Suche
Mein Konto
ومن المعروف بالفعل أن فناجين القهوة التي تستخدم لمرة واحدة تشكل مصدر إزعاج بيئي لأن طلائها البلاستيكي الرقيق يجعل من الصعب للغاية إعادة تدويرها.
الآن وجدت دراسة جديدة أن حاويات المشروبات الساخنة تطلق تريليونات من الجزيئات البلاستيكية المجهرية في مشروبك.
قام الباحثون في المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا بتحليل أكواب المشروبات الساخنة التي تستخدم لمرة واحدة والمغطاة بمادة البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE) - وهو فيلم بلاستيكي ناعم ومرن يستخدم غالبًا كبطانة مقاومة للماء.
ووجدوا أنه عندما تتعرض هذه الأكواب للماء عند درجة حرارة 100 درجة مئوية (212 درجة فهرنهايت)، فإنها تطلق تريليونات من الجسيمات النانوية لكل لتر في الماء.
وقال الكيميائي كريستوفر زانغميستر: "الفكرة الرئيسية هنا هي أن هناك جزيئات بلاستيكية في كل مكان ننظر إليه. هناك الكثير منها. تريليونات لكل لتر".
"نحن لا نعرف ما إذا كانت هذه آثار صحية ضارة على الناس أو الحيوانات. لدينا مستوى عال من الثقة في وجودها."
يحذر العلماء من أن شرب القهوة أو الشاي من كوب ورقي لا يعد إسرافًا فحسب، بل قد يؤدي أيضًا إلى ابتلاع الآلاف من الجزيئات البلاستيكية الدقيقة
لتحليل الجسيمات النانوية الصادرة عن فناجين القهوة، أخذ زانجميستر وفريقه الماء الموجود في الكوب، ورشوه في رذاذ خفيف، وتركوه حتى يجف، مما أدى إلى عزل الجسيمات النانوية عن بقية المحلول.
وقد تم استخدام هذه التقنية سابقًا للكشف عن الجزيئات الصغيرة في الغلاف الجوي.
وبعد أن يجف الضباب، تم فرز الجسيمات النانوية الموجودة فيه حسب الحجم والشحنة.
يمكن للباحثين بعد ذلك تحديد حجم معين - على سبيل المثال جسيمات نانوية يبلغ حجمها حوالي 100 نانومتر - وإدخالها في عداد الجسيمات.
تم تعريض الجسيمات النانوية لبخار ساخن من البيوتانول، وهو نوع من الكحول، ثم تم تبريدها بسرعة.
ومع تكثيف الكحول، تضخمت الجزيئات من نانومتر في الحجم إلى ميكرومتر، مما يجعلها أكثر قابلية للاكتشاف.
تتم هذه العملية تلقائيًا ويتم تنفيذها بواسطة برنامج كمبيوتر يقوم بإحصاء الجزيئات.
ويمكن للباحثين أيضًا تحديد التركيب الكيميائي للجسيمات النانوية عن طريق وضعها على السطح ومراقبتها باستخدام تقنية تعرف باسم المجهر الإلكتروني الماسح.
صور عالية الدقة للجسيمات النانوية الموجودة في أكواب المشروبات التي يمكن التخلص منها مثل فناجين القهوة، على مستوى الميكرومتر (جزء من المليون من المتر).
يتضمن ذلك التقاط صور عالية الدقة لعينة باستخدام شعاع من الإلكترونات عالية الطاقة.
كما استخدموا أيضًا التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه، وهي تقنية تكتشف طيف ضوء الأشعة تحت الحمراء للغاز أو الصلب أو السائل.
قدمت كل هذه التقنيات معًا صورة أكثر اكتمالًا لحجم وتكوين الجسيمات النانوية.
وفي تحليلاتهم وملاحظاتهم، وجد الباحثون أن متوسط حجم الجسيمات النانوية يتراوح بين 30 نانومتر و80 نانومتر، مع عدد قليل يزيد عن 200 نانومتر.
وقال زانجميستر: "في العقد الماضي، اكتشف العلماء وجود مواد بلاستيكية في كل مكان في البيئة".
"لقد نظر الناس إلى الثلوج في القارة القطبية الجنوبية، وهي قاع البحيرات الجليدية، ووجدوا جسيمات بلاستيكية صغيرة أكبر من حوالي 100 نانومتر، مما يعني أنها ربما لم تكن صغيرة بما يكفي لدخول الخلية والتسبب في مشاكل جسدية.
قال زانغميستر: "دراستنا مختلفة لأن هذه الجسيمات النانوية صغيرة جدًا وهي ذات أهمية كبيرة لأنها يمكن أن تدخل الخلية وربما تعطل وظيفتها"، وأكد أيضًا أنه لم يجد أحد أن هذا هو الحال.
وجدت دراسة مماثلة أجراها المعهد الهندي للتكنولوجيا في خراجبور في عام 2020 أن المشروب الساخن للوجبات الجاهزة في كوب يمكن التخلص منه يحتوي على ما متوسطه 25000 قطعة من البلاستيك الدقيق.
كما تم العثور على معادن مثل الزنك والرصاص والكروم في الماء. واقترح الباحثون أن هذه جاءت من نفس البطانة البلاستيكية.
يُظهر الرسم التوضيحي فنجان قهوة به قسم موسع مصنوع من جزيئات بلاستيكية. يمكن لأكواب المشروبات التي تستخدم لمرة واحدة، مثل فناجين القهوة، إطلاق تريليونات من الجسيمات النانوية، أو جزيئات بلاستيكية صغيرة، من الجدار الداخلي للكوب عند تسخين الماء
بالإضافة إلى فناجين القهوة، قام باحثو NIST أيضًا بتحليل أكياس النايلون الغذائية مثل بطانات الخبز - صفائح بلاستيكية شفافة توضع في أواني الخبز لإنشاء سطح غير لاصق يمنع فقدان الرطوبة.
ووجدوا أن تركيز الجسيمات النانوية المنبعثة في الماء الساخن من النايلون الغذائي كان أعلى بسبع مرات من تركيزه في أكواب المشروبات التي تستخدم لمرة واحدة.
وأشار زانغميستر إلى أنه لا يوجد اختبار شائع الاستخدام لقياس البولي إيثيلين منخفض الكثافة المنبعث في الماء من عينات مثل فناجين القهوة، ولكن هناك اختبارات للبلاستيك النايلون.
نتائج هذه الدراسة يمكن أن تساعد الجهود المبذولة لتطوير مثل هذه الاختبارات.
تدخل المواد البلاستيكية الدقيقة المجاري المائية بطرق مختلفة وينتهي بها الأمر معلقة في السائل. يمكن أن تمتصها المأكولات البحرية من الماء أو تمتصها النباتات للوصول إلى طعامنا
وقد قام زانجميستر وفريقه الآن بتحليل السلع والمواد الاستهلاكية الأخرى، مثل الأقمشة والقطن والبوليستر والأكياس البلاستيكية والمياه المخزنة في الأنابيب البلاستيكية.
إن نتائج هذه الدراسة، بالإضافة إلى تلك الموجودة في الأنواع الأخرى من المواد التي تم تحليلها، ستفتح آفاقًا جديدة للبحث في هذا المجال في المستقبل.
وقال: "تهدف معظم الدراسات حول هذا الموضوع إلى تدريب الزملاء. وستقوم هذه الورقة بالأمرين معًا: تدريب العلماء وتوفير التوعية".
ونشرت الدراسة في المجلة العلمية العلوم البيئية والتكنولوجيا.