اختصاصی بسپار/ ریزپلاستیک‌ها و نقش آن‌‌ها در تشکیل ابر

بسپار/ایران پلیمر آلودگی ریزپلاستیک در اکثر بوم‌‌سازگان‌‌ها (ecosystem) وجود دارد، اما حضور آن‌‌ها در ابرهای ارتفاعات و تاثیر آن‌‌ها بر تشکیل ابرها و تغییرات جوی به خوبی شناخته شده نیست. در این مقاله ریزپلاستیک‌های درون مه‌‌ابر نمونه‌برداری شده از قله‌های کوه‌های ژاپن در ارتفاعات 3776-1300 متری با تصویربرداری بازتاب کلی تضعیف شده و طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل میکرو-فوریه تجزیه و تحلیل شد. در این مطالعه 9 ریزپلاستیک از جمله پلی‌‌اتیلن، پلی‌‌پروپیلن، پلی‌‌اتیلن ترفتالات، پلی‌‌متیل‌‌متاکریلات، پلی‌‌آمید 6، پلی‌‌کربنات، هم‌‌بسپار اتیلن-پروپیلن یا آلیاژ پلی‌‌اتیلن-پلی-پروپیلن، پلی‌‌یورتان و رزین اپوکسی مشاهده شدند. ریزپلاستیک‌ها حاصل تکه تکه شدن بودند و میانگین غلظت‌ آنها بین 7/6 تا 9/13 تکه در لیتر بود، و قطر Feret (معیار اندازه یک جسم در جهت مشخص است. به طور کلی، می‌‌توان آن را به عنوان فاصله بین دو صفحه موازی که جسم را عمود بر آن جهت محدود می‌‌کند، تعریف کرد. مترجم) آنها از 7/1 تا 6/94 میکرومتر بود. ریزپلاستیک‌های حاوی گروه‌های آب‌‌دوست مانند گروه‌های کربونیل یا هیدروکسیل فراوان بودند، که نشان می‌دهد ممکن است به عنوان هسته‌های میعان یخ و آب ابر عمل کرده باشند. به طور کلی، یافته‌‌ها نشان می‌دهد که ریزپلاستیک‌‌ها در ارتفاعات بر تشکیل ابر تاثیر می‌گذارند و به نوبه خود ممکن است آب و هوا را تغییر دهند.

مقدمه
پلاستیک‌ها به دلیل قیمت کم، وزن سبک و شکل‌‌پذیری (malleability) عالی در سراسر جهان بسیار محبوب شده اند ولی به نوبت خود باعث افزایش آلودگی در جهان نیز شده‌‌اند. ریزپلاستیک‌های کوچک‌تر از 5 میلی‌متر به ریزپلاستیک‌هایی ادامه گفته می‌شود: ریزمهره‌‌های (microbeads) مورد استفاده در لوازم آرایشی، صنایع اوراق‌‌‌‌سازی کشتی (ship-breaking) و کودها و هم‌‌چنین مواد حاصل از تخریب پلاستیک‌های بزرگ‌تر مانند کیسه‌های پلاستیکی و ظروف پلاستیکی. مطالعات قبلی ریزپلاستیک‌ها را در محیط‌های مختلف (مانند اقیانوس‌ها، رودخانه‌ها و خاک)، در دستگاه گوارش مهره‌داران و بی‌مهرگان، و در ریه‌های پرندگان وحشی شناسایی کرده‌اند. هم‌‌چنین ریزپلاستیک‌ها در خون، ریه و جفت زنان باردار شناسایی شده است.
سالانه بیش از 10 میلیون تن پلاستیک از خشکی وارد اقیانوس می‌شود. هنگامی که موجودات دریایی به طور ناخواسته این پلاستیک‌ها را می‌بلعند، به طور بالقوه می‌توانند دستگاه گوارش را مسدود کنند و مواد خطرناک را درون بافت‌ها انباشته کنند. ریزپلاستیک‌ها در بوم‌‌سازگان زمینی نیز یافت می‌شوند و 79 درصد از زباله‌های پلاستیکی جهان به دلیل ماهیت پایدارشان که می‌تواند صدها سال دوام بیاورد، در خاک‌‌چال‌‌ها یا محل‌های دفن زباله قرار می‌گیرد. انباشتگی ریزپلاستیک‌ها در محیط خاک می‌تواند سرعت جوانه‌‌زنی بذرها و ارتفاع شاخه‌‌ها را کاهش دهد و هم‌‌چنین باعث ایجاد تغییراتی در ظرفیت نگهداری آب خاک و ساختار خاک شود.
در مقایسه با مطالعات ریزپلاستیک در محیط‌های دریایی و زمینی، تحقیقات روی ریزپلاستیک‌های هوابرد محدود بوده است. مطالعات اولیه روی ریزپلاستیک‌های هوابرد عمدتا روی رسوب جوّ متمرکز بود، اما تحقیقات اخیر به طور فزاینده‌ای روی هواسل‌‌ها (aerosol، ذرات بسیار ریز جامد یا مایع معلق در هوا) جوی متمرکز شده است. با این حال، مقایسه داده‌ها در بین مطالعات به دلیل تنوع در روش‌های جمع‌آوری، آمایش و شناسایی که توسط محققان مختلف استفاده می‌شود، دشوار است. علاوه بر این، اکثر ریزپلاستیک‌های شناسایی ‌شده در هوا بزرگ‌تر از ذرات معلق با قطر کمتر از 5/2 میکرومتر (PM2.5) هستند (زیر 2.5 محدوده‌‌ای است که باعث مشکلات بهداشتی می‌‌شود). منابع بالقوه آن‌‌ها متنوع است از جمله: گرد جاده‌ها، خاک‌‌چال‌‌ها، ذرات سایش تایر و ترمز، چمن مصنوعی و لباس. هم‌‌چنین اقیانوس می‌تواند ریزپلاستیک‌های هوابرد را از طریق فرایندهای هواسل‌‌سازی به جو منتقل کند. هواسل‌‌های نمک دریایی که در اثر عملکرد امواج و پرتاب شدن در نتیجه‌‌ی ترکیدن حباب‌‌ها ایجاد می‌شوند نیز ممکن است نقش مهمی در این فرایند ایفا کنند. در تحقیقی، آزمایش‌های شکستن موج با افزودن دانه‌های پلی‌‌استایرن فلورسنت (5/0 تا 10 میکرومتر) به آب دریا به طور مصنوعی انجام شد و گزارش شد که مهره‌های 5/0 میکرومتری به نسبت توده‌‌ی آب تا 20 برابر در افشانه‌‌های دریا و دانه‌های 10 میکرومتری تا 2 برابر توده‌‌ی آب غلظتشان افزایش دارد.

وَردسپهر (troposphere، قسمت پایینی جوّ، از سطح زمین تا ارتفاع حدود 10 تا 20 کیلومتر، که در آن دما با افزایش ارتفاع تقریبا به‌صورت یکنواخت کاهش می‌یابد و تغییر وضع هوا در آن صورت می‌گیرد، مترجم) آزاد، یک مسیر مهم برای انتقال آلاینده‌های هوا در برد بلند به دلیل سرعت باد شدید است. مشاهده شده است که ریزپلاستیک‌های هوابرد نیز در وَردسپهر آزاد حمل می‌شوند و به آلودگی جهانی کمک می‌کنند. علاوه بر این، ریزپلاستیک‌های هوابرد ممکن است به عنوان ذرات هسته‌های میعان ابر و هسته یخ در حین انتقال در وَردسپهر آزاد و لایه مرزی جو عمل کنند و در نتیجه به طور بالقوه تشکیل ابر را تقویت کنند. پلاستیک‌ها آب‌‌گریز هستند، اما پس از قرار گرفتن طولانی مدت در معرض نور فرابنفش آب‌‌دوست می‌شوند. علاوه بر این، جذب ذرات معدنی و هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای روی سطوح آن‌ها ظرفیت هسته‌زایی یخ را افزایش می‌دهد. هدف اول این مطالعه تعیین حضور ریزپلاستیک‌های معلق در هوا در مه ابری در لایه مرزی جوّ و وَردسپهر آزاد بود. هدف دوم، تعیین ویژگی‌های ریزپلاستیک‌های هوابرد شناسایی‌شده، یعنی نوع بسپار، شکل، توزیع اندازه Feret و غلظت در مه ابری بود. هدف سوم، برآورد منش ریزپلاستیک‌های هوابرد در مه ابری با ترکیب غلظت یون اصلی و تحلیل مسیر معکوس توده‌های هوا بود. تا جایی که می‌دانیم، این اولین گزارش در مورد ریزپلاستیک‌های هوابرد در مه ابری است.

بخش تجربی
مکان‌‌های مورد رصد

برگردان: دکتر فاطمه خودکار
[email protected]

(ادامه دارد …)

متن کامل این گفت و گو را در شماره 254 ماهنامه بسپار که در نیمه آذرماه 1402 منتشر شده است، می خوانید.

در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق طاقچه  و  فیدیبو  قابل دسترسی است.