ПОЛИАМИД-6 или Мутная история с бензокосой
Однажды мой брат, инженер по биосистемам, затронул достаточно неординарную тему влияния микропластика (микро- ли?) от бензотриммерной лески на почву и ее обитателей. К моему удивлению, как в сети Интернет, так и в научной/патентной периодике отсутствуют какие-либо публикации на эту тему. Может быть проблемы не существует, и все это нагнетание, пусть косят себе и дальше эти миллионы "газонокосителей"? Давайте попробуем посчитать.
Сейчас очень широко (Китай старается производить дешево и много) используются бытовые триммеры и бензокосы. Чаще всего они имеют мощность порядка киловатта и выше. Расходным материалом для таких устройств служит полимерная леска (корд) толщиной 2,4-3,3 мм. Я как-то взвешивал эти "филаменты" от различных производителей, получалось следующее:
сечение ⬛, толщина 2,4 мм - вес 1 метра~5 г
сечение▲, толщина 2,4 мм - вес 1 метра~4 г
сечение ★, толщина 2,4 мм - вес 1 метра~4,1 г
сечение ⬛, толщина 3 мм - вес 1 метра~10 г
Для обработки участка 10 соток средней степени зарастания необходимо порядка 2-3 метров., т.е. до 30 грамм, в зависимости от толщины лески. Предположим обкашивается участок три раза в месяц (~90 грамм полимера), т.е. за лето ~270 грамм мелкодисперсного полимер в траве должно осесть(кстати по этой причине бензокосы не используются для заготовки сена). Если взять какую-то условную улицу с частной застройкой (порядка сотни домов) и предположить, что в выходные треть жителей что-то косит, то получается в день уже 900 грамм пластика, за месяц (c озвученными ранее допущениями) ~2,7 кг, за лето - 8,1 кг пластика, распределенного в почве на на площади в 300 соток (3 га). При использовании китайской лески-ширпотреба цифры расхода можете умножать х2-х5.
В 99% случаев для производства лески идет нейлон, он же полиамид. Что с этим происходит дальше? А в общем-то ничего особенного, в лучшем случае фото-, термо- и биодеградация. В результате этих процессов фрагменты полимера становятся все меньше (дробятся). Кстати опять же, в публичных базах данных нет ни одной статьи и исследования с оценкой размера фрагментов, которые образуются при работе триммера. Так что пусть будет "фрагменты нейлона размером N". В процессе деструкции расстояния между волокнами полимера увеличиваются, морфология поверхности становится хаотичной. Такой субстрат с радостью колонизируют микроорганизмы (бактерии и гифы грибов).
Под действием веществ, выделяемых микроорганизмами происходит процесс энзимной деполимеризации, пластик разрушается до мономеров (в случае нейлона это различные амиды), а дальше уже эти мономеры, в зависимости от своей химической природы кто в воздух, кто в воду/почвуа кто и на стол к газонокосителю.
Сказать как быстро будет происходить разрушение микрочастиц сложно, потому что это зависит от спектра почвенных микроорганизмов конкретной местности, от погоды и количества солнечных дней, от химического состава почвы и воды. Но одно можно сказать точно, постепенно яркие кусочки все чаще и чаще будут встречаться среди травы. В случае УФ-деградации полиамид гоооораздо устойчивее полиэтилена (~2 раза), и тем более полипропилена (~в 5 раз).
Что ж делать?Как остановить газонокосильщика в себе? Можно делать вид, что ничего не происходит. Камень, болт, кусок нейлона в почве на участке. Какая разница, лишь бы в Инстаграм через забор соседу красиво выглядело, а "после нас - хоть потоп". Можно купить триммерную леску от известной компании Oregon (бренд BioTrim). Там вроде тот же нейлон, но OXY-фицированный. Такой пластик содержит добавки катализаторов (соли металлов etc), которые в окружающей среде увеличивают скорость окисления полимера (5-10 лет вместо сотни). Ну и наконец можно просто использовать стальные режущие диски, или вообще роторные газонокосилки (косу-литовку, м?). В общем выбор есть, главное подобрать вариант под свой менталитет.
p.s. %username% если на выходных "как раз собирался покосить триммером на даче" - ставь эмоцию 🤔
#микропластик, #microplastics
Однажды мой брат, инженер по биосистемам, затронул достаточно неординарную тему влияния микропластика (микро- ли?) от бензотриммерной лески на почву и ее обитателей. К моему удивлению, как в сети Интернет, так и в научной/патентной периодике отсутствуют какие-либо публикации на эту тему. Может быть проблемы не существует, и все это нагнетание, пусть косят себе и дальше эти миллионы "газонокосителей"? Давайте попробуем посчитать.
Сейчас очень широко (Китай старается производить дешево и много) используются бытовые триммеры и бензокосы. Чаще всего они имеют мощность порядка киловатта и выше. Расходным материалом для таких устройств служит полимерная леска (корд) толщиной 2,4-3,3 мм. Я как-то взвешивал эти "филаменты" от различных производителей, получалось следующее:
сечение ⬛, толщина 2,4 мм - вес 1 метра~5 г
сечение▲, толщина 2,4 мм - вес 1 метра~4 г
сечение ★, толщина 2,4 мм - вес 1 метра~4,1 г
сечение ⬛, толщина 3 мм - вес 1 метра~10 г
Для обработки участка 10 соток средней степени зарастания необходимо порядка 2-3 метров., т.е. до 30 грамм, в зависимости от толщины лески. Предположим обкашивается участок три раза в месяц (~90 грамм полимера), т.е. за лето ~270 грамм мелкодисперсного полимер в траве должно осесть
В 99% случаев для производства лески идет нейлон, он же полиамид. Что с этим происходит дальше? А в общем-то ничего особенного, в лучшем случае фото-, термо- и биодеградация. В результате этих процессов фрагменты полимера становятся все меньше (дробятся). Кстати опять же, в публичных базах данных нет ни одной статьи и исследования с оценкой размера фрагментов, которые образуются при работе триммера. Так что пусть будет "фрагменты нейлона размером N". В процессе деструкции расстояния между волокнами полимера увеличиваются, морфология поверхности становится хаотичной. Такой субстрат с радостью колонизируют микроорганизмы (бактерии и гифы грибов).
Под действием веществ, выделяемых микроорганизмами происходит процесс энзимной деполимеризации, пластик разрушается до мономеров (в случае нейлона это различные амиды), а дальше уже эти мономеры, в зависимости от своей химической природы кто в воздух, кто в воду/почву
Сказать как быстро будет происходить разрушение микрочастиц сложно, потому что это зависит от спектра почвенных микроорганизмов конкретной местности, от погоды и количества солнечных дней, от химического состава почвы и воды. Но одно можно сказать точно, постепенно яркие кусочки все чаще и чаще будут встречаться среди травы. В случае УФ-деградации полиамид гоооораздо устойчивее полиэтилена (~2 раза), и тем более полипропилена (~в 5 раз).
Что ж делать?
p.s. %username% если на выходных "как раз собирался покосить триммером на даче" - ставь эмоцию 🤔
#микропластик, #microplastics
Хорошая новость. В снегах Антарктиды бензотриммеры возможно тоже кто-то использует
Полимеры входят в подмножество коллоидной химии, поэтому периодически попадают в область моих научных интересов. Раз уж я начал сегодня с нейлонового микропластика, то этим и продолжу. В качества инфоповода - интересный факт, упомянутый в чате канала. Речь про недавнюю статью из журнала Cryosphere
В ней ученые из Кентерберийского университета (Новая Зеландия) собрали образцы снега на шельфовом леднике Росса в Антарктиде в конце 2019 года. Затем образцы анализировались с помощью оптической микроскопии (стереомикроскоп Leica MZ125) и микро-ИК-спектроскопии с Фурье преобразованиями (µFTIR@Hyperion 2000). Оказалось что микропластик присутствует ВЕЗДЕ (во всех образцах). Преобладающая морфология - микроволокна. Содержание частиц было примерно одинаковым, порядка 30 частиц на литр талой воды. Больше всего было "бутылочного" PET (41%), затем комбинации из двух и более полимеров (17%), по 9% - метилметакрилат и ПВХ, 6% - нейлон и сумма полипропилена/тефлона/силикона/поливинилидена, по 4% - полиэтилен, алкиды и нитрат целлюлозы. Размеры частиц варьировались от 50 до 3510 мкм (средний размер ~606 мкм). Большая часть частиц (81%) была размером < 1000 мкм, 28% — в диапазоне 0–200 мкм.
Так что, активнее используйте бензотриммеры, покупайте самую дешевую леску. Вносите свою лепту вантарктический "ленд-лиз" поставки нейлона пингвинам ;)
P.S. микропластик опасен не из-за своей химической природы (например PTFE/PA/PE/PP весьма и весьма химически инертны). Опасность носит морфологический характер - при переходе к наночастицам (нановолокнам) вещества проявляют совершенно не характерные для них свойства. Механизмы такого действия я немного освещал на примере асбеста (ссылка)
#микропластик, #microplastics
Полимеры входят в подмножество коллоидной химии, поэтому периодически попадают в область моих научных интересов. Раз уж я начал сегодня с нейлонового микропластика, то этим и продолжу. В качества инфоповода - интересный факт, упомянутый в чате канала. Речь про недавнюю статью из журнала Cryosphere
В ней ученые из Кентерберийского университета (Новая Зеландия) собрали образцы снега на шельфовом леднике Росса в Антарктиде в конце 2019 года. Затем образцы анализировались с помощью оптической микроскопии (стереомикроскоп Leica MZ125) и микро-ИК-спектроскопии с Фурье преобразованиями (µFTIR@Hyperion 2000). Оказалось что микропластик присутствует ВЕЗДЕ (во всех образцах). Преобладающая морфология - микроволокна. Содержание частиц было примерно одинаковым, порядка 30 частиц на литр талой воды. Больше всего было "бутылочного" PET (41%), затем комбинации из двух и более полимеров (17%), по 9% - метилметакрилат и ПВХ, 6% - нейлон и сумма полипропилена/тефлона/силикона/поливинилидена, по 4% - полиэтилен, алкиды и нитрат целлюлозы. Размеры частиц варьировались от 50 до 3510 мкм (средний размер ~606 мкм). Большая часть частиц (81%) была размером < 1000 мкм, 28% — в диапазоне 0–200 мкм.
Так что, активнее используйте бензотриммеры, покупайте самую дешевую леску. Вносите свою лепту в
P.S. микропластик опасен не из-за своей химической природы (например PTFE/PA/PE/PP весьма и весьма химически инертны). Опасность носит морфологический характер - при переходе к наночастицам (нановолокнам) вещества проявляют совершенно не характерные для них свойства. Механизмы такого действия я немного освещал на примере асбеста (ссылка)
#микропластик, #microplastics
