Пластик — огромная проблема. Точнее, не сам пластик, а отходы, заполонившие моря, океаны, землю. Даже в самых отдаленных уголках планеты, до которых и добраться-то сложно, находят своеобразные артефакты культуры — пластиковые бутылки, пакеты и многое другое. Некоторые страны начали воевать с производителями пластиковых изделий, а также с их массовыми потребителями (например, супермаркеты, которые миллиардами закупают пакеты).
Но это война небыстрая, планета успеет укрыться слоем пластика до того, как победят «борцы с пакетами». Правда, кроме прямых запретов есть и другие способы борьбы, которые могут казаться весьма неожиданными. Например, бактерии, которые питаются пластиком, служащим основным материалом для изготовления большинства упаковочных материалов. Сейчас, изучив жизнедеятельность этих бактерий, ученые смогли выделить фермент, при помощи которого микроорганизмы перерабатывают пластик.
Международная команда ученых не только выделила фермент, но и доработала, усовершенствовав его молекулярную структуру. Теперь фермент является весьма эффективным инструментом в борьбе с подступающим пластиком — в основном, с бутылками PET. «То, что нам удалось улучшить структуру фермента, для нас самих стало немного шоком», — заявил руководитель исследовательской группы.
Для уничтожения определенной массы пластика ферменту требуется несколько дней. Но все же это не десятилетия и века, которые нужны для завершения процесса разложения пластика в природе. Сейчас ученые надеются на то, что им удастся доработать фермент таким образом, чтобы он разлагал пластик на составляющие. Впоследствии получившиеся элемент можно собрать снова в молекулу пластика. В идеале это позволило бы сократить использование природных ресурсов и снизить влияние производства пластика на окружающую среду.
На данный момент в мире продается около 1 млн пластиковых бутылок за минуту. Из них перерабатывается лишь 14%, что очень немного. А на производство новых бутылок требуется все новые и новые ресурсы, включая весьма ценную нефть.
Пластиковые пакеты, плавающие в море, обычно обманывают черепах, питающихся медузами. Парящий в толще пакет ничем почти не отличается по внешнему виду от медузы, поэтому черепахи заглатывают бесполезный пластик и в некоторых случаях умирают от истощения. И проблема не только в черепахах — мельчайшие частицы пластика попадают в органы пищеварения планктона, снижая способность миниатюрных организмов питаться. Те массово погибают от голода, в результате уходит и рыба, которая питается планктоном. Нарушается трофическая цепь морских экосистем.
Если бы ученые смогли найти способ перерабатывать пластик или хотя бы разлагать его на составляющие, соединения, которые не оказывают вредного воздействия на окружающую среду, это могло бы стать началом успехом в вопросе сохранения природы или хотя бы менее быстрого уничтожения отдельных ее компонентов.
Кстати, не так давно выяснилось, что частицы пластика можно найти в воде практически в любой точке мира. Авторы исследования, ученые из Миннесотского университета, провели анализ 159 образцов воды из различных регионов Земли, включая США, Европу, Индонезию, Уганду, Бейрут, Индию и Эквадор. В 83% проб был обнаружен пластик, ни одна страна не может похвастаться тем, что ее водоемы чисты.
К сожалению, исследователи проводили лишь количественный, но не качественный анализ. То есть типы пластика, частицы которого были найдены, не определялись. Целью исследования было показать, насколько на самом деле пластик распространился по миру.
В прошлом году микрочастицы пластика были найдены и в морской соли. Кроме того, они же обнаружены в морских организмах, в еде, в пиве, в меде, сахаре и воздухе.
В 2014 году европейские ученые показали, что любители моллюсков потребляют около 11 000 крошечных частиц пластика в год. Теперь можно подсчитать, что если ежедневно выпивать около двух литров воды, находясь в США, то ежегодное количество потребленного человеком пластика составит около 7000 микрочастиц. Это в том случае, если результаты исследования корректны.
Комментарии (69)
vassabi
21.04.2018 14:56… а потом ученым придется придумывать — как разлагать бактерии, разлагающие пластики?
vanxant
21.04.2018 16:15Это бактериям придётся придумывать, как разлагать ученых, когда сожрут весь пластик.
littorio
21.04.2018 19:12+1Это основная проблема. Пластик любят за то, что он не тухнет и не гниёт. То есть абиологичен. Появятся бактерии, жрущие пластик — появится проблема.
egigd
22.04.2018 08:37+3PLA отлично разлагается, но при этом это не является сколько-нибудь серьёзной проблемой при его эксплуатации.
Целлофан (не путать с полиэтиленом!) тоже отлично разлагается, и вновь никаких проблем.
То, что разлагается за несколько лет, будучи зарытым во влажный грунт, сотни лет спокойно простоит у вас дома.littorio
22.04.2018 10:56+1Окей, срок/условия разложения — сильный аргумент. То есть массовый переход на PLA мог бы решить проблему мусора? По крайней мере долгоживущего, в океане? Тогда зачем бактерии?
egigd
22.04.2018 11:21+3И да и нет…
Формально — да.
Реально же PLA не позволяет полностью заменить собой тот же полиэтилен, т.к. имеет другие механические свойства, многократно дороже и т.д.
В конце концов, просто ходить за покупками со своим пакетом (а мой опыт показывает, что хороший полиэтиленовый пакет может «жить» несколько лет) гораздо экологически чище, чем каждый день покупать в супермаркете новый пакет из PLA и выбрасывать его на следующий день в помойку.
Jamato
22.04.2018 11:03Так они уже появились в природе. Были же новости. Из Японии, если я не ошибаюсь, из обычного водоёма. Собственно, это написано в статье.
Sadler
21.04.2018 15:37+1мельчайшие частицы пластика попадают в органы пищеварения планктона
Возможно, следует внедрить данный фермент в пищеварительную систему планктона? Получатся живые машинки по переработке пластика в биомассу: чем больше пластика, тем больше планктона.
kalmarius
21.04.2018 18:43+1Внедрить этот фермент в пищеварительную систему человека:
Спойлер
unxed
22.04.2018 02:46Модифицировать гены кишечной палочки для производства ферментов, разлагающих пластики до чего-то питательного, и подсадить в жкт всем, кому надо. Мучные черви примерно так пластик и хавают.
Sadler
22.04.2018 16:04+1Ниже насчёт бактерий уже правильно пошутили: их слишком сложно контролировать, в результате эволюции достаточно быстро можно получить обратную проблему, когда бактерии начнут активно жрать нужный нам пластик и выживать в окружающей среде. Чем медленнее эволюция существа, которому подсаживаются соответствующие гены, тем безопаснее.
old_bear
21.04.2018 16:06+2— Вот бы вывести бактерию, которая бы жрала подряд всю органику, включая полиэтилен. Загружаешь в бак мусор, а на выходе получаешь металлолом, стекло и тепло :)
— Марсиане такую однажды вывели.
(с) баш
Hellsy22
21.04.2018 16:39-4Не надо обращать внимание на скучные проблемы — ну, там, знаете, загрязнение воздуха в городах выхлопами автомобилей или промышленными выбросами, плохую очистку питьевой воды, сомнительное качество продуктов питания, низкую доступность медицины или хотя бы проблемы обеспечения жильем. Надо написать очередную ежемесячную статью об ужасах пластика и героической борьбе с ним — только вдумайтесь, ведь человек может наткнуться на пластиковую бутылку в лесу и тогда ух что будет!
Anarions
21.04.2018 16:54+2Морская жизнь уже сейчас очень серьёзно страдает от пластика. И говорить об этом хотя-бы раз в месяц — очень важно. Или нужно дождаться пока настанет совсем необратимая жопа (которая не так уж далека), и только тогда что-то делать?
Hellsy22
21.04.2018 17:49Городская жизнь уже сейчас очень серьезно страдает от выхлопных газов. Но попробуйте найти хотя бы одну статью за квартал посвященную этой проблеме. Или некоммерческую статью о проблемах очистки воды в мегаполисах.
Mn0g0kratn0Ub1ennbIyNaGT
21.04.2018 19:52Вам кто-то не даёт обращать внимание на то, на что вы хотите обращать внимание? Обращайте!
lpwaterhouse
21.04.2018 20:36+2Тысячи их, о них не пишет только ленивый. И Китай каждый месяц упоминают в различных изданиях десятки раз. И электромобили под этой вывеской продвигают, мол так и так, вынесем выбросы за пределы города, а что будет внутри, те будут гонять выбросы через фильтры. Просто это проблема, существование которой уже признают и последствия которой очевидны всем. А то, что где-то там в тихом океане умирает рыбка из-за пластика, это многим не очевидно и они считают проблему надуманной.
agat000
22.04.2018 07:52+2Там проблема ясна и наглядна, пути решения тоже определены. Озеленение, экологические нормы на ДВС, электротранспорт.
С пластиком пока непонятно, что делать.
Anarions
22.04.2018 13:58О загрязнённости городов не писал только ленивый. Но принципиальное отличие городов от океана в том что город не является местом обитания тысяч подверженных опасности вымирания животных и не является одним из основных источников кислорода.
dmsav
23.04.2018 12:47У вас есть все возможности писать такие тексты хотя бы раз в квартал.
И нужно не только писать, но и делать что-то.
Regis
21.04.2018 16:59+2Как насчет того, чтобы позволить различным группам учёных параллельно заниматься разными проблемами (как это и просиходит)?
Hellsy22
21.04.2018 17:41А разве я кому-то что-то запрещаю? Я лишь говорю о том, что проблема пластика чрезмерно раздута, а на ее фоне игнорируются реально серьезные проблемы.
artsin
21.04.2018 18:38Это реально серьезная проблема. Те что вы перечислили тоже серьезные, но это не делает проблему пластика несерьезной.
Hellsy22
21.04.2018 19:43Рассмотрите это с другой стороны. Вы говорите, что загрязнение воздуха и воды в мегаполисах, от которого страдают сотни миллионов людей, «так же важны» как проблема валяющихся в лесах пластиковых бутылок.
При ограниченном количестве ресурсов приоритеты выставляются в зависимости от уровня угрозы для людей, обширности и срочности проблемы. Алармисты же формируют свою реальность, опираясь на устоявшиеся страшилки, с удовольствием педалируя темы страшного ИИ (и робомобилей убийц в частности), ГМО, глобального потепления и теперь вот загрязнения пластиком. И конкретно эта статья — типичный алармизм, поскольку конкретика или отсутствует или ни к чему не привязана. Например, пассаж про черепах — некоторое количество черепах глотает пакеты и некоторое количество черепах, проглотивших пакеты — умирает от истощения (даже не буду спрашивать пытался ли кто-то доказать связь между пакетами и смертью от истощения) и это походя объявляется проблемой. А потом идет стандартная мантра про нарушение трофических цепей, которое конечно же никто и не попытался всерьез исследовать.
Разумеется, загрязнение пластиком — это нехорошо. Но в списке проблем человечества, проблем убивающих людей здесь и сейчас, оно вряд ли войдет даже в двадцатку. А внимания ей уделяется словно это одна из основных проблем.artsin
22.04.2018 02:12Ваше мнение про «загрязнение воздуха в мегаполисах от которого страдают сотни миллионов людей» тоже ничем не подкреплены. Просто вы скорее всего живете в мегаполисе и для вас это насущная проблема, в отличие от микропластика в океане. И да — в статье делается уклон не на бутылки в лесу, а микропластик в воде, что немного разные вещи.
sHaggY_caT
22.04.2018 20:38Я думаю, что бензиновая, мусорная, химическая вонь в городах это преимущественно проблема стран с низким GDP per capita. Возможно, Вы её преувеличиваете в глобальном масштабе.
Когда мы поехали поработать по рабочим визам в Нидерланды, одна из вещей, что меня поразила, это была экология. Причём не только в сравнении с Москвой, но и с провинциальными городами РФ.
Мне очень понравилось и то, что при выборе поставщика электричества тут многие выбирают более дорогое электричество с ветряков.
Мне кажется, что благополучность и отвественность очень коррелируют с развитием институтов в обществе и государстве и с богатством. Например, тут людям не всё равно чем дышать, и по этой же причине им не всё равно и по поводу проблем Африки, пластика, или глобального потепления. В РФ и Китае же никому нет дела, поэтому там обычна химическая вонь.
foal
22.04.2018 01:36Возможно, ответ кроется в том, что затронутые вами проблемы не требуют для своего решения участия ученых? А только определённой организации? Я сам живу в довольно большом городе, но не чувствую загрязнения воздуха (хотя в Тбилиси, в котором я был недели две назад, это чувствовалось очень отчётливо), рядом пруд, в котором плавает рыба, которую разводят на продажу, а чуть дальше пруд, где можно купаться всё лето, да воду из-под крана можно совершенно спокойно пить, кувшин с ней вам дадут в любом ресторане без опасений за ваше здоровье.
Areso
22.04.2018 09:23+1Везет вам. А я живу в городе, где холодную воду пить нельзя, а горячей очень как бы нежелательно мыться (будешь дурно пахнуть этой горячей водой+ проблемы с кожей). В общем и та и другая вода из под крана подходит под термин техническая. Кроме меня также живет еще почти 1.5 млн человек.
Выход, впрочем, есть — есть пара-тройка микрорайонов у которых своя скважина с холодной водой, и горячую воду они делают на своих мини-котельных, грея свою холодную. Ну и раздельные контуры для ГВС и отопления.
Жилье, жалко, в этих микрорайонах стоит значительно дороже.foal
22.04.2018 14:47+1Да это ясно, что не всё везде хорошо, просто товарищ возмущался, что это ученые его насущные проблемы не решают, а я написал, что учёные эти проблемы давно решили, просто решение не везде имплементировано :)
bro-dev
21.04.2018 17:31Кто нибудь может объяснить в чем конкретно проблема пластика? Он распространен ок, он в еде рыб, убивает их, планктон умирает, это ок, но вред то где? Фумигатор тоже убивает комаров, мб фумигаторы запретим? Просто не могу понять зачем этот искустеный хайп, когда то про глобальное потепление когда то про похолодание, по факту просто развлекают народ, и наверно кто то собирает деньги, а никакого вреда для человека вообще нету.
artsin
21.04.2018 18:46+1Во-первых человек не единственное живое существо на Земле. И оттого, что от его деятельности умирает планктон и другие участники экосистемы — это и есть вред. Во-вторых, если продолжать мыслить эгоистически(т.е. если человек не чувствует, то и вреда как-будто и нет), то ощутить вы его можете уже сейчас по экономическим признакам. Например, подорожание рыбы www.pnas.org/content/pnas/114/7/1512.full.pdf
artskep
21.04.2018 19:30Так, я, конечно, понимаю, что ссылка на англоязычный источник придает видимость веса словам, но давайте не передергивать. По ссылке совсем ничего по поводу проблемы пластика.
bro-dev
21.04.2018 20:43От этого и нужно отталкиваться, посчитать экономическую целесообразность, и только потом действовать.
Cast_iron
21.04.2018 20:51+2Я что-то не понимаю?
Взять пластик — разложить его на элементы — из них создать пластик, не проще пластик сразу переработать в пластик?Zenitchik
21.04.2018 21:15Лучше перерабатывать CO2 по процессу Сабатье, из метана делать пластик, из пластика делать пакеты и складывать их в пакеты. Таким образом будет уменьшаться количество антропогенного СО2 в атмосфере и увеличиваться количество (внезапно) антропогенного кислорода.
Mn0g0kratn0Ub1ennbIyNaGT
21.04.2018 21:13+1Перерабатывать пластик выгоднее, чем откармливать на нём никому не нужные бактерии. Эти учёные сделали шаг в неверном направлении.
Zenitchik
21.04.2018 21:16Более того, что-то меня не вдохновляют бактерии, способные размножаться питаясь материалом одноразовых шприцов.
mwizard
21.04.2018 23:15Ну, одноразовые шприцы будут в стерильных упаковках, что исключает наличие в том числе пластикотрофных бактерий, так что с ними до открытия упаковки ничего плохого не случится, а после открытия упаковки и выдержке в несколько дней они все равно потеряли бы стерильность, так что тоже не беда.
Другое дело, всякие компьютеры и прочиененужныеустройства — как отвадить от них маленьких голодных тварей?agat000
22.04.2018 08:00Специальный бактерицидный пластик же. Немного дороже, конечно. С ионами серебра, и прочими маркетинговыми фишками.
Плюс УФ-лампы в офисах, стерильная рабочая одежда, санпропускник на входе.
А домашние все равно каждые 2-3 года менять надо.
Мда.Zenitchik
22.04.2018 13:05+1И мы вернёмся к тому, с чего пришли: наиболее массовый пластик — не разлагается
don_ikar
21.04.2018 21:25Для уничтожения определенной массы пластика ферменту требуется несколько дней. Но все же это не десятилетия и века, которые нужны для завершения процесса разложения пластика в природе.
К сожалению, не помню источник, но читал исследования с данными о том, что лист бумаги, брошенный в лесу, разлагается за 1-2 года, консервная банка — за ~50 лет, а полиэтиленовый пакет — за ~900 лет. Так что, таки не десятилетия, а действительно века (почти десяток веков).Zenitchik
21.04.2018 21:39полиэтиленовый пакет — за ~900 лет
Тем не менее, можно провести личный эксперимент и убедиться, что под действием солнечного ультрафиолета полиэтиленовый пакет меньше чем за год теряет прочность и распадается на мелкие (~ 5 мм) хлопья полиэтилена.
Вероятно, как раз они и лежат потом 900 лет.
foal
22.04.2018 01:57Немного не в тему, но я никак не могу понять, как огрызок, кусок бумаги или жестяная банка загрязняют природу? Эстетику нарушают, это да. Но вот как они экологии вредят? Чем огрызок отличается от паданца, коих десятки осенью вокруг яблонь. Почему бумажка вреднее для леса, чем валежник, и что плохого в куске очищенного железа по сравнению с обычной железной рудой, которая вроде как экологию не портит? Я не призываю засыпать леса мусором, за собой надо убирать. Вот только и понимать необходимо, что делаем мы это только для себя, а природе на это глубоко фиолетово. Ну кроме пластика :)
don_ikar
22.04.2018 12:44+1Ну, огрызок — вполне себе удобрение, ничего в нём плохого нет. В городе — не эстетично, а в лесу — только польза от него. Бумага (если простая, на которой книги печатают, а не ячейки для яиц, например) тоже сильно не навредит (если не углубляться, что там с типографской краской и т.п.). С металлами сложнее, там разные сплавы и покрытия могут быть. Поэтому если уж приходится после себя оставлять мусор в лесу (походы и т.п.), рекомендуется не просто закапывать, а сжигать всё (кроме органики) — та же консервная банка, «обработанная» костром, разложится за несколько лет, а не будет лежать 50.
tyomitch
22.04.2018 18:20Осталось придумать, что делать со стеклом, которое разлагается горааздо дольше, чем жесть или полиэтилен.
ferreto
23.04.2018 22:55А зачем что-то делать со стеклом? Оно уж точно экологии не вредит. Меня больше заботят выброшенные на свалку (и в лесу их видел) топливные фильтры, батарейки, ртутные лампы и другая хрень в том же духе. Нефтяная плёнка на волоёмах…
tyomitch
23.04.2018 23:26А полиэтилен чем вредит? Кроме того, что неэстетично выглядит.
Mn0g0kratn0Ub1ennbIyNaGT
23.04.2018 23:46Во первых, в чистом лесу гулять приятно, а среди помоек — противно. Но раз «эстетичость» вас не волнует (хотя вы и не правы — поищите фото Ганга, врядли вы захотите в этой реке купаться среди пластика и прочего), то пластик весьма серьёзно загрязняет мировой океан. От него гибнет много морской живности — от планктона до птиц и китов, нарушается биологическое равновесие.
ferreto
24.04.2018 11:18Если честно, я не знаю. Уверен, что гуглить Вы и сами умеете :) Пусть полиэтилен не особо опасен, но это же не повод его везде разбрасывать. У себя дома же так никто не делает, обычно у людей нигде не валяются по углам пластиковые пакеты и бутылки. Можно за них зацепиться и сломать себе ногу, пакет может сожрать кот или надеть на голову ребёнок. Предлагаю собирать пластик и делать из него новый пластик, или топливо, или ещё что-нибудь. Читал здесь статью, что около 8% тихого океана покрыто пластиком. Если говорить как Вы, что в этом нет ничего страшного, то скоро 100% и океанов и земли будет покрыто пластиком. Думаете, это безвредно для живых существ? Была статья, что он вредит планктону, а погибнет планктон — погибнут все. Или Вы не согласны?
tyomitch
24.04.2018 12:04Я не предлагаю разбрасывать пластик; мне интересно, почему все сильнее озабочены пластиковым мусором, чем стеклянным, если эстетические качества их обоих одинаковы, а разлагается стекло в тысячу раз дольше.
DrPass
21.04.2018 22:54А на какие составляющие этот фермент разлагает пластик-то?
a5b
22.04.2018 01:12+1https://www.theguardian.com/environment/2018/apr/16/scientists-accidentally-create-mutant-enzyme-that-eats-plastic-bottles -> new research was spurred by the discovery in 2016 of the first bacterium that had naturally evolved to eat plastic -> https://www.theguardian.com/environment/2016/mar/10/could-a-new-plastic-eating-bacteria-help-combat-this-pollution-scourge -> http://science.sciencemag.org/content/351/6278/1196 = https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26965627
A bacterium that degrades and assimilates poly(ethylene terephthalate) Science 11 Mar 2016: Vol. 351, Issue 6278, pp. 1196-1199 DOI: 10.1126/science.aad6359
… When grown on PET, this strain produces two enzymes capable of hydrolyzing PET and the reaction intermediate, mono(2-hydroxyethyl) terephthalic acid. Both enzymes are required to enzymatically convert PET efficiently into its two environmentally benign monomers, terephthalic acid and ethylene glycol.Т.е. в исходной бактерии "Ideonella sakaiensis" — из ПЭТФ через mono(2-hydroxyethyl) terephthalic acid в terephthalic acid и ethylene glycol (мономеры ПЭТФ).
https://ru.wikipedia.org/wiki/Ideonella_sakaiensis "Вначале внеклеточный фермент ПЭТаза (фермент, гидролизующий ПЭТ) разлагает ПЭТ до моно(2-гидроксиэтил)терефталевой кислоты (основной продукт) и терефталевой кислоты (побочный продукт)… Моно(2-гидроксиэтил)терефталевая кислота гидролизуется соответствующим ферментом… до терефталевой кислоты и этиленгликоля. Терефталевая кислота доставляется в клетку через специальный белок-переносчик и последовательно катаболизируется двумя ферментами до протокатеховой кислоты. Затем специальная 3,4-диоксигеназа [en] разрушает ароматическое кольцо протокатеховой кислоты [2]."
В оригинальной заметке https://www.theguardian.com/environment/2018/apr/16/scientists-accidentally-create-mutant-enzyme-that-eats-plastic-bottles
сразу не нашел ссылки на новую публикацию, но там "The new research, published in the journal Proceedings of the National Academy of Sciences, ...Prof John McGeehan, ..who led the research.", что легко дает
"Characterization and engineering of a plastic-degrading aromatic polyesterase" (doi:10.1073/pnas.1718804115) http://www.pnas.org/content/early/2018/04/16/1718804115 = https://researchportal.port.ac.uk/portal/en/publications/characterization-and-engineering-of-a-plasticdegrading-aromatic-polyesterase(bc0e1e81-118c-4e91-b22b-b173cfa72281).html
tyomitch
22.04.2018 08:34+1В 2014 году европейские ученые показали, что любители моллюсков потребляют около 11 000 крошечных частиц пластика в год. Теперь можно подсчитать, что если ежедневно выпивать около двух литров воды, находясь в США, то ежегодное количество потребленного человеком пластика составит около 7000 микрочастиц.
И что плохого в том, что человек проглатывает 100500 микрочастиц пластика в год?
Они же проходят насквозь, не задерживаясь.
Alex_Q
22.04.2018 12:04Прям «замечательно». Учитывая сколько в мире используется пластиковых труб, нас ждёт череда аварий.
Gorynych23
22.04.2018 17:57Создать пластик, не подверженный бактериальному разложению и использовать его для производства всего, чем мы особо дорожим, все же, проще, чем уничтожить уже произведенный пластиковый мусор. Сегодня я впервые увидел реальный мусорный остров в океане, ранее публикуемые сообщения касались участков океана с повышенным содержание мелкой пластиковой взвеси.
Мусорный остров в Карибском море
artskep
Мутант 59 :-)
ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D1%83%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%82-59
keishi
Да это просто Андромеда мутировала.