В северной части Тихого океана плавает огромный пластиковый мусорный остров, который в семь раз больше Корейского полуострова. Остров, называемый Великим Тихоокеанским мусорным пятном массой в 13 млн тонн пластика. Сейчас люди потребляют 20 000 единиц пластика в секунду по всему миру. Пластику потребуются десятилетия, а то и сотни лет, чтобы разложиться естественным образом. Недавно было доказано, что проблема пластика может быть решена жуками, широко распространенными в Корее. Исследование этих жуков публикует Applied and Environmental Microbiology, авторитетный журнал в области прикладной и экологической микробиологии.

Совместная исследовательская группа, состоящая из профессора Хенга Джуна Ча и докторанта Seongwook Woo факультета химической инженерии в Пхоханском университете науки и технологии (POSTECH) с профессором Интеком Сонгом из Национального университета Андонга, впервые обнаружила, что личинки жуков из отряда жесткокрылых (Plesiophthophthalmus davidis) могут разлагать полистирол. Этот материал очень сложно разложить.

К 2017 году в мире было произведено 8,3 млрд тонн пластиковых отходов, из которых менее 9% были переработаны. Известно, что полистирол, на долю которого приходится около 6% общего производства пластика, трудно разложить из-за его уникальной молекулярной структуры.

Исследовательская группа обнаружила, что личинки темного жука, обитающие в Восточной Азии, включая Корейский полуостров, могут потреблять полистирол и уменьшать как его массу, так и молекулярный вес. Команда также подтвердила, что изолированная кишечная флора может окисляться и изменять поверхностные свойства полистирольной пленки.

Кроме того, было обнаружено, что кишечная флора этих личинок состояла из очень простой группы видов бактерий (менее шести) в отличие от кишечной флоры других обычных полистирольных насекомых.

Уникальная диета личинок темного жука, которая была обнаружена в этом исследовании, дает возможность расщепления полистирола другими насекомыми, которые питаются гнилым деревом. Кроме того, весьма ожидаемо развитие эффективной флоры, разлагающей полистирол, с использованием бактериальных штаммов, обнаруженных в простой кишечной флоре P. davidis.

Предоставлено: POSTECH

Это исследование также примечательно тем, что первый автор статьи, Сонгук Ву, с детства интересовался насекомыми и хотел с их помощью сделать мир лучше. Его исследование наглядно демонстрирует, что обнаруженные личинки жуков могут спасти планету от пластика, уничтожив его.

Новый миниатюрный экоробот чистит воду от микропластика

Ученые из Нидерландов создали микроробота, который может работать в воде и очищать ее от загрязнений — в том числе, от микропластика. Устройство полностью «зеленое», оно не выбрасывает вредные вещества в окружающую среду.

Исследователи Эйндховенского технологического университета представили крошечного робота, который сделан из быстрореагирующих полимеров; устройство движется под действием света и гравитации. Оно может притягивать и улавливать частицы загрязняющих веществ из окружающей жидкости, в том числе и пластиковые микрочастицы. Результаты своих исследований ученые опубликовали в журнале PNAS.

Ученые вдохновлись устройством коралловых полипов — маленьких существ с щупальцами, из которых состоят кораллы в океане. В первую очередь их восхитила способность взаимодействовать с окружающей средой, используя морские течения. Стержни полипов постоянно совершают специфические движения, которые притягивают частицы пищи.

Беспроводной искусственный полип размером 1 на 1 см оснастили стеблем, который реагирует на гравитацию и свет. Из-за этих факторов робот двигает щупальцами и собирает мелкий мусор вокруг себя.

Ученые работают над более масштабным устройством — массивом полипов, которые могут работать вместе. По плану инженеров, они смогут переносить частицы на дальние расстояния и передавать их друг другу. Также робот сможет находить определенные вирусы, которые могут содержаться в воде.

Дополнительным преимуществом устройства является то, что он работает независимо от состава окружающей жидкости. Это уникальное свойство, потому что главный материал в роботе — гидрогель — чувствителен к среде. Однако инженеры смогли обработать его так, чтобы материал мог вести себя одинаково в воде разной степени загрязнения или солености. Эффективность робота при этом не меняется. 

Крошечные роботы-полипы помогут очистить воду от мусора (фото+видео)

Химики создали пластик, который быстро разлагается в океане

Химики создали пластик, который быстро разлагается в океане. Новый полимерный материал сохраняет прочность под водой, но быстро разлагается под действием ультрафиолета на ее поверхности. Разработка ученых из Корнельского университета опубликована в журнале Journal of the American Chemical Society.

Сейчас в мире существует несколько типов биоразлагаемого пластика, однако у них есть несколько недостатков — они хуже по сравнению с обычным пластиком, их производство в несколько раз дороже обычного, и продукты из них можно производить в ограниченном количестве.

Кроме того, специалисты Гринписа отмечают, что биоразлагаемые полимеры продолжают вредить природе и не спасут планету от пластикового загрязнения, поскольку оксоразлагаемые пакеты распадаются на пластик, а пакеты из кукурузы не разлагаются в условиях свалки.

В новой работе исследователи синтезировали полимер, который разлагается без выбросов вредных веществ — под действием ультрафиолетового излучения. Новый вид называется изотактическим полипропиленоксидом, или iPPO.

Скорость деградации зависит от интенсивности света, но в лабораторных условиях длины полимерных цепей материала уменьшались до четверти их первоначальной длины после 30 дней воздействия.

Мы создали новый пластик, который обладает достаточной механической прочностью, чтобы использоваться для создания рыболовного снаряжения. Оказавшись в воде, материал всплывает на поверхность, где разлагается под действием солнечного света. Этот материал может снизить загрязнение пластиком океанов и других водоемов. 

Брайс Липински, ведущий автор исследования 

Ученые представили биоразлагаемый пластик из растений. Он правда биоразлагаемый!

Японские ученые из Университета Осаки представили биоразлагаемый пластик, сделанный из растений. Об этом пишет New Atlas.

Сейчас в мире существует несколько типов биоразлагаемого пластика, однако у них есть несколько недостатков — они хуже по сравнению с обычным пластиком, их производство в несколько раз дороже обычного, и продукты из них можно производить в ограниченном количестве.

Кроме того, специалисты Гринписа отмечают, что биоразлагаемые полимеры продолжают вредить природе и не спасут планету от пластикового загрязнения, поскольку оксоразлагаемые пакеты распадаются на пластик, а пакеты из кукурузы не разлагаются в условиях свалки.

Японские ученые сделали альтернативный тип биоразлагаемого пластика из целлюлозных нановолокон и крахмала. Пакеты из этого полимера имеют водостойкость и высокую прочность, однако разлагаются при длительном нахождении в условиях морской воды.

Кроме того, при производстве этого типа пластика не используется нефть, а значит, не выделяются парниковые газы.

Изображение нового типа пластика в морской воде

По словам ученых, в ближайшее время они собираются запустить массовое производство своих пакетов и из крахмала. 

Ученые разработали новый способ обнаружения пластика на поверхности океана

Уникальный способ поиска микропластмассы, плавающей в океане, основанный на обработке спутниковых снимков, разработали ученые из Плимутской морской лаборатории (Великобритания) и Эгейского университета (Греция). Статья с описанием результатов работы опубликована в научном журнале Scientific Reports.

Для поиска пластмассы исследователи использовали снимки орбитальных спутников Европейского космического агентства Sentinel-2. Идентификация остатков пластика размером 5 мм и более основана на анализе длин волн видимого и инфракрасного диапазона, которые отражает плавающий на поверхности океана пластиковый мусор.

Для классификации изображений ученые обучили программное обеспечение ACOLITE, которое предназначено для работы со снимками, получаемыми из околоземного пространства со спутников). Тестирование предложенного метода исследователи провели в различных участках океана: Аккра (Гана), Дананг (Вьетнам), острова Сан-Хуан (Канада) и восточная Шотландия (Великобритания).

Система, использующая новый метод, смогла отличить пластиковый мусор от других видов загрязнений с точностью выше 86%. По данным ученых, система обнаружения ни разу не спутала пластик с водорослями или древесиной, но зачастую принимала его за обычную морскую воду или пену. Авторы исследования сообщают, что для повышения точности метода попробуют в дальнейшем дополнить космические снимки снимками с беспилотных летательных аппаратов.

В Китае научили микробы «есть» пластик. За 14 дней они уничтожают бутылку из ПЭТ

Теплоустойчивые микробы способны разлагать пластик. Новый эффективный способ утилизации продуктов из ПЭТ придумали китайские исследователи из Института биоэнергетики и технологии биологических процессов в Циндао. Результаты их работы опубликованы в журнале Microbial Biotechnology.

Исследовательская группа создала штамм бактерий под названием Clostridium thermocellum (или C. thermocellum). С его помощью ученым удалось обеспечить более эффективное биоразложение пластика, нежели существующие методы. Таким образом, китайские специалисты надеются утилизировать одежду, одноразовые товары и бутылки.

Главная особенность нового микроба — активное размножение в условиях жаркой и бескислородной среды. Кроме пластика C. thermocellum может «поглощать» и растительные волокна.

«Поскольку C. thermocellum может естественным образом эффективно разлагать целлюлозу, ожидается, что метод, основанный на использовании C. thermocellum, продемонстрирует большой потенциал в биологической переработке смешанных текстильных отходов, содержащих как целлюлозные, так и полиэфирные фракции», — говорится в статье.

Микробы, устойчивые к нагреванию, разрушают ПЭТ быстрее, чем их «умеренно-температурные» аналоги. Команде ученых удалось получить микробы, процветающие при температуре выше 60 °C — идеальной температуре для разложения ПЭТ. В природе C. thermocellum встречается в лиственных и компостных кучах.

Исследовательская группа погрузила тонкий образец ПЭТ (это может быть стенка от бутылки) в раствор, богатый C. thermocellum. Тестовые флаконы хранили при 60 °C в течение 14 дней, после чего около 2/3 ПЭТ распалось на то, что инженеры-нефтехимики называют «сырьем» — углеводородные соединения, используемые для создания множества пластмасс и других продуктов.

Ученые нашли рекордное количество микропластика — 1,9 млн частиц на квадратный метр

Ученые нашли рекордное количество микропластика — 1,9 млн частиц на квадратный метр. С ним сложно бороться — отходы быстро перемещаются глубоководными течениями.

Международный исследовательский проект из Великобритании, Франции и Германии сообщил о самом высоком уровне микропластика, который когда-либо регистрировали в океане. Они обнаружили 1,9 млн частиц на одном квадратном метре пространства.

Ежегодно в океаны попадает более 10 млн тонн пластмассовых отходов, объяснили они. Тем не менее, крупные отходы составляют менее 1% от общего объема попадающего в Мировой океан мусора, остальное — это микропластик, который сложно обнаружить без специального оборудования.

Течения в океане могут концентрировать микропластик внутри огромных осадочных скоплений, которые исследователи называют «горячими точками микропластика». Эти «точки» являются глубоководными эквивалентами «мусорных пятен», которые можно обнаружить на поверхности океана. 

«Почти все слышали о печально известных мусорных островах в океане, но мы были потрясены высокой концентрацией микропластика, который нашли на дне», — заявил ведущий автор исследования, доктор Ян Кейн из Манчестерского университета.

Дополнительная сложность заключается в том, что микропластик не равномерно распределен по исследуемому району — он постоянно перемещается мощными морскими течениями. В основном, этот микропластик состоит из волокон текстиля и одежды — именно они неэффективно фильтруются на очистных сооружениях бытовых сточных вод и легко попадают в реки и океаны.

В океане они либо медленно оседают, либо могут быстро переноситься эпизодическими мутными течениями — поэтому с ними сложно бороться. Оказавшись в глубоководной части моря микропластик может концентрироваться в осадочных породах.

Ученые нашли фермент, способный переработать до 90% пластиковых бутылок

Ученые нашли фермент, способный переработать до 90% пластиковых бутылок. Получившийся после переработки пластик по своим характеристикам почти идентичен тому, который был изначально произведен из нефтепродуктов. Описание разработки ученых из Университета Тулузы опубликовано в журнале Nature.

Человечество производит огромное количество пластика — в 2015 году этот показатель составлял 400 млн тонн в год, а к 2025 году производство удвоится. По оценкам ученых, ежегодно в океан поступает 8 млн тонн пластиковых отходов. Однако авторы исследования отмечают, что это количество может оказаться только 1% от реального объема ежегодного загрязнения.

Самым популярным типом пластиковых бутылок является ПЭТ (полиэтилентерефталат) — на него приходится примерно пятая часть мирового производства пластика. Переработка ПЭТ — достаточно сложный и дорогостоящий процесс, а при текущих методах получившийся в результате пластик теряет часть своих механических свойств — другими словами, его качество после переработки падает.

В ходе нового исследования химики синтезировали фермент, который позволит перерабатывать ПЭТ с крайне низкими потерями механических свойств по сравнению с изначальными характеристиками. Фермент получил название кутизана LLC — он способен расщеплять 99,8 терефталевой кислоты, которая составляет 90% отходов от ПЭТ, за 10 часов.

Стоимость переработки при этом оказалась существенно ниже, чем при текущих методах, говорится в исследовании. Авторы работы отмечают, что изготовленные из переработанного таким образом пластика бутылки не уступают в качестве произведенным первично. 

Ученые выявили участок в море с самой большой концентрацией микропластика

Район Мирового океана с наибольшей концентрацией микропластика, когда-либо зарегистрированных исследователями, обнаружила у берегов Тирренского моря недалеко от Италии группа ученых из Великобритании, Германии и Франции. Результаты их исследования опубликованы в журнале Science.

В обнаруженных придонных районах выявлена концентрация микропластика до 1,9 млн кусочков на квадратный метр. Эти кусочки являются остатками от волокон синтетических тканей, из которых изготавливается одежда, рыболовные сети и другие вещи, а также фрагментами разрушившихся более крупных предметов.

Ученые отмечают, что в Мировой океан ежегодно попадает более восьми млн тонн пластика. На поверхности воды остается только одна сотая часть от общего количества пластика. Все остальные вредные отходы уходят в глубину океана.

Ранее предполагалось, что этот пластик оседает на дно в районах попадания в океан. В результате проведенного исследования ученым удалось установить, что микропластик переносится течениями и скапливается в отдельных областях на дне океана.

В частности, авторы исследования обнаружили, что пластик уносится термохалинными течениями. Внутри контуров таких течений в Тирренском море и были обнаружены концентрированные скопления пластика.

Ученые отмечают, что термохалинные течения являются естественными путями доставки питательных элементов для живых организмов. Поэтому внутри контуров этих течений существует богатое разнообразие живых организмов. Скопление там пластика представляет чрезвычайную опасность для обитателей этих районов морского дна.

Ученые создали кирпичи из пластиковых отходов

Микропластик доводит фитопланктон до самоубийства

Ученые доказали, что микроскопические остатки пластиковых изделий способны наносить серьезный вред живым организмам — симбиотикам кораллов. В результате страдают все.

shutterstock.com

Пластик, оказавшийся в окружающей среде, разлагается на мельчайшие частицы, именуемые микропластиком. Таковыми являются любые фрагменты размером от 5 мм и меньше. Живая природа вынуждена впитывать и поглощать этот мусор.

В пластмассе содержится ряд опасных соединений, в том числе бисфенол А, токсины, канцерогены.

Ученые из Хайнаньского и Сямыньского университетов решили исследовать воздействие пластика на организмы, обитающие среди коралловых рифов. Внимания были удостоены водоросли вида Cladocopium goreaui. Вырастив клетки растения и разделив их на несколько групп, ученые некоторые из них подвергли влиянию микропластика. Спустя около семи дней в данной выборке было отмечено ощутимое сокращение популяции. Уменьшился и размер клеток. Помимо этого, микропластик привел к увеличению уровня клеточного стресса. Способность растений к детоксикации значительно снизилась.

Также в группе растений, пострадавшей от микропластика, была выявлена активация 191 гена, что доказало: пластиковые частицы способны играть роль стрессора и даже доводить клетки до суицида.

По мнению ученых, снижение потребления пластика в современном мире — одна из важнейших задач, стоящих перед человечеством.