Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
W epoce miedzi ludzie poważne zanieczyścili środowisko rtęcią. Niektórzy jedli jej związki?
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Humanistyka
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Na Uniwersytecie Stanforda powstała rewolucyjna technika obrazowania struktur wewnątrz organizmu. Polega ona na uczynieniu skóry i innych tkanek... przezroczystymi. Można tego dokonać nakładając na skórę jeden z barwników spożywczych. Testy na zwierzętach wykazały, że proces jest odwracalny. Technika taka taka, jeśli sprawdzi się na ludziach, może mieć bardzo szerokie zastosowanie – od lokalizowania ran, poprzez monitorowanie chorób układu trawienia, po diagnostykę nowotworową.
Technologia ta może uczynić żyły lepiej widocznymi podczas pobierania krwi, ułatwić laserowe usuwanie tatuaży i pomagać we wczesnym wykrywaniu i leczeniu nowotworów, mówi Guosong Hong. Na przykład niektóre terapie wykorzystują lasery do usuwania komórek nowotworowych i przednowotworowych, ale ich działanie ograniczone jest do obszaru znajdującego się blisko powierzchni skóry. Ta technika może poprawić penetrację światła laserowego, dodaje.
Przyczyną, dla której nie możemy zajrzeć do wnętrza organizmu, jest rozpraszanie światła. Tłuszcze, płyny, białka, z których zbudowane są organizmy żywe, rozpraszają światło w różny sposób, powodując, że nie jest ono w stanie penetrować ich wnętrza, więc są dla nas nieprzezroczyste. Naukowcy ze Stanforda stwierdzili, że jeśli chcemy, by materiał biologiczny stał się przezroczysty, musimy spowodować, żeby wszystkie budujące go elementy rozpraszały światło w ten sam sposób. Innymi słowy, by miały taki sam współczynnik załamania. A opierając się na wiedzy z optyki stwierdzili, że barwniki najlepiej absorbują światło i mogą być najlepszym ośrodkiem, który spowoduje ujednolicenie współczynników załamania.
Szczególną uwagę zwrócili na tartrazynę czyli żółcień spożywczą 5, oznaczoną symbolem E102. Okazało się, że mieli rację. Po rozpuszczeniu w wodzie i zaabsorbowaniu przez tkanki, tartrazyna zapobiegała rozpraszaniu światła. Najpierw barwnik przetestowano na cienkich plastrach kurzej piersi. W miarę, jak stężenie tartrazyny rosło, zwiększał się współczynnik załamania światła w płynie znajdującym się w mięśniach. W końcu zwiększył się do tego stopnia, że był taki, jak w białkach budujących mięśnie. Plaster stał się przezroczysty.
Później zaczęto eksperymenty na myszach. Najpierw wtarli roztwór tartrazyny w skórę głowy, co pozwoliło im na obserwowanie naczyń krwionośnych. Później nałożyli go na brzuch, dzięki czemu mogli obserwować kurczenie się jelit i ruchy wywoływane oddychaniem oraz biciem serca. Technika pozwalała na obserwacje struktur wielkości mikrometrów, a nawet polepszyła obserwacje mikroskopowe. Po zmyciu tartrazyny ze skóry tkanki szybko wróciły do standardowego wyglądu. Nie zaobserwowano żadnych długoterminowych skutków nałożenia tartrazyny, a jej nadmiar został wydalony z organizmu w ciągu 48 godzin. Naukowcy podejrzewają, że wstrzyknięcie barwnika do tkanki pozwoli na obserwowanie jeszcze głębiej położonych struktur organizmu.
Badania, w ramach których dokonano tego potencjalnie przełomowego odkrycia, rozpoczęły się jako projekt, którego celem jest sprawdzenie, jak promieniowanie mikrofalowe wpływa na tkanki. Naukowcy przeanalizowali prace z dziedziny optyki z lat 70. i 80. ubiegłego wieku i znaleźli w nich dwa podstawowe narzędzia, które uznali za przydatne w swoich badaniach: matematyczne relacje Kramersa-Kroniga oraz model Lorentza. Te matematyczne narzędzia rozwijane są od dziesięcioleci, jednak nie używano ich w medycynie w taki sposób, jak podczas opisywanych badań.
Jeden z członków grupy badawczej zdał sobie sprawę, że te same zmiany, które czynią badane materiały przezroczystymi dla mikrofal, można zastosować dla światła widzialnego, co mogłyby być użyteczne w medycynie. Uczeni zamówili więc sięc silne barwniki i zaczęli dokładnie je analizować, szukając tego o idealnych właściwościach optycznych.
Nowatorskie podejście do problemu pozwoliło na dokonanie potencjalnie przełomowego odkrycia. O relacjach Kramersa-Kroniga uczy się każdy student optyki, w tym przypadku naukowcy wykorzystali tę wiedzę, do zbadania, jak silne barwniki mogą uczynić skórę przezroczystą. Podążyli więc w zupełnie nowym kierunku i wykorzystali znane od dziesięcioleci podstawy do stworzenia nowatorskiej technologii.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W epoce światowej gospodarki, rozwiniętych i skomplikowanych łańcuchów dystrybucji oraz przemysłowej produkcji żywności, ocena wpływu danego produktu żywnościowego na środowisko jest trudna. Kalifornijscy naukowcy stworzyli właśnie światową mapę takie wpływu, obejmującą wszystkie lądy i oceany. Coraz więcej osób zwraca uwagę na to, jakie są konsekwencje środowiskowe produkcji spożywanej przez nich żywności, mówi ekolog morski Ben Halpern z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara (UCSB).
Naukowiec przypomina, że dotychczas ukazywały się podobne opracowania. O ile jednak mogliśmy się z nich dowiedzieć, jak duże zanieczyszczenie wody czy emisja gazów cieplarnianych wiążą się z wytworzeniem kilograma danego produktu, to nie był to obraz zbyt precyzyjny. W różnych miejscach na świecie produkuje się bowiem różne rodzaje żywności i wykorzystuje przy tym różne metody. Dlatego też konieczna była ocena rzeczywistego wpływu na lokalne środowisko. Tę lukę w wiedzy postanowili wypełnić naukowcy z National Center for Ecological Analysis & Synthesis na UCSB.
Kumulatywna presja produkcji żywności jest bardziej skoncentrowana niż sądzono. Aż 92% tego wpływu ma miejsce na 10% powierzchni Ziemi, mówi Melanie Frazier. Ponadto za około 25% presji środowiskowej odpowiada produkcja mleka i wołowiny. A z badań wynika, że niemal 50% obciążenia środowiska przez produkcję żywności ma miejsce w zaledwie pięciu krajach. Są to Indie, Chiny, USA, Brazylia i Pakistan.
Naukowcy wzięli też pod uwagę wydajność produkcji każdego z rodzajów żywności, ale uwzględnili przy tym różnice pomiędzy krajami. Wydajność środowiskowa konkretnego rodzaju żywności jest zróżnicowana przestrzennie, przez co ranking produktów żywnościowych znacząco się różni pomiędzy poszczególnymi krajami. Ważne jest nie tylko co jemy, ale i gdzie to zostało wyprodukowane, dodaje współautorka badań profesor Halley Froehlich. Ha przykład dzięki technologiom, które zmniejszają emisję gazów cieplarnianych i zwiększają wydajność z hektara soja ze Stanów Zjednoczonych (to 1. producent soi na świecie) obciąża środowisko ponad 2-krotnie mniej niż soja z Indii (5. producent soi).
Naukowcy uwzględnili też wzajemne relacja pomiędzy lądami a oceanami. Na przykład hodowla świń i drobiu obciąża środowisko morskie, gdyż zwierzęta te są żywione produktami pochodzącymi z sardynek czy śledzi. Z kolei farmy morskie obciążają środowisko lądowe, ponieważ w hodowli ryb wykorzystuje się żywność wytworzoną na lądach.
Trzeba też zauważyć, że ocena łącznej presji środowiskowej może dawać inne wyniki niż każdego z elementu z osobna. Na przykład o ile hodowla krów na pastwiskach bardzo obciąża środowisko ze względu na rozległość terenów przeznaczanych na pastwiska, to łączna presja farm hodowlanych świń, które wytwarzają olbrzymią ilość zanieczyszczeń i zużywają nieco więcej wody niż hodowla krów, jest większa.
Biorąc pod uwagę łączną presję środowiskową pięć najbardziej zanieczyszczających produktów to wieprzowina, wołowina, ryż, pszenica i rośliny oleiste.
Wiele lat temu zrezygnowałem z jedzenia mięsa zwierząt lądowych, gdyż chciałem zmniejszyć swój wpływ na środowisko. Ale potem pomyślałem, że skoro jestem naukowcem, to powinienem podejmować takie decyzje na podstawie danych naukowych. Dlatego chciałem przeprowadzić badania tego typu. I teraz, gdy mamy wyniki, widzę, że niektóre ryby i owoce morza bardziej obciążają środowisko niż drób. Więc znowu jem drób, a wyeliminowałem takie produkty jak dorsz poławiany przez trawlery czy plamiak, przyznaje Halpern.
Szczegóły pracy zostały opublikowane na łamach Nature Sustainability.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Ekonomiści z Cambridge University, University of London i innych brytyjskich uczelni opracowali pierwszy raport pokazujący, w jaki sposób degradacja środowiska naturalnego wpływa na finanse publiczne, a przez to na ratingi kredytowe krajów. Z raportu wynika, że utrata bioróżnorodności już w tej chwili może w znaczący sposób obniżać ratingi, a Chiny i Indonezja mogą z powodu zniszczeń środowiskowych już w roku 2030 spaść o 2 miejsca w międzynarodowych ratingach.
Autorzy raportu Nature Loss and Sovereign Credit Ratings wzięli pod uwagę sytuację w 26 krajach, w tym w Polsce. Ostrzegają, że jeśli spełni się czarny scenariusz Banku Światowego – w którym zawarto ostrzeżenie przed częściowym załamaniem ekosystemów, co będzie miało niekorzystny wpływ na rybołówstwo, produkcję drewna w tropikach oraz zapylanie roślin uprawnych przez dziko żyjących zapylaczy – to ponad połowa z badanych krajów straci w ratingach kredytowych. W najgorszej sytuacji będą Indie, których rating może obniżyć się o 4 miejsca oraz Chiny, które mogą spaść aż o 6 miejsc na 20-stopniowej skali.
Ekonomiści wyliczyli też, że z powodu zniszczeń środowiskowych i związanych z tym obniżek w ratingach, odsetki od kredytów płacone przez 26 zbadanych krajów wzrosną o 53 miliardy dolarów rocznie. Dla wielu krajów rozwijających się może to oznaczać groźbę bankructwa.
Autorzy badań dodają, że wykorzystany przez nich algorytm sztucznej inteligencji i tak dokonał ostrożnych szacunków, gdyż pod uwagę brano jedynie rybołówstwo, produkcję drewna i zapylanie upraw. Tymczasem musimy pamiętać, że degradacja środowiska naturalnego wpływa na wszystko, od ludzkiego zdrowia po żyzność gleb.
Obecnie agencje ratingowe przy wystawianiu ocen biorą pod uwagę takie trudne do oceny ryzyka jak zmiany sytuacji geopolitycznej. Jednak w znacznej mierze ignorują jeszcze gospodarcze skutki niszczenia środowiska. Tymczasem twórcy raportu podkreślają, że inwestorzy, który nie biorą pod uwagę środowiska naturalnego nie są w stanie zarządzać efektywnie ryzykiem, a ignorowanie utraty bioróżnorodności w kalkulacjach ekonomicznych może zachwiać stabilnością rynku. Tymczasem ze wszelkie tego typu błędy i niewłaściwe szacunki ostatecznie płacą podatnicy.
Musimy pamiętać, że środowisko naturalne dostarcza nam wartościowych usług, od zwierząt zapylających uprawy, po rośliny regenerujące glebę i zapobiegające powodziom. Utrata tych usług wiąże się z olbrzymimi kosztami gospodarczymi. Gospodarki poszczególnych krajów stają właśnie przed wyborem. Albo zapłacą teraz i zainwestują w ochronę przyrody, albo zapłacą później w ramach wyższych odsetek od pożyczek i spirali zadłużenia, mówi doktor Matt Burke z Sheffield Hallam Univeristy. Opcja „płacimy teraz” generuje długoterminowe korzyści dla obywateli, przedsiębiorstw i środowiska. Opcja „płacimy później” generuje znaczące ryzyka, a na horyzoncie nie widać żadnych korzyści lub są one minimalne, dodaje.
Jako punkt wyjścia do badań wykorzystany został ubiegłoroczny raport Banku Światowego The Economic case for nature. A new global Earth-economy model. Brytyjscy ekonomiści algorytmu sztucznej inteligencji do symulowania przyszłych ratingów kredytowych w 26 krajach. Dla każdego z nich stworzyli trzy scenariusze. Pierwszy z nich zakładał natychmiastowe zatrzymanie utraty bioróżnorodności. W drugim założono, że nic się nie zmienia, utrata bioróżnorodności przebiega w takim tempie jak obecnie, co m.in. oznacza, że do roku 2030 w badanych krajach dojdzie do utraty 460 000 km2 naturalnych terenów. Sprawdzono też czarny scenariusz, w którym dochodzi do częściowego załamania ekosystemów, a w najbardziej narażonych regionach ma miejsce 90-procentowe zmniejszenie połowów ryb, produkcji drewna oraz zapylania przez dzikie zwierzęta.
Okazało się, że w scenariuszu, w którym nic się nie zmienia, obecne trendy wskazują, iż w ciągu najbliższych 8 lat cztery kraje doświadczą spadku ratingu z powodu utraty bioróżnorodności. Oceny Indii i Bangladeszu obniżą się o 1 miejsce, a Chin oraz Indonezji o 2 miejsca.
Jeśli jednak dojdzie do załamania tych ekosystemów, które obecnie są na krawędzi, to ponad połowa badanych krajów spadnie w ratingach o 1 miejsce, a 1/3 doświadczy obniżenia ratingu o co najmniej 3 miejsca. W tym czarnym scenariuszu Chiny spadną o sześć miejsc, a ich roczne odsetki od zadłużenia zwiększą się o nawet 18 miliardów dolarów. Dług kraju to jednak nie wszystko. Ekonomiści wyliczyli bowiem, że w takiej sytuacji zadłużenie chińskich przedsiębiorstw wzrośnie o 20–30 miliardów USD. Równie mocno zostanie dotknięta Malezja, której rating obniży się o niemal 7 miejsc, przez co kraj ten będzie musiał płacić każdego roku o 2,6 miliarda USD więcej. Spadku o 4 miejsca mogą spodziewać się Indie, Bangladesz i Indonezja.
W czarnym scenariuszu o ponad 10% rośnie ryzyko bankructwa 12 z 26 badanych krajów. Najbardziej narażone będą Bangladesz (wzrost ryzyka o 41%), Etiopia (38%) i Indie (29%). Polska jest w tej szczęśliwej sytuacji, że nawet w przypadku częściowego załamania ekosystemów ryzyko obniżenia ratingów czy bankructwa naszego kraju nie zmieni się w porównaniu z obecną sytuacją. Wręcz przeciwnie, symulacja wskazuje pewne szanse na zwiększenie ratingu kredytowego naszego kraju w takiej sytuacji. Równie bezpiecznych jest zaledwie kilka badanych krajów.
Kraje rozwijające się już w tej chwili mają problemy z zadłużeniem spowodowane pandemią Covid-19 i rosnącymi cenami. Utrata bioróżnorodności spowoduje, że znajdą się bliżej krawędzi bankructwa, mówi doktor Patrycja Klusak z University of East Anglia.
Autorzy badań zauważają, ze kraje, które będą chroniły swoje środowisko naturalne mogą liczyć na poprawę pozycji w ratingach. Także i tutaj działa prawo podaży i popytu. Zmniejszona podaż w jednym miejscu powoduje, że pojawiają się niedobory, rośnie więc wartość tego, co zostało, mówi doktor Moritz Kreamer, były wysoki rangą menedżer firmy ratingowej S&P, a obecnie badacz w University of London.
Ryzyka związane z utratą bioróżnorodności są materiałowymi ryzykami dla aktywności gospodarczej i finansów publicznych. Ochrona środowiska naturalnego jest ważna nie tylko dla samej natury, ale również dla zapewnienia stabilności makroekonomicznej. Ekolodzy dobrze rozumieją utratę bioróżnorodności. Dzięki satelitom możemy badać np. zmiany użytkowania ziemi i szacować starty. Biorąc pod uwagę ryzyka gospodarcze stwarzane przez niszczenie środowiska, włączenie tego czynnika do ratingów kredytowych jest nieuniknione, mówi profesor Ulrich Volz.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W najbliższych latach spodziewany jest lawinowy wzrost liczby miniaturowych urządzeń transmitujących dane. Rozwija się Internet-of-Things (IoT), więc tego typu urządzenia będą wykorzystywane np. w logistyce. Wszystkie one potrzebują źródła zasilania. Jednak baterie czy akumulatory wywierają negatywny wpływ na środowisko. Badacze z Empa (Szwajcarskie Federalne Laboratoria Nauk Materiałowych i Technologii) poinformowali o stworzeniu biodegradowalnego superkondensatora.
Urządzenie zbudowane jest z węgla, celulozy, gliceryny i soli stołowej. To składniki tuszu dla drukarki 3D, w której wyprodukowano nowatorskie kondensatory. Składa się on z celulozowych nanowółkien i nanokryształów, węgla w postaci sadzy, grafitu i węgla aktywnego. Formę płynną nadaje gliceryna, woda i dwa rodzaje alkoholu. Do tego dochodzi nieco soli zapewniającej przewodnictwo.
Superkondensator składa się z czterech warstw nakładanych jedna po drugiej przez drukarkę. Warstwy te to elastyczna podstawa, warstwa przewodząca, elektroda i elektrolit. Całość jest następnie składana na podobieństwo kanapki z elektrolitem wewnątrz. Powstaje w ten sposób całkowicie biodegradowalny kondensator, który może przechowywać energię elektryczną całymi godzinami, a jego wersja prototypowa jest zdolna do zasilania niewielkiego zegara cyfrowego. Kondensator wytrzymuje tysiące cykli ładowania/rozładowywania, może pracować przez wiele lat, działa w temperaturach ujemnych, jest odporny na nacisk i wstrząsy.
Kondensator, gdy już go nie będziemy potrzebowali, można wyrzucić. Rozkłada się w ciągu 2 miesięcy, a jedyne, co możemy po tym czasie zobaczyć, to nieco fragmentów węgla. Wydaje się to proste, ale takie nie było, mówi Xavier Aeby z Empa. Stworzenie urządzenia o odpowiednich parametrach wymagało wielu prób i testów. Konieczne było bowiem stworzenie tuszu o parametrach nadających się do użycia w drukarce, z którego powstanie kondensator gotowy do wykorzystania w praktyce.
Aeby studiował inżynierię mikroelektroniki na Szwajcarskim Federalnym Instytucie Technologii w Lozannie, a w Empa pisze doktorat. Jego opiekunem jest Gustav Nyström, którego grupa badawcza już od pewnego czasu prowadzi prace nad żelami bazującymi na nanoceluluzie, biodegradowalnym materiale o potencjalnie licznych zastosowaniach. Od bardzo dawna interesuje mnie biodegradowalny system przechowywania energii. Poprosiliśmy Empa o sfinansowanie naszego projektu, Printed Paper Batteries, i właśnie osiągnęliśmy pierwszy z naszych celów, mówi Nyström.
Szwajcarski superkondensator może już wkrótce stać się kluczowym komponentem IoT. W przyszłości takie kondensatory można będzie szybko ładować wykorzystując np. pole elektromagnetyczne. Po naładowaniu będą one zasilały czujniki czy mikroprzekaźniki, mówią badacze. Metoda taka może być wykorzystywana np. do sprawdzania zawartości opakowań w transporcie. Biodegradowalne systemy przechowywania energii przydałyby się też w czujnikach monitorujących środowisko czy pracujących na rzecz rolnictwa. Tego typu akumulatorów nie trzeba by było zbierać, gdyż szybko uległyby rozkładowi bez szkody dla środowiska naturalnego.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Gdy kontenerowce, tankowce i inne wielkie jednostki kończą służbę i są rozbierane, pojawia się problem olbrzymich zanieczyszczeń. Jest on tym większy, że coraz częściej tego typu jednostki kończą swój żywot w krajach, w których brak jest przepisów dotyczących ochrony środowiska. Właściciele takich jednostek, by móc tanio i ze szkodą dla nas wszystkich je zezłomować, rejestrują statki pod tanimi banderami.
Od 2002 roku gwałtownie rośnie liczba statków zarejestrowanych pod tanią banderą. Jednostki wybudowane i należące do przedsiębiorstw z UE, USA, Korei Południowej czy Japonii, pływają pod banderami innych krajów po to, by można je było w nich złomować tam, gdzie brak przepisów o ochronie środowiska czy bezpieczeństwie. Analizy dotyczące złomowania statków w latach 2014–2018 wykazały, że mimo iż kraje Unii Europejskiej wraz z USA, Koreą Południową i Japonią kontrolują zdecydowaną większość floty handlowej i floty tankowców, to aż 80% tych jednostek zostało zezłomowanych w zaledwie trzech krajach: Indiach, Pakistanie i Bangladeszu.
Badania przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Morskiego w Szanghaju wykazały, że standardową praktyką firm z UE jest rejestrowanie należących doń statków pod tanimi banderami. Prawo Unii Europejskiej wymaga, by statki, które zarejestrowane są w jednym z krajów UE były złomowane w stoczniach zatwierdzonych przez UE. Bogate europejskie przedsiębiorstwa, chcąc zaoszczędzić na kosztach złomowania, rejestrują swoje statki głównie na Komorach, Palau i Bahamach, dzięki czemu mogą je złomować w Bangladeszu, Indiach czy Pakistanie, powodując olbrzymie zanieczyszczenie oceanów. O skali problemu może świadczyć fakt, że w samym tylko roku 2019 firmy z UE oddały na złom statki o łącznym tonażu wynoszącym 2.841.305 ton. W UE zarejestrowane były jednostki o tonażu 94.262 ton, z czego w europejskich stoczniach zezłomowano statki 25.497 ton. Na tle UE znacznie lepiej wypadają Stany Zjednoczone. Amerykańskie firmy pozbyły się w 2019 roku statków o łącznym tonażu 954.912 ton, z czego 214.271 ton zarejestrowane było w USA, a do amerykańskich stoczni trafiło 141.922 tony.
Firmy z UE szczególnie upodobały sobie tanie bandery i możliwość złomowania statków bez względu na koszty środowiskowe. W latach 2002–2019 odsetek statków należących do firm z UE, a zarejestrowanych pod tanimi banderami wzrósł z 46 do 96 procent. Innymi słowy, europejskie firmy rejestrują pod tanimi banderami niemal wszystkie nowe jednostki.
Wszelkie konwencje międzynarodowe dotyczące ograniczeń czy zakazu wysyłania niebezpiecznych odpadów z krajów bogatszych do uboższych są w obliczu takich działań nieefektywne. Złomowanie statków w krajach, gdzie nie ma odpowiednich przepisów, wiąże się z uwalnianiem do środowiska azbestu, rtęci, ołowiu oraz pestycydów. Autorzy jednego z badań szacują, że do roku 2027 niemal 5000 pracowników indyjskich stoczni zajmujących się złomowaniem statków umrze z powodu międzybłoniaka, nowotworu powodowanego przez azbest.
Działania wielkich firm powodują, że wiele traktatów międzynarodowych nie działa, bo kraje tanich bander nie mają interesu w ich przestrzeganiu. Ponadto w krajach, gdzie złomuje się takie jednostki, zdrowie pracowników jest ignorowane, mówi główny autor badań, Zheng Wan.
Właściciele wielkich firm z bogatych krajów działają niemoralnie, obchodząc prawo międzynarodowe i narażając robotników z biednych krajów na poważne konsekwencje zdrowotne, dodaje John Cheerie z Institute of Occupational Medicine w Edynburgu.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.