Studie: Bakterien und Pilze fressen und zersetzten Kunststoffe

Lesezeit: 7 Minuten

Gastbeitrag von Kip Hansen – 18. Oktober 2019 – Original auf WUWT

wohin geht es

Die Wissenschaft beginnt im langen Kampf um falsch informierte Anti-Plastik-Interessenvertretung zu siegen. Es hat lange gedauert. Die jüngste Veröffentlichung zum Thema pelagischer Kunststoff (Kunststoff, der in den Ozeanen schwimmt) stammt von einem wissenschaftlichen Team der Woods Hole Oceanographic Institution in Cape Cod, Massachusetts, und dem Massachusetts Institute of Technology .

Die Studie lautet „ Sonnenlicht wandelt Polystyrol in Kohlendioxid und gelösten organischen Kohlenstoff um “ von Collin P. Ward, Cassia J. Armstrong, Anna N. Walsh, Julia H. Jackson und Christopher M. Reddy. Es ist eine gute Grundlagenwissenschaft.

Styrolbecher

Wir alle kennen Polystyrol – es ist in modernen Verpackungen weit verbreitet, sowohl als Feststoff wie Joghurtbecher als auch in expandierter Form für Einweg-Schaumgetränkebecher. Ein Großteil des Treibguts aus Kunststoff, das an den Stränden der Welt gefunden wird und in Flüssen schwimmt, ist dieser allgegenwärtige Kunststoff, insbesondere der Schaumstoff.

Das neue Abstract der neuen Studie beginnt damit:

ZUSAMMENFASSUNG: Zahlreiche internationale Regierungsbehörden, die die Politik lenken, gehen davon aus, dass Polystyrol jahrtausendelang in der Umwelt verbleibt. Hier zeigen wir, dass Polystyrol vollständig zu Kohlendioxid photochemisch oxidiert und teilweise zu gelöstem organischem Kohlenstoff photochemisch oxidiert wird . Die Lebensdauer der vollständigen und partiellen photochemischen Oxidation wird auf hundertjähriger bzw. dekadischer Zeitskala geschätzt. Diese Lebensdauern sind um Größenordnungen schneller als die biologische Atmung von Polystyrol und stellen somit die vorherrschende Annahme in Frage, dass Polystyrol über Jahrtausende in der Umwelt    verbleibt . “ [Bolding Mine – kh]

Es ist an der Zeit, dass jemand die Position der Aktivisten, die von vielen Umwelt-, Anti-Plastik- und Anti-Unternehmensgruppen vertreten und verkündet wurde, wissenschaftlich in Frage stellt: „Plastic is Forever“.

Plastik ist nicht für immer. Sowohl natürliches als auch künstliches Glas ist für immer, aber nicht aus Kunststoff.

Was sind Kunststoffe?

Kunststoffe sind Kohlenwasserstoffe. Das heißt, Kunststoffe bestehen hauptsächlich aus Wasserstoff und Kohlenstoff, die in verschiedenen Konfigurationen kombiniert sind. Und wenn die Natur Sauerstoff und Stickstoff hinzufügt, erhalten wir die Substanz aller Lebewesen (von denen wir wissen). Menschen, Pflanzen, Tiere, Mikroben, Erdöl, Erdgas, abgestorbene Blätter, Torfmoore – im Grunde ist alles, was einmal lebte (und was nicht mehr lebte), aus Wasserstoff und Kohlenstoff und Sauerstoff und Stickstoff zusammengesetzt, mit ein wenig Wasser andere Elemente.

Kohlenwasserstoffe enthalten ausschließlich Wasserstoff und Kohlenstoff. Viele der Bausteine ​​von Pflanzen sind Kohlenwasserstoffe – wie Cellulose. Cellulose, das Material, aus dem die meisten Pflanzen bestehen, war der Grundbestandteil, aus dem Mitte des 19. Jahrhunderts die ersten synthetischen Kunststoffe hergestellt wurden .

Das, was Kunststoffe plastisch macht [Plastizität – die Fähigkeit, sich zu verformen, ohne zu brechen], ist, dass ihre Grundbausteine ​​- Kohlenstoffatome mit gebundenen Wasserstoffatomen – zu langen Ketten kombiniert werden – oft spiralförmig mit anderen Elementen gedreht, die wie folgt aussehen:

Polyethylen

Hier sehen wir den üblichen Kunststoff Polyethylen, der aus einer Reihe von HCH-Bits besteht, die zu einer typischen langen Kunststoffkette zusammengefügt sind.

Warum diese ganze Chemie wiederholen? 

Kunststoffe sind im Kern sehr einfache natürliche Strukturen – Kohlenstoffatome, die an Wasserstoffatome gebunden sind. Es sind keine Frankensteinschen Monstrositäten, die von chemischen Verrückten durch arkane Alchemie hergestellt wurden.

Und wie wir sehen werden, sind sie nicht unzerstörbar, weil sie ganz natürlich sind, sondern für die normalen Wege der Entropie in der natürlichen Welt anfällig.

Kunststoffe sind Lebensmittel

Nicht Nahrung für uns, sondern Nahrung für die kleinsten Pflanzen und Tiere. Da Kunststoffe Kohlenwasserstoffe sind, eignen sie sich gut als Nahrung für Lebewesen, die Kohlenwasserstoffe zur Energiegewinnung oxidieren und für die Bausteine ​​ihres Körpers verwenden.

Mit dem Öl im Deepwater Horizon- Vorfall im Jahr 2010 wurde festgestellt, dass „natürlich vorkommende Mikroben in dieser Tiefe hochspezialisiert sind, indem sie bestimmte Bestandteile des Öls als Nahrungsquelle verwenden.“   Mikroben aßen einen Großteil der 4,1 Millionen Barrel von Rohöl, das in den Golf von Mexiko gegossen.

verschwinden_bits

Bei pelagischen Kunststoffen (Kunststoffe, die in den offenen Ozeanen schwimmen) wurde auch festgestellt, dass die Kunststoffgegenstände, wenn sie von der Sonne abgebaut werden, durch die Einwirkung von Wind und Wellen in immer kleinere Stücke zerfallen. Die Abbildung zeigt, was sie beim Sieben des Ozeans für schwimmende Kunststoffe gefunden haben. Intuitiv sollte die Anzahl der Teile in verschiedenen Größen weiter zunehmen, wenn sie in immer kleinere Teile zerfallen Wenn Artikel kleiner als 1 mm werden – Annäherung an Null bei weniger als 0,5 mm. Dies ist nicht aus Mangel an Versuchen, die Siebe sind sehr fein. In der realen Welt verschwinden die Teile sehr schnell, wenn sie die Größe von 1 Millimeter unterschreiten .

Mikroben

Was passiert mit diesen kleinen Stücken?  Mikroben fressen sie vollständig auf .

Natürlich haben die Plastik fressenden Mikroben die ganze Zeit an den Oberflächen des schwimmenden Plastiks gefressen, aber wenn die Stücke sehr klein werden, können die Mikroben aufgrund des Verhältnisses von Oberfläche zu Volumen das gesamte kleine Stück heraussuchen und verbrauchen. wie ein winziger Eiswürfel, der schnell in einem Glas Wasser verschwindet (während ein größerer Eiswürfel bestehen bleibt).

siehe meine ausführlichere Erklärung hier )

Diese interessanten Neuigkeiten sind keine Einzelfälle. Ein anderes Papier bestätigt, dass Mikroben die Plastikfolie fressen, die in den Ozeanen landet.

Im vergangenen Jahr entdeckten Wissenschaftler in Japan Bakterien , die PET-Kunststoff fraßen – den Kunststoff, aus dem diese klaren Soda- und Wasserflaschen bestehen – und eine andere Gruppe entdeckte ein Enzym, das PET abbaut. Natürlich  wurde festgestellt , dass  Wachsraupen innerhalb weniger Stunden Plastik zersetzen , und  Mehlwürmer  besitzen Darmmikroben, die sich durch Styropor ernähren. Beckham [Gregg Beckham, ein Forscher am National Renewable Energy Laboratory des US-amerikanischen Energieministeriums] meint angesichts der allgegenwärtigen Umweltverschmutzung: „Es ist wahrscheinlich, dass sich Mikroben schneller und besser entwickeln, um künstliche Kunststoffe abzubauen. Es scheint, dass die Natur Lösungen entwickelt. “

Es sind nicht nur Bakterien und Meerestiere, die Plastik fressen:

 „2017 haben Khan und ein Team anderer Wissenschaftler eine Probe eines zuvor unentdeckten Pilzstamms auf einer Müllkippe in Islamabad, Pakistan, gesammelt . Als sie es zurück nach China brachten, um im Labor zu studieren, war die Pilzart, ein zuvor unentdeckter Stamm der Art Aspergillus tubingensis, in der Lage, Polyurethan abzubauen – üblich in industriellen Umgebungen und in Kühlschränken, Kunstleder und vielen anderen Anwendungen – in nur Wochen statt Jahrzehnten. Der Pilz sondert Enzyme ab, die die chemischen Bindungen des Kunststoffs auflösen, und nutzt seine Myzelien – Filamentpilze, die den Wurzeln einer Pflanze ähneln -, um den Kunststoff weiter aufzubrechen. “

Zurück zur neuesten Studie….

Jeder, der an einer Straßenräumaktion teilgenommen hat (eine beliebte freiwillige Aktivität in den USA) oder beim Sammeln von Müll an den Stränden mitgewirkt hat, weiß, dass Schaumgetränkebecher, die für längere Zeit in der Sonne liegen, zusammenbrechen und buchstäblich auseinanderfallen, wenn man es versucht Hole sie ab.

cups_to_CO2

Genau das hat die neue Studie herausgefunden. Noch wichtiger ist, dass nicht nur die Struktur des Schaums zusammenbricht, sondern die Substanz des Schaums „ vollständig photochemisch zu Kohlendioxid oxidiert und teilweise photochemisch zu gelöstem organischem Kohlenstoff oxidiert wird .“ Im Wesentlichen auf Kohlenwasserstoffbasis Kunststoff zerfällt einfach wieder in CO 2 und in Wasser gelösten organischen Kohlenstoff. Wie lange dauert es? Diese Studie schätzt Zeitskalen von einem Jahrzehnt bis zu Jahrhunderten.

Siebkunststoff

Nach meiner persönlichen Erfahrung habe ich Schaumgetränkebecher gefunden, die sich in einem einzigen Sommer bei direkter Sonneneinstrahlung so stark zersetzen, dass sie „beim Berühren in Stücke brechen“. Bei pelagischen Starbucks-Bechern habe ich noch nie einen Schaumgetränkebecher gefunden, der auf offener See schwimmt (während ich an den Ufern von Inseln viel gefunden habe, ohne dass der Müll ordnungsgemäß eingesammelt und entsorgt wurde). Das Fehlen von schwimmenden Schaumstoffbechern zeigt an, dass sie viel schneller als ein Jahrzehnt im Meer unter der vollen Sonne unter den vereinten Kräften für Wind, Wellen und Sonne zerfallen. In dem Kunststoff, der von der Meeresoberfläche gesiebt wurde, befindet sich kein bisschen Polystyrolschaum .

Wissenschaft vs. Advocacy

Wie in der Zusammenfassung der jüngsten Studie ohne weiteres zugegeben wird, vertreten die Anti-Plastik-Aktivisten die falsche Überzeugung, dass „Kunststoffe für immer“ sind – dass sie sich niemals auf natürliche Weise im Meer oder auf Mülldeponien zersetzen oder zersetzen werden. Die Wissenschaft hat jedoch herausgefunden, dass Kunststoffe abgebaut, zersetzt, gefressen und photochemisch in ihre wesentlichen Elemente zurückoxidiert werden – Kohlenstoff und Wasserstoff – oder von verschiedenen Mikroben und Pilzen als Lebensmittel verwendet werden. Der größte Teil des Plastikmülls, der in die Ozeane gelangt, verschwindet vollständig.

HDPE

Es gibt Kunststoffe, die absichtlich so konstruiert sind, dass sie Sonnenlicht und Chemikalien standhalten, ohne sich zu verschlechtern. Darunter befinden sich verschiedene Arten von HDPE ( High-Density Polyethylen ), die zur Herstellung von Tausenden von Gegenständen verwendet werden, darunter Trinkwasserrohre, chirurgische Implantate, Mülldeponien, pyrotechnische Mörtel und Kraftstoffdosen. Ein weiterer persönlicher Hinweis: Wenn Sie Kanister für den Schiffsgebrauch oder Benzinkanister für Außenborder kaufen, kaufen Sie nur HDPE mit dem hier abgebildeten Symbol. Viele Verbrauchergaskanister sollen in Garagen gelagert werden und bei Sonneneinstrahlung schnell kaputt gehen.  HDPE-Benzinkanister sollen exponiert sein und sehr lange halten.

Fazit:

–   Kunststoffe fallen unter die Kindergartenregeln – Säubere dein eigenes Durcheinander – Nimm dich selbst in die Hand. Geben Sie Ihren Müll in den richtigen Mülleimer – Wertstoffe werden in den Papierkorb gegeben.

–  Müll gehört nicht in die natürliche Umwelt – unabhängig davon, woraus er besteht. Nationen, Staaten, Landkreise und Städte sollten sehr darauf achten, dass der Müll und die Abfälle der menschlichen Zivilisation ordnungsgemäß und vernünftig gesammelt und entsorgt werden.

–  Kunststoffe sind wie Erdöl Kohlenwasserstoffe . Daher sollte es zu verwertbarem Baumaterial wie Kunststoffplatten für Terrassen und Decks recycelt oder als Brennstoff zur Stromerzeugung in modernen, sauber verbrannten Kraftwerken verwendet werden.

–  Dünnschicht-Einkaufstüten aus Kunststoff, wie sie weltweit verboten sind, sollten durch überarbeitete Materialien ersetzt werden, um leichter abbaubar zu sein und im allgemeinen Gebrauch eingesetzt zu werden .  Viele Typen sind bereits im Handel erhältlich, wenn auch gegen Aufpreis.

– Der  größte Teil des Kunststoffs, der in die Umwelt gelangt ist, wird in angemessener Zeit auf natürliche Weise entsorgt . Diese Tatsache sollte nicht als Entschuldigung dafür herangezogen werden, dass wir nicht dafür verantwortlich sind, für unser eigenes Durcheinander zu sorgen.

– Der  Abbau von deponierten Kunststoffen dauert länger – wird jedoch von Mikroben und Pilzen angegriffen. Einige Kunststoffe haben in Deponien eine sehr lange Lebensdauer – dafür sind Deponien da. Andere menschliche Produkte wie Gläser und Keramiken werden künftigen interstellaren Archäologen zur Verfügung stehen.

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Kommentar des Autors:

Unsere Gesellschaften werden ständig von schlecht informierten Aktivisten angegriffen, die gegen Schatten und eingebildete Boogeymen kämpfen, anstatt zu versuchen, die Welt zu einem besseren Ort für die wirklich Bedürftigen zu machen. Diejenigen, die zum Beispiel ihre Zeit, ihr Geld und ihre Mühen in den Kampf um das Verbot von Plastikstrohen stecken, erscheinen uns lächerlich, als sie jahrelang einigen der fast eine Milliarde Menschen geholfen haben, die in tiefster Armut leben. Vielen fehlt es an einfachen Notwendigkeiten wie sauberen Quellen Trinkwasser, effiziente, sichere Kochherde oder Zugang zu einer minimalen Basisgesundheitsversorgung.

Kunststoffe sind wundersame moderne Materialien, die in unseren modernen Gesellschaften so vieles möglich gemacht haben. Sie werden nicht viele (vielleicht nicht einmal einen) Anti-Plastik-Aktivisten finden, die kein modernes Handy besitzen oder in einem kunststofffreien Zuhause leben – das ist heute wahrscheinlich so gut wie unmöglich.

Unnötiger Abfall, insbesondere überschüssiges Verpackungsmaterial, ist ein Problem, zumindest in den Vereinigten Staaten, wo fast alles, was verkauft wird, in zu viele Schichten Verpackungsmaterial eingewickelt ist, die entsorgt werden müssen. Ja, ein Großteil dieser Abfälle besteht aus Kunststoff, der recycelt werden sollte, aber nicht.

Ich würde gerne hören, wie Ihre Stadt oder Ihr Bundesland mit dem richtigen Umgang mit Müll aller Art Erfolg hat.

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