Раскрыт механизм, мешающий УФ-излучению разрушать пластик в водоемах

Новый подход к исследованиям позволил выявить влияние органических молекул и ионов на скорость деградации полимеров

Международный коллектив химиков обнаружил, что процесс разрушения пластика под действием ультрафиолетового излучения значительным образом замедляется в природных средах в результате того, что в них присутствуют органические молекулы и ионы, мешающие свету разрушать цепочки полимеров. Об этом сообщила пресс-служба американского Северо-Западного университета (NWU).

Людмила Аристильде, профессор NWU:
Ультрафиолет в теории должен быстро разрушать пластик в результате его фотодеградации, однако на практике мы можем видеть гигантские кучи из пластикового мусора на поверхности Мирового океана. Оказалось, что прошлые эксперименты с пластиком, которые проводились в чистой воде с применением рукотворных источников ультрафиолета, не учитывали все химические процессы, происходящие в природных средах.

Ученые восполнили этот недостаток и всесторонне изучили взаимодействия между пластиковым мусором, солнечным светом и водой в условиях, максимально близким к природным. Для этого ученые подготовили аналоги океанической и речной воды, включающие в себя множество солей и органических соединений, а также создали систему, позволяющую облучать эту жидкость при помощи настоящего солнечного света.

В эти пробы воды ученые добавили обрезки полистирола и других форм пластика и проследили на протяжении трех месяцев за тем, как менялась структура, облик и химический состав этого аналога пластикового мусора. Схожим образом исследователи также проследили за деградацией фрагментов пластика в чистой воде, не содержавшей в себе солей или органики, что раскрыло существенные различия в скорости и характере воздействия ультрафиолета на пластик.

Людмила Аристильде, профессор NWU:
По всей видимости, свет напрямую воздействует на пластик в чистой воде, что ведет к его быстрому разрушению. В свою очередь, если в воде присутствует множество ионов и молекул органики, то они тоже активно взаимодействуют со светом и поглощают его энергию. Иными словами, эти молекулы конкурируют с цепочками полимеров за право вступить в реакции с солнечным ультрафиолетом, что замедляет разрушение пластика.

Подобное замедление деградации пластика, по словам исследователей, также сказывается и на активности микробов, способных разрушать частично поврежденные полимеры. В результате этого разрушение пластикового мусора дополнительным образом замедляется, что объясняет то, почему в реальности пластиковый мусор значительно дольше существует в водах Мирового океана, чем на то указывали предыдущие эксперименты, подытожили химики.

Tass.ru.
Фото: сгенерировано Алиса AI