Шэрон Джордж: Пластик укоренился в нашей повседневной жизни. По оценкам, с 1950 года мы произвели миллиарды тонн пластика, и большая часть этого не перерабатывается.
Пластик распространился по всему миру через океаны, реки и воздух во все части планеты. В реках и океанах пластик перемещается на огромные расстояния и теперь находится прямо через водяной столб океанов, от поверхности до самых глубоких траншей.
Мы еще не знаем, как долго этот материал будет преобладать в этих средах, но он, безусловно, будет длиннее, чем продолжительность жизни человека, который его использовал. И он накапливается. Это воздействие, как и повышение уровня CO2, является антропогенным. Никакие схемы утилизации и очистки океана полностью не снимет отметку, которую мы оставили. Пластик - это шрам, который, как мы надеемся, предупредит будущие поколения о глупости неустойчивого чрезмерного потребления.
Мэтт Эджворт: Помимо распространения по воздуху, рекам и океанским течениям, пластмассы попадают в почвы, свалки и глубокие океанские отложения. Таким образом, они проникают в пласты - слои горных пород и грязи в земле - таким образом, становясь частью археологических и геологических записей. Их можно найти не только в поверхностных средах, где они хорошо видны, но и попадают в подповерхностные слои.
В некоторых из этих скрытых сред пластиковые предметы имеют хорошие шансы на окаменелость - процесс, при котором твердый материал может распадаться или раствориться, но его внешняя форма сохраняется как форма, которая затем заполняется другими минералами и становится отливкой исходного объекта. Таким образом, знакомые формы обычных пластиковых предметов, таких как питьевая соломинка, могут выжить в качестве следов в земле не только в течение нескольких сотен, но и в течение миллионов лет.
Краткая история пластика
ШД: Полимеры из натуральных материалов использовались людьми еще в 1200 году до н.э., когда ольмеки использовали латекс и экстракт виноградной лозы для создания резины. В 1840-х годах сера использовалась для вулканизации каучука, стабилизации ее и создания шин.
Тесно связанный материал, гуттаперча, представляет собой природный латекс. Этот ранний термопластик использовался с середины 1800-х годов, что позволило проложить телеграфные провода на дне моря и изолировать электрические провода. Другие натуральные полимеры, напоминающие современный пластик, были разработаны из целлюлозы, природного полимера, найденного в древесине. Первый, паркезин, был разработан для производства целлулоида в 1870 году, средства для кинопленки.
Но именно в 20-м веке пластик действительно взлетел. В 1907 году Лео Бэкеланд изобрел первый синтетический пластик, бакелит, из химических веществ на основе ископаемого топлива. Эти революционные пластмассы были легко формоваться и могли быть быстро произведены массово. Эти материалы были популярны, дешевы и долговечны. Темпы развития увеличились, и к 1935 году другие полимеры, такие как полистирол, полиэстер, ПВХ, полиэтилен и нейлон, были изготовлены из ископаемого топлива.
Я: Это отличное историческое резюме пластика как современного материала. Но как археолог я вижу развитие пластмасс как часть гораздо более длинного и широкого набора технологических тенденций, восходящих за последние 20 000 лет или около того к первому появлению «новых материалов» в слоях.
Новые материалы характеризуются своей геологической новизной, беспрецедентной в более ранних месторождениях. Созданные людьми, а не естественным процессом, они совершенно новые в четырех с половиной миллиардов лет истории Земли. Сначала появилась керамика, затем кирпич и плитка, стекло, металлические сплавы, бетон, бумага и так далее. Посмотрите на любую мусорную свалку сегодня, и вы найдете все эти новые материалы и многое другое в изобилии выброшенных предметов.
Пластмассы могут быть относительно новой разработкой, но они являются частью этой тенденции к большей диверсификации материалов, производимых человеком, которые в конечном итоге попадают в землю.
Количество пластика, который мы хоронят
ШД: Несмотря на их относительную новизну и постоянство, мы продолжаем производить и заливать пластмассы в окружающую среду. Сегодня считается, что около 80% из 8,3 миллиарда тонн когда-либо произведенного пластика все еще находятся где-то там.
Я: Большая часть пластиковых отходов сбрасывается на свалку, где она остается "вне поля зрения, с ума". То, что мы видим в океанах, - это только более видимая кончик в значительной степени невидимого айсберга.
Позвольте мне привести пример. Рядом с моим домом на юге Бедфордшира находится ряд захороненных карьеров, теперь низкие искусственные холмы. Старые глиняные ямы, некоторые из которых имеют ширину более километра и глубину до 55 метров, сделали удобные сосуды для отходов свалок из Лондона и других близлежащих городов и поселков с 1980-х годов. Даже когда ямы были заполнены до краев, было насыплено больше свалок, образуя холмы.
Если вы стоите на вершине самого высокого из этих недавно созданных холмов, где бывший карьер был самым глубоким, более 65 метров уплотненной свалки находится прямо под вашими ногами. На свалках аналогичного возраста в США доля пластика составила20-24% по объему при сортировке, уменьшаясь примерно до 16% по объему при уплотнении в земле. Предполагая такую же долю пластика в этом месте, это будет эквивалентно слою пластика толщиной 10 м.
Между тем, материал для свалки ни в коем случае не всегда остается там, где он был депонирован. Например, многие тысячи свалок расположены в низменных районах и, следовательно, подвержены риску вторжения в море, особенно с учетом ожидаемого повышения уровня моря из-за изменения климата. Прибрежная эрозия, речные наводнения и цунами могут уничтожить свалки, оставляя более тяжелый материал там, где он есть, но забирая более легкий и более мобильный материал, такой как пластик. Значительная доля пластика, в настоящее время находящийся в океанах, происходит от затопленных свалок.
Побег в окружающую среду
ШД: Как только пластик уйдет со свалки, он будет продолжать разлагаться на более мелкие фрагменты. Его могут проглотить такие существа, как птицы и рыбы, и попасть в питьевую воду. Микропластики и наночастицы уже появляются в нашей пищевой цепи и водопроводе.
Риски для здоровья человека от приема нанопластиков не полностью известны. Но с ростом числа наше воздействие неизбежно увеличится, и люди, зависящие от рыболовства из сильно загрязненных регионов, будут более подвержены воздействию.
Загрязнение наносит ущерб дикой природе, когда животные запутываются или проглатывают пластик. Около 90% морских птиц проглотили пластик. Мы ежегодно добавляем около 8 тонн отходов в океан, и если этот поток отходов не будет отрезан, проблема будет намного усугубляться.
Я: Но при всем акценте сегодня на вреде, причиненном пластиком в реках и океанах, разве нет опасности того, что размещение пластиковых отходов на свалку может рассматриваться как менее спорная альтернатива? Удобно закапывающим его вне поля зрения, часто забывая о том, что он может быть выпущен обратно в более широкую среду позже, мы просто накапливаем проблемы для будущих поколений? Разве мы не должны фокусироваться на опасностях утилизации пластмасс как в земле, так и в воде?
ШД: Да, мы должны сосредоточиться на опасностях утилизации пластика как на земле, так и в воде. Я думаю, что существует реальная опасность того, что люди могут предположить, что блокировка его на свалке означает, что он останется на месте до тех пор, пока он, наконец, не ухудшится.
Сколько времени занимает распад пластика
МЭ: Обычно предполагается, что пластмассы распадут всего через несколько сотен лет или меньше, но по этому важнейшему вопросу необходимо провести больше научных исследований. Представляется вероятным, что пластик в океане относительно быстро распадется на микрочастицы, будет проглатирован в пищевую цепь или иным образом погрузится в отложения на дне океана.
Но пластик, похороненный на земле, может оказаться гораздо более долговечным. Археологические исследования показывают, что некоторые современные свалки настолько плотно запечатаны и закрыты, что защищают материал внутри от эрозионных сил, эффективно мумизируя их. Ни дождь, ни солнечный свет, ни воздух не могут проникнуть внутрь, и процессы разложения обычно замедляются примерно через 20 лет. В такой искусственно защищенной среде такие материалы, как бумага и пластик, могут выжить удивительно долго.
ШД: Считается, что глубоководная среда при низкой температуре, низком освещении, предотвращающей деградацию фотографий, и более высокое давление также имеют сохраняющий эффект. Но свалка может быть просто сохранением этих отходов? Удивительно думать, что будущие археологические находки могут быть повседневными предметами и гаджетами, которые мы используем сегодня.
МЭ: Ну, недавние раскопки компьютерных игровых продуктов Atari, похороненных на 10 м на свалке в Нью-Мексико в 1983 году, показали, что пластиковые игровые картриджи с соответствующей упаковкой и термоусадочной пленкой показали мало признаков разложения после 30 лет в земле! Те картриджи, которые не были раздавлены, все еще можно было играть и продавались на eBay за тысячи долларов.
Переработка не работает
ШД: Несмотря на свою долговечность, мы используем пластик, как если бы он был одноразовым. Усилия по переработке оказались серьезными несовершенными, поскольку цепочки поставок отходов не все, что казалось.
Ранее в этом году сообщалось, что Великобритания отправляет около половины своей переработки за границу с недостаточными проверками того, что на самом деле с ней происходит. Было установлено, что система открыта для мошенничества, что привело к опасениям, что вместо переработки отходы сбрасываются на свалку, реки и океаны. Экспортеры британских отходов отправляли загрязненные и бесполезные смешанные отходы и обманным путем заявляли о банкнотах о восстановлении, которые они затем продадут.
Ясно, что переработка сама по себе, в ее нынешнем виде, не работает. Мы должны либо прекратить использование пластмасс, либо найти альтернативные пути для более устойчивого удаления пластиковых отходов. Потребители гораздо лучше осведомлены о влиянии пластмасс на окружающую среду и восприимчивы к изменениям, но выбор ограничен.
Я: Да. Нам нужно изучить возможные альтернативы, например, путем повторного использования пластмасс в крупномасштабных инженерных проектах, таких как дорожное и строительное строительство. В настоящее время осуществляются перспективные проекты, направленные на целесообразность использования переработанных пластиковых отходов в качестве замещающего агрегата в производстве бетона.
ШД: Использование пластиковых отходов для замены сырья имеет большой смысл. Пиролиз - это действительно хороший способ разрушить пластик для производства сырья.
Мы также могли бы разработать новые способы более быстрого разбитого его на полезные химические компоненты. Одним из способов было бы переваривание пластмасс с помощью ферментов.Были обнаружены грибы и бактерии, которые имеют вкус к пластику и могут разбить его, чтобы иметь возможность использовать углерод из него. Ученые в Портсмуте пытались воспроизвести фермент, который используют ПЭТ-бактерии, и случайно создали еще более эффективный фермент.
Переработка такого пластика поможет сократить количество отходов, накапливающихся в качестве загрязнения. В долгосрочной перспективе, даже если мы прекратим заливать эти отходы в окружающую среду, мы все равно прольем миллионы волокон и микропластиков путем стирки синтетической одежды и износа шин.
Проблема в том, что обычные пластмассы слишком дешевы. Повышение цен выровняет игровое поле, чтобы сделать использование новых пластмасс более дорогим по сравнению с переработанным пластиком. Потому что цена на пластик должна включать в себя истинные расходы на утилизацию. Если бы это было так, то мы могли бы позволить себе лучшую сортировку отходов и более жизнеспособные объекты по переработке, чтобы предотвратить экспорт отходов.
Я: Мы оба согласны с тем, что количество пластика, производимого и выбрасываемого без переработки, наносит непоправимый вред другим существам и средам обитания. Так много пластика душит речную и океанскую среду, что многие формы жизни находятся под угрозой. Так много пластика вступает в геологические циклы, что он сам по себе создает существенный стратиграфический сигнал антропоцена. Даже когда сам пластик разлагается, формы некоторых пластиковых предметов, которые сейчас засоряют дно океана, могут быть сохранены в качестве следов окаменелостей в осадочной породе.
Мы могли бы себе представить, как мы подберем камень за десятки миллионов лет и найдем - вместо раковин бывших морских существ - формы ватных бутонов, кофейных ложек, рыболовных сетей, чехлов для компакт-дисков, бутылок с водой, бирос...
ШД: и игровые картриджи.