Екологічна проблематика та інновації в сфері очищення компонентів довкілля від мікропластику

 Білоус Олексій Олександрович

студент 4 курсу, спеціальність 183 «Технології захисту навколишнього середовища», Сумський державний університет

Данилов Дмитро Володимирович

магістр, спеціальність 183 «Технології захисту навколишнього середовища», Сумський державний університет

Черниш Єлізавета Юріївна

доктор технічних наук, доцент кафедри екології та природозахисних технологій, Сумський державний університет

Штепа Володимир Миколайович

доктор технічних наук, декан інженерного факультету, Поліський державний університет

 Екологічна проблематика та інновації в сфері очищення компонентів довкілля від мікропластику

Мікропластик потрапляє до оточуючого середовища щодня. Найчастіше він зустрічається у водному середовищі у вигляді гранул або волокон різних полімерів. Дослідження британських вчених виявило, що концентрація мікропластику в деяких водах перевищує концентрацію планктону. За прогнозами експертів, щорічно до морських вод потрапляє 10 млн тон полютанта [1].

Забруднення українських вод мікропластиком є дуже важливим питанням на сьогодні, оскільки в Україні відсутні дані про обсяги забруднення, але існують результати досліджень сусідніх держав, які мають вихід до Чорного та Азовського морів. У результаті досліджень берегів Азовського моря, було виявлено велику кількість мікропластику різних розмірів 57000 частинок на 1 м² [2]. Забруднення мікропластиком берегів Туреччини сягає більше 1 мільйона частинок на 1 м² [3].

Основним джерелом мікропластику є побутове сміття, рибальські приналежності, волокна синтетичних тканин, залишки автомобільних шин, фарби, зливи пральних машин. Такий вид мікропластику є первинним. Коли він потрапляє до води, під впливом ультрафіолетових променів він розпадається на мікрогранули. Тоді такий мікропластик класифікують як вторинний [1].

Потрапляє мікропластик до організму людини через воду або м’ясо тварин, риб або птахів. В середині організму людини пластик здатний відкладатися у травному тракті, або потрапляючи у кров, накопичуватися у нирках, легенях, селезінці або печінці. Частинки пластику здатні викликати імунну відповідь та ініціювати запалення тканин [4].

Крім цього мікропластик є великою проблемою що до використання та впровадження в країні біогазових біотехнологій, у зв’язку з накопичення його великої кількості в органічних відходах, відходах муніципалітетів та водоймах, що виступають в ролі субстрату для біогазової промисловості. Можна виділити таку проблематику:

• Мікропластик пригнічує виробництво метану при анаеробних процесах.
• Потенціал виробництва метану та коефіцієнт гідролізу зменшується з появою мікропластику.

Було проведена низка дослідів, що вивчали показники виробництва метану під час анаеробного розщеплення з різною кількістю доз мікропластику, що виявило скорочення виробництва метану до 88,53 ± 0,5%, 90,09 ± 1,2%, 89,95 ± 4,7%, 95,08 ± 0,5%, 90,29 ± 0,5%, 93,16 ± 0,8%,

92,92 ± 1,3%та 92,72 ± 0,6% порівняно з контролем після травлення протягом 59 днів [5].

Крім цього створюється проблематика накопичення мікропластику в дігестаті, що в свою чергу створює проблематику накопичення полютанту в ґрунтах аграрного сектору [6]. За для контролю та зниження кількості мікропластику в навколишньому середовищі запропоновано низку задач: 1) розробка методів вилучення мікропластику; 2) розробка методів, що прискорюють деградацію мікропластику; 3) поступовий перехід до використання біорозкладні мікропластику.

Зазвичай для очищення від мікропластику використовуються загальні методи видалення забруднень: коагуляції, використання мембранних технологій, флотація, дезінфекція, що не дають високого відсотку очищення від мікропластику. В 2021 були проведені досліди з більш ефективними методами деградації мікропластику, а саме обробка синтетичної монодисперсної суспензії мікропластика методом електроокислення. Аналіз робочих параметрів показав, що інтенсивність струму, матеріал аноду, тип електроліту та концентрація електроліту істотно вплинули на ефективність видалення мікропластику [7]. Дослідники застосовували цінні матеріали такі як алмази й титан, тому це технологічне рішення не є економічно доцільним для реалізації в промислових масштабах, пошук альтернатив, застосування більш дешевих матеріалів аналогів є на часі. Отже, розроблення нових методів деградації мікропластику та їх адаптація для практичного застосування є актуальним завданням насьогодні.

Список використаної літератури:

2. Кузьмінчук А., Мікропластик у воді, Блог Ecosoft, 2019 URL: https://ecosoft.ua/ua/blog/mikroplastik-v-vode/
3. Глушко А. Е., Беспалова Л.А., Мікропластік в пляжевих відкладеннях Азовського моря: морфологічні та морфометричні особливості, Південний федеральний університет, Ростов-на-Дону,
4. Турецькі вчені виміряли кількість мікропластику в Чорному морі. Українське національне інформаційне агентство «Укрінформ» : веб- сайт. URL: https://www.ukrinform.ua/rubric-technology/3227402-turecki-vceni- vimirali-kilkist-mikroplastiku-v-cornomu-mori.html
5. Azoulay D., Villa P., Arellano Y., Gordon M., Moon D., Miller K., Thompson , The hidden cost of a plastic planet, Plastic and health, 2019.
6. Li L., Geng S., Li Z., Song K., Effect of microplastic on anaerobic digestion of wasted activated sludge, Chemosphere №247,
7. Cornelis , Accinelli C., Rayns F., Fonteyene K., Miličić V., Minipaper E: Secondary sources of plastic contamination, eip-agri, 2021.
8. Kiendrebeogo M., Karimi Estahbanati M.R., Drogui P., Tyagi R.D., Treatment of microplastics in water by anodic oxidation: A case study for polystyrene, Environmental Pollution №269,