อธิบายเกี่ยวกับแสงแดด

ขณะนี้ การศึกษาใหม่พบว่าปฏิกิริยาเคมีนี้สามารถผลิตสารประกอบหรือสูตรที่ละลายน้ำได้นับหมื่น การแยกย่อยเป็นสูตรจำนวนมากในเวลาไม่กี่สัปดาห์นั้นซับซ้อนกว่าที่เข้าใจก่อนหน้านี้อย่างน้อยสิบเท่า "หลักฐานที่เพิ่มขึ้นว่าการเปลี่ยนรูปด้วยโฟโตเคมีของพลาสติกเป็นกระบวนการเปลี่ยนรูปที่สำคัญในน้ำผิวดิน ท้าทายข้อสันนิษฐานที่ยึดถือกันอย่างกว้างขวางเกี่ยวกับความคงอยู่ของพลาสติกในสิ่งแวดล้อม" อ้างอิงจากเอกสารฉบับนี้ สูตรพลาสติกเป็นตัวควบคุมที่เกิดขึ้นใหม่ของชะตากรรมของโฟโตเคมีในมหาสมุทรตีพิมพ์ในวารสาร Environmental Science & Technology. ชุมชนวิทยาศาสตร์ ผู้กำหนดนโยบาย อุตสาหกรรม และคนอื่นๆ "ถือว่าการได้รับแสงแดดเป็นเพียงการทำให้พลาสติกมาโครแตกเป็นไมโครพลาสติก ซึ่งจะคงอยู่ตลอดไปในสิ่งแวดล้อม" บทความดังกล่าวซึ่งผู้เขียนนำคือ Anna Walsh นักศึกษาจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์กล่าว - โครงการร่วมของ Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) ในสมุทรศาสตร์เคมี การค้นพบใหม่พร้อมกับสิ่งเหล่านั้นจากวรรณกรรม "ท้าทายแนวปฏิบัตินี้โดยพื้นฐาน และบ่งชี้ว่าแสงแดดไม่เพียงแต่ช่วยให้พลาสติกแตกตัวทางกายภาพเท่านั้น แต่ยังเปลี่ยนแปลงทางเคมีอีกด้วย ทำให้เกิดชุดผลิตภัณฑ์แปรรูปที่ไม่เหมือนกับวัสดุหลักอีกต่อไป" Collin Ward ผู้ช่วยนักวิทยาศาสตร์จาก WHOI's Marine Chemistry กล่าวว่า "เป็นเรื่องน่าประหลาดใจที่คิดว่าแสงแดดสามารถทำลายพลาสติก ซึ่งเป็นสารประกอบชนิดหนึ่งที่โดยทั่วไปมีสารเติมแต่งบางชนิดผสมอยู่ ให้กลายเป็นสารประกอบหลายหมื่นชนิดที่ละลายในน้ำได้" และภาควิชาธรณีเคมี "เราจำเป็นต้องคิดไม่เพียงแต่เกี่ยวกับชะตากรรมและผลกระทบของพลาสติกเริ่มต้นที่รั่วไหลสู่สิ่งแวดล้อมเท่านั้น แต่ยังต้องคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของวัสดุเหล่านั้นด้วย" Ward กล่าว "เรายังไม่ทราบจริงๆ ว่าผลิตภัณฑ์เหล่านี้ส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศทางน้ำหรือกระบวนการทางชีวธรณีเคมี เช่น การหมุนเวียนคาร์บอนอย่างไร แม้ว่าพลาสติกจะสลายเร็วกว่าที่คาดไว้อาจดูเหมือนเป็นเรื่องดี แต่ก็ไม่ชัดเจนว่าสารเคมีเหล่านี้อาจส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างไร " การศึกษาตรวจสอบการแตกสลายภายใต้แสงแดดของถุงพลาสติกโพลีเอทิลีนสำหรับผู้บริโภคแบบใช้ครั้งเดียวที่แตกต่างกันสี่รายจากผู้ค้าปลีกรายใหญ่สามรายที่ผลิตถุงพลาสติกจำนวนมาก ได้แก่ Target, CVS และ Walmart และเปรียบเทียบกับฟิล์มโพลีเอทิลีนบริสุทธิ์ พลาสติกส่วนใหญ่รวมถึงถุงขายปลีกเหล่านี้ไม่ได้เป็นเพียงเรซินพื้นฐานบริสุทธิ์ แต่ยังมีสารเคมีผสมสูตรที่ซับซ้อนเพื่อทำให้พลาสติกมีพฤติกรรมหรือมีลักษณะเฉพาะ ประมาณหนึ่งในสามของมวลของถุงพลาสติกของผู้ค้าปลีกแต่ละรายเป็นสารเติมแต่งอนินทรีย์ สารประกอบอินทรีย์ที่ผลิตโดย แสงแดด ได้รับการวิเคราะห์ที่ห้องปฏิบัติการสนามแม่เหล็กสูงแห่งชาติ ซึ่งออกแบบและพัฒนาแมสสเปกโตรมิเตอร์ที่ติดตั้งแม่เหล็ก 21 เทสลา ซึ่งให้ความละเอียดและความแม่นยำสูงสุดในโลก โดยพื้นฐานแล้ว เครื่องมือนี้เป็นมาตราส่วนที่ยอดเยี่ยมที่สุดในโลก ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถกำหนดองค์ประกอบของสูตรที่ผลิตโดยแสงแดดได้ นักวิจัยพบว่าภายใต้แสงแดด ถุงค้าปลีกทั้งสี่ผลิตได้ประมาณ 5,000 สูตร (สำหรับถุง Target) ถึง 15,000 สูตร (สำหรับถุง Walmart) ในขณะที่ฟิล์มโพลีเอทิลีนบริสุทธิ์ผลิตได้ประมาณ 9,000 สูตร นักวิทยาศาสตร์ยังพบว่าส่วนประกอบของสูตรที่ผลิตมีความแตกต่างกันระหว่างพลาสติกบริสุทธิ์และพลาสติกสำหรับผู้บริโภค การศึกษาก่อนหน้านี้จำนวนมากเกี่ยวกับพลาสติกในทะเลโดยทั่วไปใช้โพลิเมอร์บริสุทธิ์ ซึ่งเป็นพร็อกซีที่ไม่ดีสำหรับพลาสติกในสิ่งแวดล้อมทางทะเล เอกสารฉบับนี้เรียกร้องให้ชุมชนการวิจัย "ยอมรับสูตรผสมที่หลากหลายและการเปลี่ยนแปลงของพลาสติกในมหาสมุทรที่ขับเคลื่อนด้วยแสงแดด" เพื่อให้เข้าใจอย่างครอบคลุมและถูกต้องเกี่ยวกับชะตากรรมและผลกระทบของมลพิษพลาสติกในทะเล “หากเป้าหมายคือการเข้าใจชะตากรรมและผลกระทบของวัสดุเหล่านี้ เราจำเป็นต้องศึกษาพลาสติกที่เป็นตัวแทนของพลาสติกที่รั่วไหลออกสู่สิ่งแวดล้อมจริง ๆ รวมถึงศึกษากระบวนการผุกร่อนที่เกิดขึ้นกับพลาสติกเหล่านั้น” Ward กล่าว "ฉันตื่นเต้นกับผลงานชิ้นนี้เพราะเป็นแนวทางที่นำไปใช้ได้จริงและบรรลุผลได้สำหรับการผลิตพลาสติกที่มีความคงทนน้อยลงในอนาคต" คริสโตเฟอร์ เรดดี ผู้เขียนร่วม นักวิทยาศาสตร์อาวุโสจากแผนกเคมีทางทะเลและธรณีเคมีของ WHOI กล่าว ""เพียงแค่ปรับเปลี่ยนส่วนผสมในสูตรอาหาร อุตสาหกรรมพลาสติกก็สามารถทำให้ผลิตภัณฑ์ของตนเสียหายได้ง่ายกว่าเมื่อผลิตภัณฑ์ถึงอายุการใช้งาน" "มีที่ว่างมากมายสำหรับนักวิชาการและภาคอุตสาหกรรมที่จะร่วมมือกันแก้ไขปัญหานี้" วอร์ดกล่าวเสริม "วิธีหนึ่งที่มีเหตุผลในการแก้ปัญหาได้เร็วขึ้นคือการทำงานร่วมกับคนที่พัฒนาวัสดุและเข้าใจส่วนประกอบของวัสดุนั้น ตามหลักการแล้ว เราสามารถหาวิธีที่พลาสติกจะสามารถนำมาปรับโครงสร้างใหม่ได้ ทั้งเพื่อเร่งการย่อยสลายให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่ไม่เป็นพิษเป็นภัยหรือเพื่อลดการผลิตให้เหลือน้อยที่สุด ของสารประกอบที่ไม่เป็นพิษเป็นภัย" บทความก่อนหน้านี้โดย Ward, Reddy และผู้เขียนนำ Taylor Nelson นักวิจัยหลังปริญญาเอกในแผนก Marine Chemistry and Geochemistry ของ WHOI แสดงให้เห็นว่าฟิล์มชีวภาพที่เติบโตบนพลาสติกในมหาสมุทรกรองแสงไม่ให้ส่องถึงพื้นผิวพลาสติก และอาจชะลอการย่อยสลายพลาสติกด้วยแสงแดด เช่นเดียวกับกระดาษที่นำโดย Walsh กระดาษของ Nelson ยังแสดงให้เห็นว่าองค์ประกอบของพลาสติก รวมทั้งการมีอยู่ของสารเติมแต่ง มีอิทธิพลต่อขอบเขตของผลกระทบนี้