En studie publicerad av forskare vid Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) visar att polystyren, en av världens mest allestädes närvarande plast, kan försämras under årtionden eller århundraden när de utsätts för solljus, snarare än tusentals år som tidigare trott. Studien publicerades 10 oktober, 2019, i tidningen Miljövetenskap och teknikbokstäver .

"Just nu, beslutsfattare antar i allmänhet att polystyren varar evigt i miljön, "säger Collin Ward, en marin kemist vid WHOI och huvudförfattare till studien. "Det är en del av motiveringen för att skriva politik som förbjuder det. En av våra motiv för denna studie var att förstå om polystyren faktiskt håller för evigt. Vi säger inte att plastföroreningar inte är dåliga, bara att polystyrens uthållighet i miljön kan vara kortare och sannolikt mer komplicerat än vi tidigare förstått. Chansen att skada miljön under årtionden är fortfarande tillgänglig. "

Polystyren har rutinmässigt detekterats i världshaven sedan 1970 -talet. Tanken att solljus försämrar plast är inget nytt, Ward säger:"Titta bara på lekplatsleksaker av plast, parkbänkar, eller gräsmattor, som snabbt kan bli solblekt. "WHOI-studien visar att solljus inte bara gör att plasten fysiskt bryts ner, emellertid - det får dem också att nedbrytas kemiskt till upplöst organiskt kol och spårmängder koldioxid, på nivåer alldeles för låga för att påverka klimatförändringarna. När plasten väl genomgår denna omvandling, dess ursprungliga form försvinner från miljön, och det blir helt nya biprodukter som inte kan ses med blotta ögat. Med tanke på hur denna omvandling sker kommer det att vara en viktig del av att uppskatta hur mycket plast som faktiskt finns ute i miljön, han lägger till.

Tidigare uppskattningar av hur snabbt polystyren bryts ned baserades på en annan uppsättning antaganden, Säger Ward. Tidigare studier har i stor utsträckning fokuserat på den roll mikrober spelar för att förnedra dem, snarare än att tänka på andra faktorer som solljus. Det är inte helt förvånande, säger Chris Reddy, en marin kemist vid WHOI och medförfattare på tidningen. Plast är bara en annan form av organiskt kol och förmodligen skulle mikrober "äta upp det" - men han varnar för att mikrober är smarta och selektiva, för. Polystyrenens kemiska struktur är komplex och skrymmande med en ringbaserad ryggrad som stammar mikrober eller bara gör att plasten inte är värd ansträngningen.

"Även om den ringbaserade ryggraden i polystyren gör det till ett svårt mål för mikrober, det är den perfekta formen och storleken för att fånga vissa frekvenser av solljus, "Tillägger Ward. Absorberar att energi kan bryta isär kolbindningarna.

I labbet, forskarna testade om solljus kan omvandla polystyren genom att avslöja fem olika prover av kommersiellt tillgänglig polystyren. Gruppen nedsänkte var och en av dem i förseglade glasbehållare med vatten och strålade ljus på dem från en solsimulator, en lampa som replikerar solljusets frekvenser. Forskarna samlade sedan CO2 och föreningar som löstes upp i vattnet.

Med en mängd olika kemiska verktyg, inklusive en rumsstor accelerator-masspektrometer, Ward och kollegor spårade ursprunget till kolatomer som finns både i CO2 och filtrerat vatten. "Vi använde flera metoder för att göra detta, och de pekade alla på samma resultat:solljus kan omvandla polystyren till CO2. Men vi behöver mer forskning för att förstå vad som händer med de andra produkterna som löses upp i vatten, säger Ward.

Studien fann också att tillsatser till polystyren, som kan bestämma dess färg, flexibilitet, och andra fysiska egenskaper, spela en stor roll i sammanbrottet. "Olika tillsatser verkar absorbera olika frekvenser av solljus, som påverkar hur snabbt plasten går sönder, "Säger Reddy.