Новости науки

29.02.2008



БУТЫЛКИ В РАЗНЫХ ВОДАХ

Синтетические, не разрушаемые в природной среде полимеры совершили революцию в образе жизни человека ХХ века, однако их применение создало глобальную экологическую проблему «полимерного мусора». Решить ее радикально можно, лишь перейдя к использованию полимеров, способных разлагаться на безвредные компоненты. Специалисты Института биофизики СО РАН и Сибирского федерального университета работают над созданием биоразлагаемых полимеров. Ученые исследовали закономерности разрушения новых пластиков в природных водоемах с различными экологическими характеристиками.

Материалы, о которых идет речь, разработали в Институте биофизики СО РАН.

Многие люди склонны рассматривать любой водоем, будь то озеро или обычная лужа, как естественную урну. Бутылкам, брошенным в воду, несть числа, неудивительно, поэтому, что ученые прежде всего исследовали скорость деградации ПГА в природных водоемах. Эксперименты проходили в малых водохранилищах Бугач и Лесной, расположенных в 6 км друг от друга. Водоемы практически одинаковы по кислотности, кислородному режиму и температуре воды. Однако в воде Бугача выше концентрация минерального фосфора, поэтому лучше условия для жизни микроорганизмов. Это водохранилище богато бактериальным и фитопланктоном, а летом вода его «цветет» цианобактериями. Микрофлора Лесного гораздо скромнее, и вода в нем не зацветает.

Еженедельно из воды вынимали по три образца и взвешивали.

Оказалось, что в илах водохранилища Бугач полимеры разрушаются медленнее, чем в прибрежной зоне. В начале лета период полураспада полимера составил в илах 55 суток, а у берега 41 сутки. В конце лета потеплело, и полимеры разлагались быстрее (период полураспада 32 и 21 сутки соответственно). Водохранилище Лесное не богато микроорганизмами, поэтому и биодеградация пластика в нем протекала почти в 2,5 раза медленнее. В июне период полураспада полимера составил 109 суток (в Бугаче в это время – 41 сутки), а в сентябре, несмотря на более высокую температуру воды – целых 194.

Скорость разрушения биопластика в значительной степени зависит от температуры и минеральной составляющей воды. Присутствие в ней минерального фосфора в достаточном количестве создает благоприятную среду для бактерий, разлагающий ПГА. Стало ясно, что бутылка, попавшая в донный ил, пролежит там дольше, чем в неглубоких прибрежных водах. Однако тот факт, что брошенный в воду пластик сможет исчезнуть «сам собою» за 3-4 месяца, не следует рассматривать как приглашение разбрасывать всюду мусор, пусть даже и биоразрушаемый.

МЕТАН В АТМОСФЕРЕ В ПРОШЛОМ И БУДУЩЕМ

Метан – третий по значимости парниковый газ. Потепление климата может вызывать в метановом цикле изменения, имеющие глобальные последствия.

Специалисты Института физики атмосферы им. А.М.Обухова РАН и Московского физико-технического института (Государственного университета) оценили вклад различных регионов в эмиссию метана в атмосферу во второй половине ХХ века. Болота чутко отозвались на глобальное потепление: поток метана из их недр растет.

Один из источников метана – вечная мерзлота. В России она покрывает около 2/3 территории. Если вечная мерзлота начнет таять, в атмосферу поступит значительная масса метана – специалисты называют эту ситуацию эффектом метановой бомбы. Увеличение добычи нефти и газа также может вызвать рост эмиссии метана в атмосферу. Но московские ученые сосредоточили свое внимание на основном источнике метана – болотах.

По мнению ученых, если глобальное потепление будет продолжаться, общий рост потоков метана в атмосферу возрастет. Увеличение приповерхностной температуры на 1 К приведет к увеличению эмиссии метана в среднем на 7%. Но региональные тенденции будут зависеть от влажности. Высокая влажность усилит температурный эффект, а малое количество осадков приведет к иссушению почвы и уменьшению заболоченности, и тогда эмиссия метана в атмосферу из этих районов уменьшится.

САМОВОССТАНАВЛИВАЮЩАЯСЯ РЕЗИНА

Материал, обладающий сверхъестественной способностью воссоединяться при комнатной температуре, будучи порванным, создали французские специалисты.

Людвик Лейблер и его коллеги из парижской Высшей школы физики и химии создали новый материал на основе жирных кислот и мочевины. В результате получилось нечто среднее между замазкой и резиновым шариком, который можно растянуть, разорвать надвое, соединить концы, которые, «срастутся», как ни в чем не бывало. При этом материал не утратит своих эластичных свойств и чудодейственной способности «самовозраждаться». Возможные сферы применения – от связывающих материалов до велосипедных шин.

Впрочем, пока материал несовершенен. В частности, если не выдержать достаточное время, материал порвется в том же месте. Соединить можно лишь место разрыва.

В отличие от других самовосстанавливающихся материалов, этот не требует специальных условий: высокой температуры - достаточно комнатной и никаких усилий.

По материалам Информнауки

©РАН 2019