Глобальный ежегодник производство Производство пластмасс выросло до 400 миллионов метрических тонн в 2022 году и, по прогнозам, к 2050 году удвоится. Многие производимые предметы являются одноразовыми, и менее 10% пластиковых отходов перерабатывается.
В августе 2025 года более 2600 участников из государств-членов ООН. собрались — в пятый раз — договориться о соглашении по прекращению пластикового загрязнения, но не удалось достичь соглашения фундаментальные различия чрезмерные обязательные меры по сравнению с добровольными. Страны, заинтересованные в производстве нефти и пластмасс и называющие себя «группой единомышленников», настаивают на том, что договор охватывает только переработку и потребление пластмассы. выступать против бордюров на производстве.
Мы постоянно видим изображения неприглядного пластикового загрязнения — реки забиты плавучими плотами мусора, настолько плотными, что не видно воды, пляжи, заваленные пластиковым мусором, делающим их непригодными даже для ходьбы, пластиковые пакеты, развевающиеся на придорожной растительности. Сама по себе эстетика убедительно доказывает, что что-то необходимо сделать.
Но неприглядный вид — наименьшая из многих проблем, связанных с пластиковым загрязнением.
В бумага опубликовано в июле 2025 г. в журнале ПриродаУченые представили список из 16 325 известных пластиковых химикатов и определили более 4200 как вызывающие беспокойство химические вещества, то есть они токсичны, не разлагаются естественным путем в окружающей среде и не накапливаются в организмах. Эти химические вещества, высвобождаемые на протяжении всего жизненного цикла пластика, постоянно подвергают опасности людей и окружающую среду, часто с серьезными последствиями.
Эти химические вещества намеренно или непреднамеренно добавляются на протяжении всего жизненного цикла пластика, от добычи сырья до конца срока службы, говорит Сюзанна Брандер, доцент кафедры рыболовства, дикой природы и природоохранных наук Прибрежной морской экспериментальной станции Университета штата Орегон.
«Невозможно предсказать, сколько химикатов содержится в отдельном пластиковом предмете», — говорит она. «Самый главный вывод заключается в том, что не существует одного безопасного типа пластика. Во всех есть потенциально проблематичные смеси». Только 6% всех пластиковых химикатов являются регулируемый на международном уровне, и около 1000 подпадают под действие национальных правил.
Попав в мир, пластик физически распадается на все более мелкие частицы. Кусочки диаметром менее 5 миллиметров, называемые микропластиком, уже давно признанный как распространенная форма пластикового загрязнения морской и прибрежной среды. Токсичные и нарушающие работу эндокринной системы химические вещества прилипают к поверхности микропластика. Этот процесс известен как адсорбция. Морские птицы и организмы, питающиеся планктоном, такие как рыбы и кораллы, поглощают микропластик и вводят эти химические вещества в пищевую цепь. Недавние исследования показали найденный микропластик в органах и тканях человека, с эффекты включая старение клеток, изменение экспрессии генов, усиление окислительного стресса и воспаление.
Теперь исследователи отчет что нанопластик присутствует в океане в количествах, сравнимых с микропластиком. Частицы нанопластика имеют диаметр менее одного микрометра (толщина человеческого волоса составляет около 100 микрометров). Самый верхний слой Северной Атлантики содержит около 27 миллионов метрических тонн (почти 30 миллионов тонн США) этих частиц.
При этом меньшем размере материалы ведут себя по-другому. Не имея плавучести, частицы могут «дождем» упасть в глубины океана. Они могут крест клеточные барьеры в легких и кишечнике человека и могут оказывать воздействие биологические системы на клеточном или даже молекулярном уровне.
Делаем пластик лучше
Часто предлагаемое решение проблемы пластикового загрязнения заключается в том, чтобы сделать материалы биоразлагаемыми — то есть они естественным образом расщепляются такими организмами, как бактерии или грибы, на воду, углекислый газ и биомассу, такую как почва. Скорость, с которой это происходит, зависит от типа и количества организмов, а также таких факторов, как температура, свет и воздействие воздуха. «Компостируемые» относятся к материалам, которые относительно быстро биоразлагаются в определенных условиях, определяемых деятельностью человека.
Электрический ток черновик Предлагаемый глобальный договор ООН по пластику предлагает сделать пластик максимально биоразлагаемым. Национальные академии наук, техники и медицины США. рекомендует перепроектирование пластиковых изделий с использованием принципов зеленой химии и инженерии.
Но делать это нужно правильно, подчеркивают авторы июньского 2025 года доклада. письмо в журнале Наука. Большинство современных «биоразлагаемых» пластиков представляют собой композиты из биоресурсных материалов — натуральных материалов, таких как древесина и другие волокна, — и материалов на основе нефтехимии. В письме упоминаются исследования, показывающие, что когда эти материалы подвергаются атмосферным воздействиям, они выделяют в окружающую среду потенциально вредные химические вещества. К ним относятся терефталевая кислота и бисфенол А, которые, как было доказано, вызывают генетические, репродуктивные и иммунные нарушения.
Разработчики биоразлагаемых пластиков, говорится далее в письме, должны определить, как эти токсичные ингредиенты разлагаются, и разработать материалы для контролируемого и полного разложения.
Другие учёные, в том числе Брандер, призвал полностью исключить токсичные химикаты из производства пластмасс.
Другой проблема является сложность разделения отдельных компонентов в композитных материалах на основе ископаемого топлива. В результате большинство предметов, изготовленных из них, по окончании срока службы выбрасываются на свалку или сжигаются, а не перерабатываются или компостируются. Ученые отмечают, что изменение конструкции и выбора материалов может помочь решить эту проблему.
Но также могут возникнуть проблемы с источником «биологической» стороны этих материалов.
Одна из них, полимолочная кислота (PLA), производится из кукурузы или сахарного тростника. Коалиция по борьбе с пластиковым загрязнением отчеты что это сырье часто требует интенсивных методов ведения сельского хозяйства, что приводит к таким проблемам, как вырубка лесов и загрязнение воды. Биопластики составляют лишь 1% мирового объема пластмасс, но для их производства требуется около 800 000 гектаров (почти 2 миллиона акров) пахотных земель. Кроме того, эти материалы обычно производятся и производятся на промышленных предприятиях, работающих на ископаемом топливе.
Диацетат целлюлозы (CDA) — это биопластик, изготовленный из древесной массы, обработанной уксусной кислотой, который уже используется в потребительских товарах, таких как соломинки и пищевые обертки. Исследовать представлен На семинаре 2009 года по микропластическому морскому мусору, организованном Национальным управлением океанических и атмосферных исследований, было высказано предположение, что очень мало материалов на основе CDA подвергается биоразложению в морской среде. Однако последующие исследования показали, что микробы могут расщеплять его в почве, сточных водах и океан.
Брандер отмечает, что испытания пластиков на биологической основе показывают, что они распадаются на микро- и наночастицы, как и другие пластики, и могут содержать те же химические смеси. Она добавляет, что способ, которым ученые проверяют разложение этих материалов, может быть проблематичным.
«Когда я читаю статьи о том, как о том, как [a material] полностью разрушается, эти утверждения часто подтверждаются в лаборатории», — говорит она. «Но в реальном мире может не быть подходящей температуры или условий. Нам нужно подумать об условиях за пределами лаборатории».
Ученые из Океанографического института Вудс-Хоул в Массачусетсе недавно сделали именно это, используя резервуар с непрерывно текущей морской водой из залива Мартас-Винъярд, который восполнял естественные микробы и питательные вещества, и контролируя такие переменные, как температура и свет, чтобы имитировать естественную прибрежную морскую среду.
Они тестировали вспененный и твердый CDA на этой установке в течение нескольких месяцев и найденный По словам Коллина Уорда, морского химика из WHOI и старшего автора статьи, пенопластовая версия разлагается гораздо быстрее.
«Вспенивание материала создает больше поверхностей для прикрепления микробов, что ускоряет деградацию», — говорит Уорд. Микробы превращают материал в пищу, создавая в качестве побочных продуктов углекислый газ и воду.
Работа была сосредоточена на условиях прибрежного океана, поскольку именно там оказывается много пластика, но материал также биоразлагается и в других условиях.
«Это многообещающая технология», — говорит Уорд. «CDA не заменит каждый используемый кусок пенополистирола, но приоритетной задачей является поиск альтернатив материалам, сильно попадающим в окружающую среду». В его статье сообщается, что около 15% всего пластика, собранного в ходе пляжных опросов во всем мире в 2022 году, составили контейнеры из пенопласта.
Однако у CDA все еще есть недостатки. Как и другие виды пластика, его производство зачастую энергозатратно и приводит к образованию химических отходов. Применение принципов зеленой химии и инженерии к производству CDA могло бы частично решить эти проблемы.
Источник целлюлозы также является потенциальным недостатком CDA, как и PLA. Одним из способов свести к минимуму эту проблему было бы для производителей использовать устойчивые источники древесной массы с помощью таких программ, как Лесной попечительский совет. Цепочка поставок сертификация. С использованием материалы такие как промышленные или пищевые отходы или сырье, производимые на маргинальных сельскохозяйственных землях, также будут более устойчивыми.
Стоимость может быть главным недостатком CDA.
«Изготовление материала CDA обходится дороже, чем производство пластика», — говорит Уорд. «Потребители должны решить, хотят ли они сохранить статус-кво нормализованного загрязнения пластиком или готовы инвестировать в технологии, чтобы уменьшить его количество».
Конечно, пластиковое загрязнение само по себе имеет свою цену, а здоровые экосистемы имеют экономическую ценность. По словам Уорда, экономический анализ показывает значительную экономию за счет перехода на материалы, которые не загрязняют окружающую среду. Одно исследование оценки что перенаправление пластикового упаковочного материала, который в настоящее время попадает в океан, вернет в мировую экономику от 80 до 120 миллиардов долларов.
Однако любой альтернативный пластик имеет существенный недостаток: сохранение концепции одноразовых предметов. Даже если он будет деградировать за недели или месяцы, а не за десятилетия, это все равно будет накапливать много мусора. Показательно, что первая рекомендация отчета национальных академий и главная цель предлагаемого договора ООН — сократить производство пластика.
Один из способов сделать это — сосредоточиться на основных целях использования пластика. Учтите, что обычный полиэтиленовый пакет используется для 12 минут.
«Действительно ли нам нужно создавать что-то, что используется в течение 12 минут, а затем выбрасывается?» — спросил Брандер. «Давайте использовать пластик для вещей, которые поддерживают жизнь людей, а не для переноски продуктов».
Частные лица и предприятия, сокращающие спрос на одноразовый пластик, могут сыграть важную роль в решении этой проблемы.
И еще есть надежда на договор, говорит Брандер, с новыми делегатами и новым председателем. Ан редакционная статья в Наука предлагает альтернативный переговорный процесс, возможно, под руководством другого организатора, а не ООН. Например, 50 лет назад Международный союз охраны природы (МСОП) инициировал и содействовал процессу, который привел к заключению международного договора, известного как Конвенция о международной торговле видами дикой фауны и флоры, находящимися под угрозой исчезновения.СИТЕС).
Но что бы ни случилось с договором и где бы дизайн и инженерия ни использовали пластик в будущем, решение проблемы пластикового загрязнения потребует усилий, подчеркивает Брандер. «Не существует быстрого решения, позволяющего нам поддерживать этот образ жизни без каких-либо последствий».
Эта история была первоначально опубликована Откровитель.
