيكية مدفوعة الأجر وباستخدام الأكياس البلاستيكية القابلة للتحلل. تعتبر المنتجات القابلة للتحلل والقابلية للتحلل الحيوي مثل الكيس الحيوي ، نات-أور والأرض ، بدائل ذكية ومناسبة للبلاستيك.
المواد مثل نشا الذرة والسكر والقمح والأرز هي مواد أساسية صديقة للبيئة وتتحلل تمامًا عند التخلص منها. تستخدم هذه المواد لصنع منتجات مثل الحقائب والأطباق والأواني والأكواب. وبالتالي ، فإن هذه المواد هي حل معقول للبنود البلاستيكية القائمة على النفط. ومع وجود قطع من المواد البلاستيكية البترولية التي تملأ مدافن النفايات ، فإن مناطق النفايات المخصصة ، وخطوط الصرف ، ودمج المنتجات القابلة للتحلل الحيوي في المزيج ستكون الخطوات اللازمة للتخفيف من التلوث البيئي الناجم عن البلاستيك.
خفض المصدر يسمى "منع النفايات" من حيث الأنشطة التي تقلل من كمية المواد في المنتجات والتعبئة قبل أن تدخل تلك المواد نظام إدارة النفايات الصلبة البلدية هو خيار قابل للتطبيق للحفاظ على الموارد البلاستيكية وإدارة النفايات الصلبة. تعد القاعدة الذهبية "3Rs" - تقليل وإعادة الاستخدام وإعادة التدوير - مهمة للتخفيف من المشكلات البيئية التي تسببها المواد البلاستيكية.
كانت المواد البلاستيكية القابلة للتحلل هي أحدث مفهوم لتجنب المشاكل البيئية التي أحدثتها. يتم خلط نشا الذرة بالبلاستيك للسماح له بالتحلل بسهولة أكبر ، ولكنه لا يؤدي إلى انهيار كامل للبلاستيك. بعض الباحثين قاموا بالفعل بتشكيل جينات معدلة وراثيا تقوم بتجميع بلاستيكي قابل للتحلل بالكامل ولكن هذه المادة باهظة الثمن.
العيب في هذا هو أن الكربون الذي يتم احتجازه فيه يتم إطلاقه في الجو كغاز ثاني أكسيد الكربون الناتج عن غازات الدفيئة عندما يتحلل ، وإن كان مصنوعًا من مادة عضوية ؛ لكن لا يوجد مكسب صافٍ في الانبعاثات. على الرغم من أنها قابلة للتحلل ، إلا أنها يمكن أن تصبح محنطة وتستمر لعقود عندما يتم التخلص منها في مدافن النفايات.
من الممكن أن تتطور البكتيريا في النهاية إلى القدرة على تحلل المواد البلاستيكية. وقد حدث بالفعل مع النايلون في عام 1975 أن الفلافوبكتيريا و Pseudomonas تمتلكان نايلوناز قادر على تحطيم النايلون. في هذا السياق ، من المرجح أن البكتيريا سوف تتطور القدرة على استخدام البلاستيك الاصطناعية الأخرى كذلك. وهناك اعتبار جدي آخر هو أنه إذا تم تطوير هذه البكتيريا بتقنيات الهندسة الوراثية وهربت في البيئة ، فإن كل البلاستيك سوف يختفي فجأة ، ومن ثم يصبح مشكلة خطيرة أخرى.
