7 ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของโพลีเมอร์

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของโพลีเมอร์เพิ่มขึ้นควบคู่ไปกับความต้องการของผู้บริโภคสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีโพลีเมอร์ ปัญหาทางนิเวศที่เกิดจาก มลภาวะพลาสติก ยังคงมีอยู่แม้ว่าจะมีความกังวลมากขึ้นเกี่ยวกับการขาดวิธีแก้ไขปัญหาที่มีประสิทธิภาพก็ตาม

โครงสร้างทางเคมีที่ประกอบด้วยหน่วยการทำซ้ำที่สามารถสร้างเครือข่ายในหนึ่ง สอง หรือสามมิติเรียกว่าพอลิเมอร์ การเชื่อมต่อเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันของหน่วยการทำซ้ำ ซึ่งโดยทั่วไปประกอบด้วยไฮโดรเจนและคาร์บอน

แม้ว่าโพลีเมอร์จะเป็นสารที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติซึ่งประกอบด้วยโครงสร้างเช่น DNA แต่ก็มักถูกใช้เพื่ออ้างถึงวัสดุสังเคราะห์ที่ใช้ทำขวดพลาสติก ฟิล์ม ถ้วย และสิ่งทอ

ปัจจุบันโพลีเมอร์ถูกนำมาใช้ในชีวิตประจำวันแทบทุกด้าน ตัวอย่างเช่น การใช้งานหลายอย่างได้แก่ การผลิตเฟอร์นิเจอร์ เทคโนโลยีอุปกรณ์สวมใส่ เครื่องครัว และชิ้นส่วนรถยนต์

โพลีเมอร์สั่งทำประกอบด้วยสินค้าหลากหลายประเภท ผลิตภัณฑ์ทั่วไปบางชนิด เช่น โพลีเอทิลีน โพลีโพรพีลีน โพลีบิวทิลีน หรือโพลีสไตรีน มีเพียงอะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจนเท่านั้น

บางชนิด เช่น ไนลอน มีอะตอมของไนโตรเจนเป็นแกนหลักของหน่วยการทำซ้ำ ในขณะที่บางชนิด เช่น โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) มีคลอไรด์เชื่อมต่อกับแกนหลักที่เป็นคาร์บอนทั้งหมด

เนื่องจากความสมบูรณ์และโครงสร้างโมเลกุล โพลีเมอร์จึงเป็นวัสดุที่น่าสนใจเป็นพิเศษสำหรับใช้ในการผลิตสินค้าหลายประเภท เนื่องจากมักมีความแข็งแรงและเบา ทนทานต่อความร้อน ไฟฟ้า และสารเคมีส่วนใหญ่ และมักได้มาจากปิโตรเลียม

อย่างไรก็ตาม ในสภาพแวดล้อมตามธรรมชาติ โพลีเมอร์จะสลายตัวยากมากเนื่องจากมีคุณสมบัติเหมือนกัน

ไนลอนและโพลีโพรพีลีนเป็นตัวอย่างของเส้นใยโพลีเมอร์สังเคราะห์ที่มีคุณสมบัติทางกายภาพที่เป็นประโยชน์ ตัวอย่างเช่น พวกมันมีพื้นที่ผิวจำเพาะสูงและปรับปรุงคุณภาพทางกล

เส้นใยสังเคราะห์ที่มนุษย์สร้างขึ้นส่วนใหญ่ได้มาจากการดัดแปลงทางเคมีจากสารประกอบปิโตรเลียม โพลีเมอร์กึ่งผลึกเป็นชนิดที่พบมากที่สุดซึ่งถูกดึงและอัดขึ้นรูปในรูปแบบหน้าตัดที่หลากหลาย

เส้นใยโพลีเมอร์สังเคราะห์ Submicrometer ยังเป็นหัวข้อของการวิจัยจำนวนมากในช่วงไม่กี่ครั้งหลังนี้ โดยมีการนำไปใช้ในทางการแพทย์ เช่น วิศวกรรมเนื้อเยื่อ และการรักษาบาดแผล

โพลีเมอร์ถูกนำมาใช้มากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากมีคุณสมบัติด้านวัสดุที่หลากหลายและมีความสามารถรอบด้านในการผลิตและกระบวนการผลิต เป็นการยากที่จะจินตนาการถึงการดำรงอยู่ในแต่ละวันของเราโดยปราศจาก พลาสติก หรือโพลีเมอร์

โพลีเมอร์ทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบหลักของพลาสติก อย่างไรก็ตาม การใช้พลาสติกมีข้อเสียที่สำคัญในแง่ของพวกเขา ผลกระทบที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม. ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของพลาสติกและโพลีเมอร์ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากการผลิต เป็นเรื่องของฟอรัมวิชาการและสิ่งพิมพ์วิจัยหลายฉบับ

อย่างไรก็ตาม มีการพูดถึงน้อยลงว่าการผลิตเส้นใยโพลีเมอร์สำเร็จรูปและการสกัดส่วนผสมสำหรับตัวทำละลายและโพลีเมอร์ส่งผลต่อสิ่งแวดล้อมอย่างไร

ในโลกธรรมชาติ ตัวกลางที่เป็นพลาสติกอาจใช้เวลาหลายร้อยปีในการย่อยสลาย โลกกำลังประสบอยู่มากมายในปัจจุบัน พีสิ่งแวดล้อมปัญหาส่วนใหญ่เป็นผลมาจากขยะพลาสติกและขยะฝังกลบ

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของโพลีเมอร์

• โพลีเมอร์ในมหาสมุทร
• มลพิษไมโครพลาสติก
• ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของโพลีสไตรีน
• การเลียนแบบอาหาร
• การหลั่ง POPs
• มลพิษจากการผลิต
• การสะสมของหลุมฝังกลบ

1. โพลีเมอร์ในมหาสมุทร

ขยะพลาสติกไหลเข้าสู่ระบบทางทะเลต่อปีคาดว่าจะสูงถึง 100–250 ล้านเมตริกตันภายในปี 2025 หนึ่งในปัญหาสิ่งแวดล้อมใหม่ 10 อันดับแรกที่ระบบนิเวศทางทะเลกำลังเผชิญคือการมีอยู่ของอนุภาคพลาสติกในขยะทะเลอย่างกว้างขวาง ซึ่งพบได้ในทุกทะเล .

การแพร่กระจายของพลาสติกซึ่งบางครั้งเรียกว่า "มลพิษจากพลาสติก" เป็นที่รู้กันว่าส่งผลเสียต่อสมรรถภาพของสิ่งมีชีวิตในทะเล และขัดขวางการดำเนินงานที่เหมาะสมของระบบนิเวศทางทะเล

เนื่องจากอนุภาคพลาสติกทนทานต่อการสลายตัวและมีผลเสียต่อการกลืนกิน จึงมีหลักฐานว่าอนุภาคเหล่านี้มีอิทธิพลต่อกระบวนการทางชีวเคมี สรีรวิทยา และพฤติกรรมในระดับสิ่งมีชีวิต

แม้ในกรณีที่ไม่มีการกลืนกิน โพลีเมอร์สังเคราะห์ เช่น เม็ดบีดที่ทำจากโพลีเอทิลีน (PE) ใช้เวลาน้อยมากในการย่อยสลายในสภาพแวดล้อมทางทะเล ส่งผลให้อินทรียวัตถุมีระดับสูงขึ้นและการก่อตัวของกลุ่มออกซิไดซ์ในน้ำเค็มใกล้เคียง

เนื่องจากความตระหนักรู้ของสาธารณชนเกี่ยวกับผลกระทบของอนุภาคพลาสติกเพิ่มมากขึ้น ผลกระทบโดยรวมของพลาสติกที่ทำจากโพลีเมอร์ต่อแหล่งที่อยู่อาศัยในทะเลจึงเป็นที่รู้จักมากขึ้น

2. มลพิษไมโครพลาสติก

อนุภาคพลาสติกขนาดเล็กที่เรียกว่าไมโครพลาสติก (MPs) มักถูกพบในสินค้าที่ถูกทิ้ง ไมโครพลาสติกปฐมภูมิประกอบด้วยเม็ดพลาสติกเล็กๆ ที่ใช้ในสิ่งของต่างๆ รวมถึงอุปกรณ์พ่นลม น้ำยาทำความสะอาดใบหน้า และระบบจัดส่งยา

ในทางกลับกัน ไมโครพลาสติกทุติยภูมิคือชิ้นส่วนพลาสติกขนาดเล็กที่ยังคงอยู่หลังจากวัตถุพลาสติกที่มีขนาดใหญ่กว่า เช่น ไมโครพลาสติกปฐมภูมิพังทลาย

ในสิ่งมีชีวิตเช่นปลาและมนุษย์ microplastics สามารถทำให้เกิดการหยุดชะงักเล็กน้อย แต่เมื่อสะสมในปริมาณที่มากขึ้นก็อาจถึงแก่ชีวิตได้

จากการวิจัย ไมโครพลาสติกเป็นอันตรายต่อเซลล์ของมนุษย์อย่างมาก และเชื่อมโยงกับปัญหาสุขภาพร้ายแรง เช่น มะเร็ง โรคระบบทางเดินหายใจ และความผิดปกติในการคลอดบุตร

3. ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของ สไตรีน

โฟมโพลีสไตรีนที่ขยายตัวอาจมีราคาถูกในการผลิต แต่มีค่าใช้จ่ายสูงต่อผู้คนและสิ่งแวดล้อม โฟมพลาสติกโพสท่า ภัยคุกคามต่อสัตว์ป่า เพราะมันไม่ย่อยสลายทางชีวภาพ

โฟมพลาสติกเข้าสู่ระบบนิเวศโดยการสลายตัวเป็นเศษเล็กเศษน้อย ซึ่งสัตว์มักเข้าใจผิดคิดว่าเป็นอาหาร เศษเหล่านี้จะถูกกินโดยสัตว์ป่า เช่น นกนางนวล หรือให้อาหารแก่ลูกของมันโดยเอาพลาสติกใส่ท้อง

สิ่งมีชีวิตเหล่านี้จะไม่รู้สึกหิวเพราะท้องของพวกมันเต็มไปด้วยเศษพลาสติก ดังนั้นพวกมันอาจจะอดตายหรือก่อให้เกิดอันตรายต่อตัวเองอย่างถาวร โฟมโพลีสไตรีนเป็นวัสดุลอยน้ำได้ซึ่งสามารถทำลายสัตว์ทั่วโลกได้ด้วยการลอยตัวผ่านทางน้ำ

สุขภาพของผู้คนยังได้รับผลกระทบจากโฟมโพลีสไตรีนเนื่องจากมีองค์ประกอบทางเคมี ที่ กรมอนามัยและบริการมนุษย์ ได้พิจารณาแล้วว่าสไตรีนซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของโพลิสไตรีนอาจเป็นสารก่อมะเร็งในมนุษย์

สารเคมีนี้ก่อให้เกิดความเสี่ยงร้ายแรงต่อสุขภาพของมนุษย์หากซึมเข้าไปในอาหารและเครื่องดื่มที่บรรจุในภาชนะโพลีสไตรีน มีอันตรายต่อสุขภาพอย่างร้ายแรงสำหรับผู้ที่ผลิตโฟมและสินค้าอื่นๆ ที่ทำจากสไตรีน เช่นเดียวกับที่คนงานจำนวนมากทำเมื่อผลิตผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกัน การหายใจเอาสไตรีนเข้าไปอาจทำให้เกิดความเสียหายต่อระบบประสาทในระยะยาวได้

โฟมโพลีสไตรีนที่ขยายตัวเป็นสาเหตุสำคัญของมลภาวะจากพลาสติก มันก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมและหลุมฝังกลบด้วยขยะจำนวนมาก เป็นอันตรายต่อสุขภาพของทั้งคนและสัตว์. สิ่งที่เราต้องทำคือเลิกใช้มัน

4. การเลียนแบบอาหาร

จากข้อมูลของสถาบันสุขภาพแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา นกทะเลหลายล้านตัวพินาศในแต่ละปีอันเป็นผลมาจากการกินโพลีเมอร์สังเคราะห์ที่ถูกเข้าใจผิดว่าเป็นอาหาร ทำให้เป็นหนึ่งในปัญหาสิ่งแวดล้อมที่แพร่หลายที่สุดซึ่งเชื่อมโยงกับมลภาวะของโพลีเมอร์สังเคราะห์ ข้อมูลนี้เกี่ยวข้องกับนกทะเลถึง 44%

เนื่องจากมีบทบาทสำคัญทางนิเวศวิทยาในการควบคุมจำนวนประชากรปลาและสัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็ง การสูญพันธุ์อย่างกว้างขวางของนกชายฝั่งจึงเป็นภัยคุกคามร้ายแรงต่อระบบนิเวศ

5. การหลั่งป๊อป

POPs หรือสารมลพิษอินทรีย์ที่ตกค้างยาวนาน ถือเป็นสารพิษที่ตกค้างอยู่ในสิ่งแวดล้อมเป็นระยะเวลานาน ตัวอย่างของสิ่งเหล่านี้ ได้แก่ ยาฆ่าแมลงทอกซาฟีนและดีดีที

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแปซิฟิกได้ทดสอบโพลีเมอร์สังเคราะห์จากบริเวณชายฝั่งทางตอนเหนือของมหาสมุทรแปซิฟิกในปี 2007 และค้นพบว่าแต่ละตัวอย่างมีสารพิษที่เป็นอันตราย

โพลีเมอร์เทียมเหล่านี้ก่อให้เกิดภัยคุกคามต่อสุขภาพของการประมงในมหาสมุทรซึ่งเป็นอาหารสำหรับมนุษย์โดยการปล่อยสารเคมีที่เป็นพิษออกมาอย่างต่อเนื่องในปลาและสัตว์ป่าเมื่อบริโภค

6. มลพิษจากการผลิต

นอกจากจะก่อให้เกิดมลภาวะต่อมหาสมุทรอย่างเห็นได้ชัดแล้ว การผลิตโพลีเมอร์สังเคราะห์ยังอาจส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย

บริษัทเคมีภัณฑ์ของดูปองท์ได้หกสิ่งปนเปื้อนที่ใช้ในการผลิตเทฟลอนลงสู่แหล่งต้นน้ำในท้องถิ่นตลอดหลายทศวรรษ ตามหลักฐานที่ได้รับจากองค์กรคณะทำงานด้านสิ่งแวดล้อม

สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมของสหรัฐอเมริการะบุว่าสารนี้สะสมอยู่ในเหงือกปลาและสามารถเคลื่อนตัวขึ้นไปในห่วงโซ่อาหารได้อย่างรวดเร็ว

7. การสะสมฝังกลบ

นอกเหนือจากข้อเท็จจริงที่ว่าโพลีเมอร์สังเคราะห์ยังคงอยู่ในมหาสมุทรและก่อให้เกิดมลพิษทางน้ำเนื่องจากการผลิต ยังก่อให้เกิดปัญหาร้ายแรงบนบกด้วยเนื่องจากมักถูกทิ้งใน หลุมฝังกลบซึ่งพวกมันจะค่อยๆ ปล่อยสารพิษลงสู่ดินอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาหลายทศวรรษ

น้อยกว่า 1% ของถุงพลาสติก 102.1 พันล้านใบซึ่งเป็นโพลีเมอร์สังเคราะห์ที่ชาวอเมริกันใช้เพียงปีเดียวถูกนำไปรีไซเคิล ตามข้อมูลขององค์กร Clean Air Council

นอกเหนือจากการปล่อยสารประกอบพิษลงสู่ดินอย่างช้าๆ แล้ว โพลีเมอร์สังเคราะห์เหล่านี้ยังมีอายุการใช้งานยาวนานและไม่ย่อยสลายทางชีวภาพจนต้องใช้พื้นที่ฝังกลบเพิ่มเติมเสมอตราบใดที่การใช้โพลีเมอร์สังเคราะห์ยังคงมีอยู่และเพิ่มขึ้น

สรุป

โพลีเมอร์อาจมีผลกระทบสำคัญต่อสิ่งแวดล้อม ณ จุดใดในชีวิต การสกัดน้ำมันใช้พลังงานจำนวนมากและอาจรั่วไหลได้ ซึ่งส่งผลเสียต่อระบบนิเวศในท้องถิ่นทันที

หลังจากการผลิตผลิตภัณฑ์ การแปรรูปน้ำมันเพื่อสร้างวัตถุดิบต้องใช้พลังงานจำนวนมากและอาจปล่อยควันที่เป็นอันตรายต่อทั้งคนและสิ่งแวดล้อม

กระบวนการเหล่านี้อาจไม่ได้ขับเคลื่อนโดย แหล่งพลังงานหมุนเวียนซึ่งปล่อยก๊าซเรือนกระจกออกสู่ชั้นบรรยากาศและทำให้สภาพอากาศเปลี่ยนแปลงรุนแรงขึ้น

เนื่องจากโพลีเมอร์เชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ไม่สามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้ พลาสติกแบบใช้ครั้งเดียวจึงสามารถอุดตันในพื้นที่สาธารณะและแหล่งที่อยู่อาศัยในท้องถิ่นได้ นอกจากนี้ยังสามารถคงอยู่ได้นานหลายทศวรรษ

การกำจัดผลิตภัณฑ์โพลีเมอร์อย่างเหมาะสมโดยลูกค้าอาจส่งผลให้มีการฝังกลบ แม้แต่การรีไซเคิลโพลีเมอร์ก็ต้องใช้พลังงานและสารเคมีจำนวนมาก ซึ่งเพิ่มความเสี่ยง ก๊าซเรือนกระจก และควันที่เป็นอันตราย

ดังที่เราได้เห็นแล้วว่าการใช้และการผลิตพลาสติกส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อม ส่งผลให้เกิดการผลิตขยะและการปล่อยก๊าซเรือนกระจก การใช้พลาสติกที่ย่อยสลายได้และย่อยสลายได้ทางชีวภาพกำลังได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ

สารเหล่านี้ถูกสร้างมาให้สลายตัวในสิ่งแวดล้อมได้รวดเร็วยิ่งขึ้น และทำให้เกิดขยะน้อยลงอันเป็นผลมาจากการผลิตและการใช้พลาสติก

แนะนำ

• 8 ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของกากนิวเคลียร์
  .
• 12 ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของสารกำจัดศัตรูพืช
  .
• 9 ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์
  .
• 7 ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของการขุดแร่เหล็ก
  .
• 12 ผลกระทบของของเสียต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของมนุษย์