المنسوجات البلاستيكية والمنتجات الصناعية الحيوية لا تتحلل بيولوجيًا في البحار.. مصدرًا خطيرا للتلوث البحري والبيئي

62 % من المنسوجات تُصنع من الألياف البلاستيكية ومزيج البلاستيك الذي يمكن أن يستمر في البيئة لعقود إلى قرون

يبدو أن التلوث البلاستيكي منتشر في كل مكان في المجتمع، وفي حين أن الأكياس والأكواب والزجاجات البلاستيكية قد تتبادر إلى الذهن أولاً، فإن البلاستيك يستخدم بشكل متزايد في صناعة الملابس والسجاد والمنسوجات الأخرى.

دراسة جديدة، نُشرت في مجلة PLOS One ، تتبعت لأول مرة قدرة الأقمشة الطبيعية والاصطناعية والمخلوطة على التحلل البيولوجي مباشرة في المحيط.

أجرت المؤلفة الرئيسية سارة جين روير من معهد سكريبس لعلوم المحيطات بجامعة كاليفورنيا في سان دييجو، تجربة قبالة رصيف إلين براوننج سكريبس التذكاري، ووجدت أن أقمشة السليلوز الطبيعية والخشبية تدهورت في غضون شهر، لم تُظهر المنسوجات الاصطناعية، بما في ذلك ما يسمى بالمواد البلاستيكية القابلة للتحلل، مثل حمض polylactic (PLA) ، والأجزاء الاصطناعية من خلائط المنسوجات، أي علامات على التدهور حتى بعد أكثر من عام من غمرها في المحيط.

توحيد الاختبارات

قالت روير، التي أجرت البحث بينما كانت باحثة في مرحلة ما بعد الدكتوراه في مختبر ديميتري ديهين في سكريبس لعلوم المحيطات: “تُظهر هذه الدراسة الحاجة إلى توحيد الاختبارات لمعرفة ما إذا كانت المواد التي يتم الترويج لها على أنها قابلة للتحلل أو قابلة للتحلل البيولوجي تتحلل بالفعل في بيئة طبيعية، ما يمكن أن يتحلل بيولوجيًا في بيئة صناعية لا يتحلل بالضرورة في البيئة الطبيعية، ويمكن أن ينتهي به الأمر إلى ملوثات بحرية وبيئية.”

الأزياء السريعة

تُظهر الصور المذهلة لمكبات النفايات المكدسة بجبال من الملابس الملقاة في تشيلي وكينيا التداعيات العالمية للأزياء السريعة.

يُقدَّر أن 62٪ من المنسوجات – 68 مليون طن – تُصنع الآن من الألياف البلاستيكية، ومزيج البلاستيك، الذي يمكن أن يستمر في البيئة لعقود إلى قرون.

تنتج المنسوجات الاصطناعية أيضًا تلوثًا بلاستيكيًا من تساقط الألياف الدقيقة أثناء الارتداء والغسيل المنتظمين. معظم الغسالات ليست مصممة لترشيح الألياف الدقيقة، والتي تنتهي بعد ذلك في مياه الصرف الصحي، وفي النهاية في المحيط.

البلاستيك الحيوي

تم تسويق البلاستيك الحيوي المصنوع من موارد طبيعية متجددة، مثل نشا الذرة أو قصب السكر كحل محتمل لمشكلة البلاستيك، PLA هو أحد هذه البوليمرات في سوق البلاستيك الحيوي، وغالبًا ما يتم وصفه بأنه قابل للتحلل الحيوي وقابل للتحلل.

اختار الفريق هذا النسيج للدراسة نظرًا لاستخدامه المكثف كبديل للمواد القائمة على الزيت.

للتجربة، تم استخدام عشرة أنواع مختلفة من الأقمشة بما في ذلك السليلوز الخشبي (المعروف تجاريًا باسم لايوسل، ومودال ، وفيسكوز) ؛ السليلوز الطبيعي (القطن البكر العضوي والقطن البكر غير العضوي) ؛ البلاستيك الحيوي (PLA) ؛ بلاستيك ذو أساس زيتي ( بولي إيثيلين تريفثاليت وبولي بروبيلين)، ومزيج من نسيج لايوسل ممزوج بالبوليستر والبولي بروبيلين، كل هذه تستخدم بشكل شائع في صناعة النسيج.

البولي إيثيلين تيريفثاليت هو نوع من البوليستر يتم تسويقه غالبًا على أنه نسيج معاد تدويره، يستخدم البولي بروبلين في المنسوجات والسجاد والمنسوجات الأرضية ومواد التعبئة والتغليف والمنسوجات الطبية مثل الأقنعة.

في حين أن المنسوجات الطبيعية القائمة على السليلوز تتفكك مرارًا وتكرارًا في 30-35 يومًا، لم تظهر المواد القائمة على الزيت والمواد الحيوية أي علامة على التفكك حتى بعد إجمالي 428 يومًا.

قالت روير: “المواد الطبيعية القائمة على السليلوز ستتفكك في غضون شهر واحد تقريبًا، لذلك سنستبدل عينة جديدة بعد تفكك العينة القديمة”، “العينات الطبيعية تكررت خمس مرات، بينما بقيت العينات البلاستيكية على حالها لأكثر من عام”.

حجم وبنية كل ليف

سمح فحص العينات عن طريق الفحص المجهري الإلكتروني لعالم الأحياء البحرية ديميتري ديهاين في سكريبس، كبير مؤلفي الدراسة، بقياس حجم وبنية كل ليف.

أصبحت الألياف الطبيعية أرق بمرور الوقت، بينما ظل قطر الألياف البلاستيكية كما هو دون أي علامة على التحلل البيولوجي.

أجرى المؤلف المشارك للدراسة فرانشيسكو جريكو الذي يعمل حاليًا في معهد وايزمان للعلوم ، تحليل Raman الطيفي في قسم الجيولوجيا في جامعة نورث وست بالصين، حيث نظر في التدهور الهيكلي الكيميائي للألياف، ووجد، تغيرات كبيرة في البصمة الكيميائية للمواد القائمة على السليلوز، في حين ظل البلاستيك الحيوي والزيت بدون تغيير.

غالبًا ما يتم الترويج لخلطات الألياف، التي تتشابك خيوط الألياف الطبيعية مع خيوط بلاستيكية عضوية أو زيتية، كبديل أكثر استدامة للمنسوجات المصنوعة بالكامل من البلاستيك الاصطناعي.

لا يتحلل

أظهرت هذه الدراسة، أن الجزء الطبيعي فقط من الألياف يتحلل، مع بقاء الجزء البلاستيكي من الخليط سليمًا.

بالإضافة إلى ذلك، تم اختبار نفس النوع من الأقمشة في مفاعل حيوي مغلق من قبل شركة مستقلة، والتي تكرر البيئة البحرية في نظام مغلق داخلي.

سمح المفاعل الحيوي بقياسات النسبة المئوية لثاني أكسيد الكربون الناتج عن النشاط الميكروبي باستخدام الأقمشة كمغذيات، والتي تم استخدامها بالتالي كبديل لقياس التحلل البيولوجي.

أظهرت المواد القائمة على السليلوز تحللًا حيويًا كاملاً في غضون 28 يومًا، في حين لم تظهر الألياف القائمة على الزيت والألياف الحيوية أي علامة على التحلل البيولوجي.

لاحظ مؤلفو الدراسة، أن البلاستيك متعدد اللبنات الحيوي، الذي يتم تسويقه على أنه مادة واعدة بيئيًا، والبولي إيثيلين تيريفثاليت والبولي بروبيلين القائم على الزيت، يمثلان مصدرًا مهمًا للتلوث الذي يسببه الإنسان، ومصير كيفية عمل هذه المواد في البيئة الطبيعية ينبغي استكشافها بشكل أكبر.

شراء عدد أقل من الملابس

قال ديهاين: “هذه الدراسة المقارنة تسلط الضوء على مدى أهمية لغتنا حول البلاستيك”، ” البلاستيك الحيوي مثل PLA ، الذي يُفترض عمومًا أنه قابل للتحلل البيولوجي في البيئة لأنه يحتوي على البادئة” bio “، في الواقع لا شيء من هذا القبيل.”

بالنظر إلى هذه النتائج ، يأمل Royer والفريق أن يصبح المستهلكون أكثر وعيًا بقوة اختياراتهم.

قال روير: “يجب على المستهلكين المهتمين بالتلوث البلاستيكي بالألياف الدقيقة أن يضعوا في اعتبارهم المواد التي يشترونها”، “يجب أن نهدف جميعًا إلى شراء عدد أقل من الملابس، واختيار المواد عالية الجودة القائمة على السليلوز مثل القطن أو الميرينو أو الصوف التي تدوم لفترة أطول، أو البحث عن المزيد من الخيارات الدائرية والمستدامة التي تعيد استخدام عناصر مثل مقايضات الملابس”.

تابعنا على تطبيق نبض