Министр природных ресурсов и экологии РФ Александр Козлов на днях вновь озвучил идею запрета производства цветного пластика, который относится к материалам, не подлежащим переработке. Когда же эта мера будет введена в России и почему она важна во всемирном масштабе?
Вездесущ и практически вечен
«Родина на Неве» уже подробно рассказывала об опасности, которую представляет для всей живой природы, и в том числе для человека, обильное распространение микрочастиц синтетических материалов в окружающей среде.
Напомним, что в Мировом океане мигрируют целые «архипелаги» из пластиковых бутылок и пакетов. Чаще всего это изделия из полиэтилена, полипропилена или полистирола. Названные материалы естественным образом разлагаются крайне медленно, но они дробятся на сравнительно малые частицы размером примерно в 5-7 миллиметров. Сейчас, по экспертным оценкам, в земных морях осело примерно 14 миллионов тонн таких микрочастиц пластика, что примерно в 30 раз больше, чем «гуляет» по водной поверхности.
Микропластик попадает в организм морских животных, а через потребление их в пищу — и в организм человека. Исследователи говорят, что разобраться с этими частицами в природе практически невозможно. Изучаются различные бактерии, которые могли бы их разрушать, но позитивных результатов пока нет.
В конце прошлого года сотрудники расположенного в Санкт-Петербурге Российского государственного гидрометеорологического университета провели исследование побережья Финского залива. Речь идёт об акватории, расположенной «внутри» дамбы, то есть комплекса защиты мегаполиса от наводнений. В результате здесь зафиксирована максимальная концентрация микропластика в Балтийском море. Она составляет в среднем от 0,8 до 1,2 единиц на один квадратный метр.
Кстати
Недавно скандинавские учёные обнаружили микропластик в отдалённом от жилья и транспортных маршрутов нетронутом районе ледника Ватнайокюдль в Исландии. То есть, по мнению исследователей, микрочастицы синтетических материалов перемещаются в атмосфере под воздействием воздушных потоков и таким образом попадают и в районы Земли, где «не ступала нога человека». Учёные говорят, что нужно совместными усилиями составить карту распространение частиц микропластика в глобальном масштабе.
Спасение природы по-чиновничьи
«Экологический» вице-премьер российского правительства Виктория Абрамченко в марте текущего года высказывалась за запрет производства, использования и выпуска в обращение материалов, которые очень трудно или же вообще невозможно перерабатывать. По её словам «не нужно бояться» такого запрета на цветной пластик, одноразовую посуду и ряд других изделий, например пластмассовых трубочек для коктейля.
Кстати
Согласно правительственной программе, через 10 лет в России предполагается вдвое сократить количество отходов, подлежащих захоронению, за счёт их переработки.
Теперь же профильный министр Александр Козлов заявил, что если и не запрещать цветной пластик, то надо хотя бы маркировать изделия из него предупреждением о невозможности его переработки по типу надписей на пачках сигарет об их вреде для здоровья.
По его мнению, запрет на цветной пластик и посуду из синтетических материалов поспособствует тому, что на полигоны ТБО в принципе попадало меньше отходов, не поддающихся переработке и вторичному использованию, то есть «не рождался новый мусор».
Кстати
Согласно указу президента РФ, подписанному в июле прошлого года, к 2030-му 100 процентов отходов в России должно сортироваться и не более 50 процентов отправляться на полигоны. Сейчас 94 процента (более 60 миллионов тонн твёрдых бытовых отходов в год) отправляется для захоронения на мусорные полигоны.
По поводу проблемы распространения по миру пластиковых микрочастиц отечественные чиновники не высказываются. Видимо, масштабы мусорной проблемы в России столь велики, что отвлекаться на какие-то «мелочи» в мировом океане и исландских ледниках государственным мужам РФ неудобно. Хотя для акватории Финского залива близ Петербурга вопрос уже актуален.
А в это время за границей…
В мировом масштабе чиновники предлагают несколько направлений борьбы с попаданием микрочастиц синтетических материалов в окружающую природную среду:
Во-первых, да — запрет одноразового пластика. По данным 2018 года, уже в 127 странах мира действуют нормы законодательства, ограничивающие, например, производство, распространение и использование пластиковых пакетов. Всего же человечество сейчас производит около 300 миллионов тонн синтетических материалов, и половина этого объёма приходится на одноразовые изделия.
С нынешнего года в Евросоюзе запрещены производство и использование пластиковых соломинок, тарелок, столовых приборов, палочек ватных и для воздушных шаров, пищевых контейнеров и стаканов из не подлежащего переработке пластика. К 2030 году ЕС должен обеспечить сбор 90 процентов всех пластиковых бутылок, а 30 процентов новых производить только из переработанного сырья.
Кстати
В авангарде борьбы с пластиком оказалась восточноафриканская страна Руанда, где уже два года полностью запрещено производство, импорт, использование и продажа всех одноразовых изделий из пластика.
Правда, в мировом масштабе вклад Руанды микроскопичен, как те самые фрагменты пластика, обнаруженные в исландском леднике. Несмотря на предпринимаемые человечеством запретительные меры, объёмы загрязнения Земли частицами синтетических материалов за последние 20 лет не сократились, а даже выросли.
Во-вторых, отказ от использования частиц микропластика в производстве ряда товаров. Например, косметики и средств гигиены. Речь идёт о гелях для душа, шампунях, скрабах, зубной пасте и др.
Эти гранулы здесь вполне заменимы на биоразлагаемые, но всё равно пока что используются производителями, поскольку цена вопроса составляет 12 миллиардов евро ежегодно. В результате среднестатистический приём душа одним жителем Земли доставляет в Мировой океан примерно 100 тысяч пластиковых микрочастиц.
Кроме того, необходим запрет на содержащие микропластик краски и покрытия, материалы, используемые в строительстве, сельском хозяйстве, садоводстве, нефтегазовом секторе экономики, и лекарства.
Кстати
В Евросоюзе подготовлен соответствующий законопроект, который пока рассматривается, но эксперты отмечают, что документ не учитывает, например, использование микропластиков, считающихся «биоразлагаемыми», хотя на самом деле они просто активнее распадаются на мельчайшие частицы, то есть проблема не просто остаётся, а усугубляется.
В-третьих, «фильтрация» микропластика на бытовом уровне. Источником огромного количества синтетических частиц, попадающих в окружающую среду, является стирка одежды из искусственных тканей.
92,3 процента частиц микропластика в кубометре океанской воды — синтетические волокна, 73,3 процента из них — фрагменты полиэстера. Ежегодно в окружающую водную среду более 20 миллиардов его частиц. Рекомендуется внимательно изучать состав приобретаемой одежды и воздерживаться от ношения синтетики, запретить производство и использование которой в лёгкой промышленности затруднительно.
Сложнее с частицами автомобильных покрышек, доставляющих в Мировой океан до 30 процентов микропластика. Эти фрагменты смешиваются с дорожной пылью, попадают в почву, грунтовые воды, атмосферу и активно распространяются вширь и вглубь благодаря дождям и тающим снегам. Как бороться с этой напастью, пока рационального решения не найдено: запрещать автомобили в обозримом будущем явно никто не будет.
В-четвёртых, удалять микропластик при очистке сточных вод. Большинству современных фильтрационных сооружений, используемых при обработке канализационных стоков, не под силу полностью удалить из них частицы синтетических материалов. К тому же некоторые устройства расщепляют его до ещё более мелких фрагментов, «поймать» всё труднее и труднее.
В связи с этим актуальны и поддерживаемы во многих странах соответствующие научные разработки. Например, есть вариант разложения микропластика при очистке стоков на углекислый газ и воду через окисление под действием электрического тока.
Что предлагают учёные?
Подборку некоторых научных идей по борьбе с микропластиком «Родина на Неве» уже публиковала ранее, а сейчас — новая порция инноваций на эту тему. В первую очередь, интересны биологические способы уничтожения фрагментов синтетических материалов, внедрившихся везде и всюду.
Учёные из Гонконгского политехнического университета создали бактериальную биопленку, которая способна захватывать и группировать микропластик, опуская его частицы на дно в водной среде. Это позволяет отделять этот мусор и затем его перерабатывать.
Якутские учёные обнаружили жуков, которые могут перерабатывать пластик. Сообщается, что уже созданы портативные станции для его утилизации с помощью этих насекомых, в том числе и в домашних условиях. Для переработки пластиковых отходов семьи из трёх-четырёх человек нужно 900 особей.
Кстати
Две недели личинок экспериментально кормили только пластиком, выяснилось, что они перерабатывают этот мусор полностью. 100 жуков зофобас морио (Zophobas morio) съедают более 500 миллиграммов пластика за 10-12 часов.
Группа учёных Ок-Риджской национальной лаборатории (США) заявила о создании новых видов бактерий, способных превращать отходы в итаконовую кислоту, которая используется при производстве лакокрасочных изделий и пластика. Сейчас для получения этого вещества нужен специальный вид грибов, выделяющих его при потреблении очищенного сахара.
Новый метод выращивания бактерий Pseudomonas putida основывается на методе динамического контроля, при котором специально созданный сенсор запускает выработку микроорганизмами итаконовой кислоты после поглощения азота. К новой технологии уже проявили интерес компании, специализирующиеся на утилизации отходов.
Исследователи из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли и Министерства энергетики США изучают новый тип пластика — полидикетоенамина (PDK). Он полностью пригоден для многократной переработки.
Этот материал состоит из цепочек идентичных молекул, которые соединяются в полимеры. Чтобы использовать его для различных целей, добавляются нужные красители и антипирены. При переработке путём плавления все содержащиеся в пластике вещества смешиваются, что усложняет его вторичное использование, но при помощи кислоты можно отделить мономеры от добавок и повторно использовать их при создании следующей партии материала. Без использования тепла процесс становится менее углеродоёмким и позволяет перерабатывать большее количество PDK.
Кстати
Изготовление небольшой первичной партии такого материала пока что обходится примерно в 10-20 раз дороже по сравнению с обычным пластиком. Дело — за массовым производством, которого пока нет.
Российские учёные, как и отечественные чиновники, пока не слишком озабочены проблемой микропластика. Их пока что активно интересуют технологии очистки воды от других компонентов.
В Пермском национальном исследовательском политехническом университете адаптировали для российского климата технологию очистки ливневых вод с помощью растений. Она позволяет удалять из стоков более 90 процентов нефтепродуктов, цинка и железа.
Речь идёт о биоинженерных сооружениях, которые называются «дождевые сады». Это достаточно низко расположенный участок земли, куда поступают ливневые стоки, которые здесь достаточно медленно проходят через фильтрующую зону, где высажены влаголюбивые растения, и под их воздействием очищаются от вредных примесей.
Но при низких температурах, свойственных нашему климату, активность растений и почвенных микроорганизмов снижается. Эффективность дождевых садов и в холодный период предложено усилить добавлением в фильтрующую загрузку торфа и цеолита — природных материалов, которые обладают поглотительными и ионообменными свойствами.
Фильтрацию поверхностных сточных вод оценили при температурах от плюс 2 до плюс 20 градусов Цельсия. Эффективность очистки от нефтепродуктов достигла 95,5-98,9, от цинка — 70,2-92,5, от свинца — 66-86,4, от меди — 97-99,3, от железа — 87,5-97,5, от алюминия — 80-86,4 процента.
Опытный образец компактной установки, которая очищает и делает пригодной для питья воду из водоёмов с помощью ферратов — особых соединений железа, разработали сотрудники Санкт-Петербургского государственного университета в кооперации с коллегами из Финляндии.
Кстати
В качестве подопытной используется вода из реки Селезнёвки (Выборгский район Ленинградской области), которая является общим водоёмом для России и Финляндии.
Сообщается, что небольшая установка, размер которой сопоставим с бытовой микроволновой печью, обеззараживает примерно 100-150 кубометров воды за час непрерывной работы. Для такой очистки требуется совсем небольшое количество ферратов, обладающих очень высоким окислительным потенциалом. Это и позволяет им разлагать большинство органических загрязнителей, превращая их в воду, углекислый газ и гидроксид железа, который, выпадая в осадок, захватывает остатки вредных примесей, а в дальнейшем он может использоваться как добавка в металлургическом производстве.
Правда, ферраты — крайне неустойчивые и быстро разлагаемые соединения, что затрудняет их промышленное использование, хранение и транспортировку. В основе созданной установки — электролизер, где генерируется раствор ферратов. Для их синтеза нужны стальные электроды, раствор гидроксида натрия и источник тока, то есть аппарат сам производит компоненты, которые можно быстро применить для очистки воды или для локализации загрязнений в месте разлива.
Игорь Теплов
