Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Wzbogać złotem swoje otoczenie
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Technologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Auke-Florian Hiemstra, naukowiec specjalizujący się w badaniu ptasich gniazd, który przed rokiem odkrył, że ptaki wykorzystują do budowy gniazd... kolce układane przez ludzi przeciwko ptakom, tym razem informuje o kolejnym fascynującym – i przerażającym – znalezisku. Znalazł gniazda zbudowane z nawarstwiającego się przez dekady plastiku. Odkrycie pokazuje, jak bardzo zanieczyściliśmy nasze otoczenie oraz jak wpływa to na zachowanie zwierząt.
Łyska to ptak powszechnie występujący w Europie. Można go spotkać na przykład w kanałach w Amsterdamie. Łyski zwykle nie wykorzystują ponownie wcześniej zbudowanych gniazd, gdyż tworzą je z nietrwałych materiałów roślinnych. Jednak w zanieczyszczonym przez ludzi środowisku miejskim ptaki zaczęły coraz częściej używać plastikowych odpadów. Jako że plastik się nie rozkłada, stare gniazda pozostają. I w ten sposób, warstwa po warstwie, rok po roku, plastikowe gniazdo się rozrasta. Heimstra trafił na gniazda, które istnieją w tym samym miejscu od 30 lat. Najstarsza warstwa ma tyle lat, co ja. Ptaki gniazdowały tutaj przez całe moje życie, mówi badacz.
Skąd jednak wiadomo, jak długo istnieje gniazdo? Wystarczyło sprawdzić daty upływu ważności produktów, które były w plastik zapakowane. W najstarszej warstwie znajduje się plastik datowany na początek lat 90., a skądinąd wiadomo, że łyski zaczęły gniazdować w Amsterdamie w 1989 roku. Gniazdo opowiada całą historię obecności tych ptaków w Amsterdamie, stwierdził uczony.
Wśród plastikowych odpadów znajduje się na przykład opakowanie batonika Mars wyprodukowane z okazji mistrzostw świata w piłce nożnej w USA w 1994 roku. Z kolei w górnej warstwie znajdziemy jednorazowe maseczki – śmieci, którymi zasypaliśmy Ziemię w trakcie pandemii COVID-19.
Znaczna część śmieci znalezionych w gniazdach pochodziła z opakowań żywności, szczególnie z pobliskiego McDonald'sa. Badacze znaleźli tam zarówno opakowania od McChickenów datowane na rok 1996, jak i współczesne opakowania od sosów do frytek. Odpady z sieci McDonald's, ze względu na jej rozpowszechnienie na świecie, to bardzo dobry znacznik plastikowych śmieci, które ludzkość po sobie pozostawia. Wydaje nam się, że gdy wyrzucamy plastikowy opad, to się go pozbywamy. Nic bardziej mylnego. Około 80% plastiku, jaki kiedykolwiek wyprodukowaliśmy, wciąż zanieczyszcza nasze środowisko i nasze organizmy.
Rozpowszechnienie niepodlegających rozkładowi plastikowych odpadów jest już tak wielkie, że niektórzy specjaliści mówią o „technostratygrafii”, kolejnych warstwach śmieci, które można wykorzystywać do datowania.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Plastik jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych zanieczyszczeń. Znaleziono go w najbardziej odległych regionach planety, a mikro- i nanoplastik znaleziono wewnątrz organizmów roślinnych i zwierzęcych. Zanieczyściliśmy nim cały łańcuch pokarmowy. Coraz więcej badań jest prowadzonych pod kątem obecności plastiku na naszych organizmach, a jego wpływem na zdrowie. Naukowcy z chińskiego Uniwersytetu Rolnictwa i Leśnictwa Zhejiang informują o znalezieniu związku pomiędzy koncentracją plastiku w organach, uszkodzeniami tkanek i problemami zdrowotnymi.
Jeszcze 1950 roku ludzkość używała rocznie 2 miliony ton plastiku. Przewidywana produkcja na rok bieżący to 445 milionów ton. A z szacunków wynika, że w roku 2050 będzie to już 1,5 miliarda ton rocznie. To zaś oznacza kolejne miliardy ton plastiku krążące w wodzie, glebie, powietrzu, roślinach i zwierzętach. Niedawno informowaliśmy, że torebki od herbaty uwalniają do naparu gigantyczną liczbę fragmentów plastiku.
Chińscy uczeni przeanalizowali 61 artykułów naukowych dotyczących wykrywania mikro- i nanoplastiku w ludzkich tkankach oraz 840 artykułów na temat toksyczności plastiku. Autorzy analizowanych badań opisywali plastik znaleziony w ludzkiej skórze, żyłach, tętnicach, skrzepach krwi, szpiku kostnym, jądrach, spermie, macicy, łożysku, ślinie, układzie pokarmowym, wątrobie, płucach, kamieniach nerkowych czy odchodach. Wykazali, że istnieje dodatnia korelacja pomiędzy nagromadzeniem plastiku w organizmie, a nieswoistym zapaleniem jelit, zakrzepicą, rakiem szyjki macicy i mięśniakami macicy.
Badania toksykologiczne pokazały zaś, że plastik może wywoływać stres oksydacyjny, zaburzenia pracy mitochondriów, stany zapalne, apoptozę komórek. Naukowcy obawiają się też jego wpływu na funkcjonowanie różnych organów, w tym mózgu.
Chińscy badacze zauważyli też, że wyższa koncentracja mikro- i nanoplastiku jest skorelowana z występowaniem blizn a tkankach. Przykładami takich tkanek mogą być jelita z procesami zapalnymi, zwłóknienia w płucach czy guzy nowotworowe. Istnienie takiej korelacji może wskazywać, że istnieje związek pomiędzy coraz większą koncentracją plastiku w danym miejscu, a lokalnie występującymi patologiami.
Przeprowadzona przez chińskich uczonych metaanaliza to dobry punkt wyjścia do dalszych badań. W tej chwili nie wiemy z całą pewnością, czy to mikro- i nanoplastik powoduje bliznowacenie i włóknienie tkanek, stany zapalne, guzy nowotworowe, czy też po prostu łatwiej gromadzi się w takich tkankach. Obecnie nie istnieje żadna efektywna metoda usuwania mikroplastiku ze środowiska czy ludzkich tkanek.
Szczegóły badań zostały opublikowane w piśmie TrAC Trends in Analytical Chemistry.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Tworzywa sztuczne to jedno z największych zagrożeń dla środowiska naturalnego. Tymczasem recykling plastiku to wielka porażka. Ludzkość poddaje recyklingowi jedynie 9% wytwarzanego przez siebie plastiku. Jakby tego było mało, autorzy najnowszych badań informują, że techniki wykorzystywane w przetwórstwie tworzyw sztucznych... zwiększają zanieczyszczenie środowiska mikroplastikiem. Do takich wniosków doszli naukowcy z University of Strathclyde w Szkocji i Dalhousie University w Kanadzie, którzy badali wodę wykorzystywaną do czyszczenia plastiku w zakładach przetwórstwa.
Globalna produkcja plastiku szybko rośnie. Tylko w latach 2018–2020 zwiększyła się ona z 359 do 367 milionów ton rocznie. Miliony ludzi na całym świecie segregują plastik we własnych domach. W znacznej części i tak trafia on jednak na wysypisko. A teraz dowiadujemy się, że ta niewielka część, która poddawana jest recyklingowi, sprawia jeszcze większe problemy. Wynikają one z tego, że plastik przed recyklingiem należy wymyć. Później tworzywo jest mielone i przetapiane na pelet.
Szkocko-kanadyjski zespół naukowy przyjrzał się procesowi recyklingu plastiku w supernowoczesnym zakładzie przetwórstwa w Wielkiej Brytanii, który co roku przyjmuje 22 680 ton zmieszanych odpadów z tworzyw sztucznych. Plastikowe odpady są myte w zakładzie czterokrotnie. Uczeni przyjrzeli się więc wodzie po każdym z tych cykli mycia, badając, ile pozostaje w niej mikroplastiku.
Okazało się, że mikroplastik obecny był w wodzie po każdym cyklu mycia. W badanym zakładzie, przez pewien czas po rozpoczęciu pracy, nie było systemu filtrowania wody spuszczanej do kanalizacji ściekowej. Dlatego też naukowcy mogli zbadać efektywność systemu filtrującego oraz dać nam wyobrażenie, jak bardzo zanieczyszczają środowisko zakłady wyposażone w w filtry oraz ich nie posiadające.
Okazało się, że filtry o około 50% zmniejszały zawartość mikroplastiku w wodzie. Mimo to z szacunków wynika, że nawet po pełnym cyklu filtrowania do środowiska może trafiać tylko z tego badanego zakładu od 4 do 1366 ton mikroplastiku rocznie, a zatem do 5% przetwarzanej masy. Co gorsza, filtry dość skutecznie wyłapują większe kawałki mikroplastiku, słabo zaś radzą sobie z tymi najmniejszymi. A to one z największą łatwością przenikają w głąb organizmów żywych.
Mikroplastik wykryto już w ludzkich jelitach, krwi, naczyniach krwionośnych, płucach, łożysku i mleku matki. Znaleziono go w każdej tkance ludzkiego organizmu, w jakiej go poszukiwano. Nie znamy zagrożeń, jakie dla człowieka niesie zanieczyszczenie organizmu plastikiem. Nie jest on jednak obojętny. Ostatnio naukowcy opisali nową jednostkę chorobową u ptaków – plastikozę. Nie ma więc gwarancji, że i u ludzi mikroplastik nie wywołuje chorób.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Niejednokrotnie słyszeliśmy o plastiku trafiającym do oceanów oraz pomysłach na jego usunięcie. Musimy jednak pamiętać, że plastikiem zanieczyściliśmy nie tylko wody na całym świecie. Nowe badania pokazuje, że zagęszczenie nanoplastiku w powietrzu jest znacznie większe niż dotychczas sądzono.
Dominik Brunner ze Szwajcarskich Federalnych Laboratoriów Wiedzy Materiałowej i Technologii (Empa) oraz badacze z Uniwersytetu w Utrechcie i Austriackiego Centralnego Instytutu Meteorologii i Geofizyki postanowili zbadać, jak wiele nanoplastiku opada na ziemię z atmosfery. Uzyskane wyniki zaskoczyły badaczy.
Z ich pomiarów wynika bowiem, że niektóre fragmenty nanoplastiku mogą być niesione przez powietrze nawet na odległość 2000 kilometrów, na każdego roku na teren Szwajcarii opada około 43 bilionów (!) miniaturowych fragmentów plastiku. To zaś może oznaczać, że w powietrza na Szwajcarię, od centrów miast po odległe alpejskie doliny, każdego roku spada 3000 ton plastikowych odpadów.
To bardzo wysokie szacunki, wyższe niż uzyskane przez innych naukowców, dlatego potrzebne są kolejne badania. Tym bardziej, że problem nanoplastiku rozprzestrzeniającego się w powietrzu jest w ogóle bardzo słabo rozpoznany. Tymczasem badania Brunnera, pomimo szokujących wyników, są najdokładniejszymi tego typu pracami na świecie. Szwajcarski uczony i jego holendersko-austriacki zespół opracowali nową metodę oceny zanieczyszczenia plastikiem, w której użyli spektrometru mas.
Na miejsce badań naukowcy wybrali szczyt góry Hoher Sonnenblick w Parku Narodowym Hohe Tauern w Austrii. To niewielki obszar położony na wysokości 3106 metrów n.p.m. Od 1886 roku znajduje się tam obserwatorium Centralnego Instytutu Meteorologii i Geodynamiki. Od czasu rozpoczęcia tutaj badań naukowych obserwatorium było nieczynne jedynie przez 4 dni.
Naukowcy codziennie o tej samej porze przez 38 dni pobierali próbki śniegu z tego samego obszaru. Zawartość próbek była następnie badana, a dzięki danym meteorologicznym można było określić, skąd wiatr przyniósł plastik. Naukowcy wykazali, że największa emisja nanoplastiku ma miejsce w gęsto zaludnionych obszarach miejskich. Około 30% zanieczyszczeń plastikiem trafiało na górski szczyt ze źródeł znajdujących się w promieniu 200 kilometrów, głównie z miast. Jednak wszystko wskazuje na to, że alpejskie szczyty są też zanieczyszczane plastikiem, który jest unoszony przez wiatr z powierzchni oceanu. Około 10% plastiku pochodziło z odległości ponad 2000 kilometrów, źródłem części był Atlantyk.
Oprócz plastiku w śniegu zidentyfikowano wiele innych zanieczyszczeń, od saharyskiego piasku po fragmenty okładzin hamulcowych z samochodów. To zanieczyszczenia, którymi oddychamy, które trafiają do naszych organizmów. Obecnie nie jest jasne, czy zanieczyszczenie mikro- i nanoplastikiem jest szkodliwe dla zdrowia. Warto jednak podkreślić, że nanoplastik jest na tyle mały, że trafia głęboko do płuc, a jest na tyle mały, że może z nich przedostać się do krwi.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Niewiele związków jest dziś równie istotnych dla przemysłu i medycyny co ditlenek tytanu. Mimo różnorodności i popularności zastosowań, część zagadnień związanych z budową powierzchni materiałów tworzonych z tego związku i zachodzącymi w niej procesami wciąż pozostaje niejasnych. Niektóre ze swoich tajemnic ditlenek tytanu właśnie odsłonił przed naukowcami z Instytutu Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk. W swoich badaniach po raz pierwszy wykorzystali oni synchrotron SOLARIS.
W wielu reakcjach chemicznych ditlenek tytanu (TiO2) pojawia się w roli katalizatora. Jako pigment występuje w tworzywach sztucznych, farbach czy kosmetykach, z kolei w medycznych implantach gwarantuje ich wysoką biokompatybilność. Ditlenek tytanu jest dziś praktycznie wszechobecny, co wcale nie oznacza, że ludzkość poznała już jego wszystkie właściwości. Realizująca projekt badawczy na synchrotronie SOLARIS grupa naukowców z Instytutu Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk (IFJ PAN) w Krakowie, kierowana przez dr. hab. Jakuba Szlachetkę, zdołała rzucić nieco światła na szczegóły procesów utleniania zewnętrznych warstw próbek tytanowych oraz związane z nimi zmiany w strukturze elektronowej tego materiału. Badania ditlenku tytanu zainaugurowały obecność naukowców IFJ PAN w programach badawczych realizowanych na synchrotronie SOLARIS. Urządzenie, działające w ramach Narodowego Centrum Promieniowania Synchrotronowego, jest zlokalizowane w Krakowie na terenie kampusu 600-lecia Uniwersytetu Jagiellońskiego.
Promieniowanie synchrotronowe odkryto w 1947 roku, gdy w firmie General Electric uruchomiono akcelerator, który za pomocą magnesów zakrzywiał tor ruchu przyspieszanych elektronów. Cząstki zaczynały wtedy chaotycznie emitować światło, traciły więc energię – a przecież miały ją zyskiwać! Promieniowanie synchrotronowe uznano zatem za efekt niepożądany. Dopiero dzięki kolejnym generacjom źródeł promieniowania synchrotronowego osiągnięto większe natężenia i lepszą jakość wiązek emitowanego światła, w tym wysoką powtarzalność impulsów o praktycznie zawsze takich samych cechach.
Synchrotron SOLARIS, największe i najnowocześniejsze urządzenie tego typu w Europie Środkowej, składa się z dwóch głównych części. Pierwszą tworzy liniowy akcelerator elektronów o długości 40 m. Cząstki zyskują tu energię 600 megaelektronowoltów, po czym trafiają do drugiej części aparatury: do wnętrza pierścienia akumulacyjnego o obwodzie 96 m, gdzie na ich drodze umieszczono magnesy zakrzywiające oraz wigglery i undulatory. Te ostatnie to zespoły naprzemiennie zorientowanych magnesów, wewnątrz których tor ruchu elektronów zaczyna przypominać kształtem sinusoidę. To właśnie wtedy "zataczające się" elektrony emitują promieniowanie synchrotronowe, kierowane do odpowiednich stacji końcowych z aparaturą pomiarową. Fale elektromagnetyczne wytwarzane przez SOLARIS są klasyfikowane jako miękkie promieniowanie rentgenowskie.
Unikatowe cechy promieniowania synchrotronowego znajdują wiele zastosowań: pomagają w pracach nad nowymi materiałami, śledzeniu przebiegu reakcji chemicznych, pozwalają prowadzić doświadczenia przydatne dla rozwoju nanotechnologii, mikrobiologii, medycyny, farmakologii i wielu innych dziedzin nauki i techniki.
Badania na synchrotronie SOLARIS otwierają zupełnie nowe możliwości, nic dziwnego, że o czas pomiarowy aplikuje tu wiele zespołów naukowych z kraju i świata. Choć nasz instytut – podobnie jak synchrotron SOLARIS – mieści się w Krakowie, jak wszyscy rywalizowaliśmy jakością proponowanych badań o czas pracy na odpowiedniej stacji pomiarowej - mówi prof. dr hab. Wojciech M. Kwiatek, kierownik Oddziału Badań Interdyscyplinarnych w IFJ PAN i jednocześnie Prezes Polskiego Towarzystwa Promieniowania Synchrotronowego. Prof. Kwiatek zauważa, że w dobie ograniczeń w podróżowaniu, wynikających z rozwoju pandemii, możliwość prowadzenia zaawansowanych badań fizycznych praktycznie na miejscu jest ogromną zaletą.
Swoje najnowsze pomiary, współfinansowane ze środków Narodowego Centrum Nauki, naukowcy z IFJ PAN przeprowadzili na stacji badawczej XAS krakowskiego synchrotronu. Rejestrowano tu, w jaki sposób promieniowanie rentgenowskie jest pochłaniane przez warstwy powierzchniowe próbek tytanowych, wcześniej wytworzonych w Instytucie w starannie kontrolowanych warunkach.
Skoncentrowaliśmy się na obserwacjach zmian struktury elektronowej powierzchniowych warstw próbek w zależności od zmian temperatury i postępu procesu utleniania. W tym celu wygrzaliśmy w różnych temperaturach i w atmosferze otoczenia dyski tytanowe, które po przetransportowaniu do stacji badawczej synchrotronu naświetlaliśmy wiązką promieniowania synchrotronowego, czyli promieniowaniem rentgenowskim. Ponieważ właściwości promieniowania synchrotronowego są doskonale znane, mogliśmy za jego pomocą precyzyjnie określić strukturę nieobsadzonych stanów elektronowych atomów tytanu i na tej podstawie wnioskować o zmianach w strukturze samego materiału - mówi doktorantka Klaudia Wojtaszek (IFJ PAN), pierwsza autorka artykułu opublikowanego w czasopiśmie Journal of Physical Chemistry A.
Ditlenek tytanu występuje w trzech odmianach polimorficznych, charakteryzujących się różną budową krystalograficzną. Najpopularniejszą jest rutyl, jako minerał występujący pospolicie w wielu skałach (pozostałe odmiany to anataz i brukit). Badania na synchrotronie SOLARIS pozwoliły krakowskim fizykom precyzyjnie odtworzyć proces formowania się fazy rutylowej. Okazało się, że powstaje ona w niższych temperaturach niż sądzono do tej pory.
Nasze badania mają charakter podstawowy, dostarczają fundamentalnej wiedzy o strukturze materiału. Struktura ta ma jednak ścisły związek z właściwościami fizykochemicznymi powierzchni ditlenku tytanu. Potencjalnie nasze wyniki mogą więc znaleźć zastosowanie na przykład przy optymalizowaniu właściwości powierzchniowych implantów medycznych - podsumowuje dr Anna Wach (IFJ PAN), która była odpowiedzialna za wykonanie eksperymentu na synchrotronie SOLARIS.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.