Polymeerien ympäristövaikutukset kasvavat samaan tahtiin kuin kuluttajien kysyntä polymeerejä sisältäville tuotteille kasvaa. Muovisaasteen aiheuttamat ekologiset ongelmat ovat edelleen olemassa, vaikka tehokkaat ratkaisut ongelmaan ovat yhä huolenaiheena.
Kemiallista rakennetta, joka koostuu toistuvista yksiköistä, jotka voivat luoda verkostoja yhdessä, kahdessa tai kolmessa ulottuvuudessa, kutsutaan polymeeriksi. Linkit muodostuvat polymeroimalla toistuvia yksiköitä, jotka yleensä koostuvat vedystä ja hiilestä.
Vaikka polymeerit ovat luonnossa esiintyviä aineita, jotka sisältävät DNA:n kaltaisia rakenteita, niitä käytetään myös usein viittaamaan synteettisiin materiaaleihin, joita käytetään muovipullojen, kalvojen, kuppien ja tekstiilien valmistukseen.
Nykyään polymeerejä käytetään lähes kaikilla jokapäiväisen elämän osa-alueilla. Sen monia käyttökohteita ovat esimerkiksi huonekalujen, puettavien tekniikoiden, keittiövälineiden ja autonosien valmistus.
Tilauksesta valmistetut polymeerit sisältävät erilaisia tavaroita. Tietyissä tyypillisissä tuotteissa, kuten polyeteeni, polypropeeni, polybuteeni tai polystyreeni, on vain hiili- ja vetyatomeja.
Joissakin, kuten nailonissa, on typpiatomit toistuvana yksikön runkoketjuna, kun taas toisissa, kuten polyvinyylikloridissa (PVC), on kloridi yhdistetty hiilipohjaiseen runkoon.
Molekyylien eheyden ja rakenteensa vuoksi polymeerit ovat erityisen houkuttelevia materiaaleja käytettäväksi erilaisten tavaroiden valmistuksessa, koska ne ovat usein vahvoja ja kevyitä, kestäviä lämpöä, sähköä ja useimpia kemikaaleja, ja ne ovat usein peräisin öljystä.
Luonnollisissa olosuhteissa polymeerejä on kuitenkin erittäin vaikea hajottaa samojen ominaisuuksien vuoksi.
Nailon ja polypropeeni ovat esimerkkejä synteettisistä polymeerikuiduista, joilla on hyödyllisiä fysikaalisia ominaisuuksia. Ne tarjoavat esimerkiksi suuren ominaispinta-alan ja parantavat mekaanisia ominaisuuksia.
Ihmisen valmistamat synteettiset kuidut saadaan enimmäkseen kemiallisesti muuntamalla maaöljyyhdisteitä. Puolikiteiset polymeerit ovat yleisin tyyppi, jota vedetään ja suulakepuristetaan erilaisissa poikkileikkausmuodoissa.
Submikrometriset synteettiset polymeerikuidut ovat myös olleet viime aikoina paljon tutkimuksen kohteena, ja niitä on käytetty lääketieteessä, mukaan lukien kudostekniikka ja haavanhoito.
Polymeerejä käytetään yhä enemmän niiden monipuolisten materiaaliominaisuuksien ja valmistus- ja tuotantoprosessien ansiosta. On vaikea kuvitella jokapäiväistä elämäämme ilman muoveja tai polymeerejä.
Polymeerit ovat muovien pääainesosia. Muovien käytöllä on kuitenkin merkittäviä haittoja niiden haitallisten ympäristövaikutusten kannalta . Muovien ja polymeerien, jotka ovat tuotantotuotteita, ympäristövaikutukset ovat useiden akateemisten foorumien ja tutkimusjulkaisujen aiheena.
Vähemmän puhutaan kuitenkin siitä, kuinka valmiiden polymeerikuitujen valmistus sekä liuottimien ja polymeerien ainesosien uuttaminen vaikuttavat ympäristöön.
Luonnossa muovien hajoaminen voi kestää satoja vuosia. Maailmassa on tällä hetkellä lukuisia ympäristöongelmia , jotka johtuvat pääasiassa muovista ja kaatopaikkajätteestä.
Polymeerien ympäristövaikutukset
- Polymeerit valtameressä
- Mikromuovin saastuminen
- Polystyreenin ympäristövaikutukset
- Ruoan jäljitelmä
- POP-yhdisteiden eritys
- Tuotanto Saastuminen
- Kaatopaikkakertymä
1. Polymeerit valtameressä
Vuotuisen muovijätteen virtaamisen merijärjestelmiin arvioidaan nousevan 100–250 miljoonaan tonniin vuoteen 2025 mennessä. Yksi 10 suurimmasta meren ekosysteemeihin kohdistuvasta uudesta ympäristöongelmasta on muovihiukkasten laajalle levinneisyys meren roskissa, joita esiintyy kaikissa merissä. .
Muovien lisääntymisen , joka joskus tunnetaan myös nimellä "muovijäämä", tiedetään vaikuttavan haitallisesti merieliöiden kuntoon ja häiritsevän meriekosysteemien moitteetonta toimintaa.
Koska muovihiukkaset kestävät hajoamista ja niillä on kielteisiä seurauksia nieltynä, on näyttöä siitä, että ne vaikuttavat biokemiallisiin, fysiologisiin ja käyttäytymisprosesseihin organismin tasolla.
Jopa ilman nauttimista synteettisten polymeerien, kuten polyeteeni (PE) -pohjaisten helmien, hajoaminen kestää hyvin vähän aikaa meriympäristössä, mikä johtaa orgaanisen aineksen kohonneisiin tasoihin ja hapettuneiden ryhmien muodostumiseen läheisessä suolavedessä.
Kun yleisön tietoisuus muovihiukkasten seurauksista on kasvanut, polymeeripohjaisten muovien kokonaisvaikutukset meren elinympäristöihin ovat yleistymässä.
2. Mikromuovin saastuminen
Pieniä muovihiukkasia, joita kutsutaan mikromuoveiksi (MPs), löydetään usein käytöstä poistetuista tavaroista. Primaariset mikromuovit koostuvat pienistä muovirakeista, joita käytetään useissa eri tuotteissa, kuten ilmapuhalluslaitteissa, kasvojen puhdistusaineissa ja lääkkeiden annostelujärjestelmissä.
Toisaalta sekundaariset mikromuovit ovat pieniä muovikappaleita, jotka jäävät jäljelle, kun isommat muoviesineet, kuten primäärimuovit, hajoavat.
Elävissä olennoissa, kuten kaloissa ja ihmisissä, mikromuovit voivat aiheuttaa pieniä häiriöitä, mutta suurempina määrinä ne voivat olla kohtalokkaita.
Tutkimusten mukaan mikromuovit vahingoittavat merkittävästi ihmissoluja ja liittyvät vakaviin terveysongelmiin, kuten syöpään, hengityselinten sairauksiin ja synnynnäisiin epämuodostumisiin.
3. Ympäristövaikutukset Polystyreeni
Paisutetun polystyreenivaahdon valmistaminen voi olla halpaa, mutta se tulee kalliiksi ihmisille ja ympäristölle. Muovivaahto on uhka luonnolle, koska se ei hajoa biologisesti.
Muovivaahto pääsee ekosysteemiin hajoamalla yhä pienemmiksi sirpaleiksi, joita eläimet pitävät usein ravinnoksi. Villieläimet, kuten lokit, kuluttavat nämä palaset tai syöttävät niiden poikaset täyttäen vatsansa muovilla.
Nämä olennot eivät tunne nälkää, koska heidän vatsansa ovat täynnä muoviosia, joten ne todennäköisesti kuolevat nälkään tai aiheuttavat peruuttamatonta vahinkoa itselleen. Polystyreenivaahto on kelluva materiaali, joka voi vahingoittaa eläimiä maailmanlaajuisesti kelluessaan vesistöjen läpi.
Polystyreenivaahdolla on myös kemiallisen koostumuksensa vuoksi vaikutusta ihmisten terveyteen. Yhdysvaltain terveys- ja sosiaaliministeriö on todennut, että styreeni, yksi polystyreenin tärkeimmistä ainesosista, voi olla ihmisille syöpää aiheuttavaa.
Tämä kemikaali aiheuttaa vakavan riskin ihmisten terveydelle, jos se imeytyy polystyreenisäiliöissä toimitettuihin elintarvikkeisiin ja juomiin. Vaahtoa ja muita styreenistä valmistettuja tuotteita valmistaville on olemassa vakavia terveysriskejä. Kuten monet työntekijät tekevät eri tuotteita valmistaessaan, styreenin hengittäminen voi aiheuttaa pitkäaikaisia hermostovaurioita.
Paisunut styrox-vaahto on merkittävä muovisaasteen lähde. Se saastuttaa ympäristöä ja kaatopaikkoja valtavalla määrällä jätettä, vaarantaen sekä ihmisten että eläinten terveyden . Meidän tarvitsee vain lopettaa sen käyttö.
4. Ruokajäljitelmä
Yhdysvaltain kansallisten terveysinstituuttien mukaan miljoonia merilintuja kuolee vuosittain syötyään synteettisiä polymeerejä, jotka luultiin ruoaksi, mikä tekee tästä yhden yleisimmistä synteettisten polymeerien saastumiseen liittyvistä ympäristöongelmista. Nämä tiedot koskevat 44 prosenttia merilintulajeista.
Rantalintujen laajalle levinnyt sukupuutto muodostaa vakavan uhan ekosysteemille, koska niillä on ratkaiseva ekologinen rooli kalojen ja äyriäisten määrän säätelyssä.
5. POP-yhdisteiden eritys
POP-yhdisteet eli pysyvät orgaaniset saasteaineet ovat tunnustettuja myrkkyjä, jotka viipyvät ympäristössä pitkiä aikoja. Esimerkkejä näistä ovat toksafeeni ja DDT-torjunta-aineet.
Tyynenmeren yliopiston tutkijat testasivat vuonna 2007 Tyynenmeren pohjoisosan rannikkoalueilta peräisin olevia synteettisiä polymeerejä ja havaitsivat, että jokainen näyte sisälsi vaarallisia myrkkyjä.
Nämä keinotekoiset polymeerit uhkaavat valtamerikalastuksen terveyttä, joka tarjoaa ravintoa ihmisille erittämällä jatkuvasti myrkyllisiä kemikaaleja kaloihin ja villieläimiin kulutuksen yhteydessä.
6. Tuotanto Saastuminen
Sen lisäksi, että synteettisten polymeerien valmistuksella voi olla kielteisiä ympäristövaikutuksia sen lisäksi, että se saastuttaa selvästi valtameret.
Ympäristötyöryhmäorganisaation toimittamien todisteiden mukaan DuPont-kemianyritys on vuotanut teflonituotannossa käytettyjä epäpuhtauksia paikallisiin vesistöihin useiden vuosikymmenten aikana.
Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto toteaa, että tämä aine kerääntyy kalojen kiduksiin ja voi liikkua nopeasti ravintoketjussa ylöspäin.
7. Kaatopaikkakertymä
Sen lisäksi, että synteettiset polymeerit ovat pysyviä valtamerissä ja aiheuttavat veden saastumista valmistusprosessinsa vuoksi, ne aiheuttavat myös vakavan ongelman maalla, koska ne päätyvät usein kaatopaikoille , joissa ne vuotavat myrkkyjä hitaasti maaperään vuosikymmenten ajan.
Clean Air Council -järjestön mukaan alle 1 % 102.1 miljardista muovipussista – synteettistä polymeeriä –, joita amerikkalaiset yksin käyttävät vuodessa, kierrätetään.
Sen lisäksi, että ne vapauttavat hitaasti myrkyllisiä yhdisteitä maaperään, nämä synteettiset polymeerit ovat niin pitkäikäisiä ja biologisesti hajoamattomia, että lisää kaatopaikkatilaa tarvitaan aina niin kauan kuin synteettisten polymeerien käyttö jatkuu ja lisääntyy.
Yhteenveto
Polymeereilla voi olla merkittävä vaikutus ympäristöön missä tahansa elämänsä vaiheessa. Öljynotto kuluttaa paljon energiaa ja voi vuotaa, millä on välitön negatiivinen vaikutus paikalliseen ekologiaan.
Tuotteen valmistuksen jälkeen öljyn prosessointi raaka-aineen muodostamiseksi vaatii paljon energiaa ja saattaa vapauttaa sekä ihmisille että ympäristölle vaarallisia höyryjä.
Näitä prosesseja ei välttämättä saada uusiutuvista energialähteistä , jotka vapauttavat kasvihuonekaasuja ilmakehään ja pahentavat ilmastonmuutosta.
Koska suurin osa kaupallisista polymeereistä ei ole biohajoavia, kertakäyttöiset muovit voivat tukkia julkisia tiloja ja paikallisia elinympäristöjä. Ne voivat myös kestää vuosikymmeniä.
Asiakkaiden asianmukainen polymeerituotteiden hävittäminen voi johtaa niiden kaatopaikalle sijoittamiseen. Jopa polymeerien kierrätys vaatii paljon energiaa ja kemikaaleja, mikä lisää kasvihuonekaasujen ja haitallisten höyryjen riskiä.
Kuten olemme nähneet, muovin käyttö ja tuotanto vahingoittavat ympäristöä, mikä lisää roskien tuotantoa ja kasvihuonekaasupäästöjä. Kompostoituvien ja biohajoavien muovien käyttö on yleistymässä.
Nämä aineet saadaan hajoamaan ympäristössä nopeammin ja tuottamaan vähemmän roskaa muovien valmistuksen ja käytön seurauksena.