В вашей комнате прямо сейчас идет дождь из пластика. Откуда он берется, из чего состоит и сколько миллиграммов мы вдыхаем

✦ ИИ  Этот пост, предположительно, был создан при помощи искусственного интеллекта
Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Статья | Наука и космос

Вы стоите в центре своей комнаты, и в этот самый момент на вас опускается невидимый дождь. В луче солнечного света, прорезающем пространство, привычно танцуют пылинки. Однако если бы у нас была возможность заглянуть в этот поток с гораздо большим увеличением, мы бы увидели, что значительная часть этой взвеси представляет собой неорганические частицы или кожные чешуйки, а мельчайшие фрагменты синтетических полимеров — микропластик.

Автор: Kandinsky 5.0 Источник: giga.chat

Миллионы на кубометр: химия невидимого воздуха

Когда воздух из жилой комнаты прокачивают через специальные фильтры и анализируют с помощью спектроскопии, цифры оказываются отрезвляющими. Современные исследования показывают, что концентрация микропластика в воздухе жилых помещений варьируется в очень широком диапазоне — от 0,5 до более чем 14 тысяч частиц на кубический метр. Медианное значение для типичной квартиры, по данным недавних замеров, составляет 528 частиц на кубический метр, однако эта цифра далеко не предел. В замкнутых пространствах с интенсивным движением воздуха и обилием синтетики, например в салоне автомобиля, концентрация взлетает до 2 238 частиц на кубический метр. Эти значения на один-два порядка превышают уровень загрязнения наружного атмосферного воздуха, где средняя концентрация держится на отметке около 260 частиц на кубометр.

Полимерный состав этого невидимого облака прямо отражает окружающую нас бытовую среду. В жилых помещениях доминирует полиэтилен — материал пластиковых пакетов и упаковочной пленки. В автомобилях картина иная: здесь чаще встречаются полиамид и акрилонитрилбутадиенстирол — компоненты текстильной обивки сидений и деталей отделки салона.

Что касается формы, то подавляющее большинство — до 97 процентов — составляют не волокна, как можно было бы предположить, а мельчайшие фрагменты неправильной формы. Их размерная структура подчиняется степенному закону: по мере уменьшения диаметра количество частиц экспоненциально возрастает. Иными словами, самые многочисленные — это частицы, которые мы не видим вовсе.

Микроскопический вид синтетической сетчатой ткани
Автор: Alexander Klepnev Источник: ru.wikipedia.org

От синтетической шторы до альвеол: круговорот волокон в помещении

Откуда берется этот пластиковый дождь в герметично закрытой комнате? Главным источником выступают синтетические ткани. На одежду из полиэстера, нейлона или акрила и домашний текстиль, по разным оценкам, приходится от 29 до 66 процентов всех волокон микропластика в воздухе помещений. Каждое движение человека — будь то ходьба по ковру, складывание одежды или просто смена позы на диване — запускает в воздух облако микроскопических фрагментов. Процесс усугубляется механическим истиранием пластиковых покрытий пола, обоев или мебели.

Попав в воздух, эти частицы ведут себя совсем не так, как сферические капли воды в моделях атмосферных осадков. Скорость их оседания, как показали эксперименты в специальных колоннах, оказывается существенно ниже значений, предсказанных математическими моделями. Волокна и пленки обладают значительно большим горизонтальным дрейфом, нежели сферические или цилиндрические объекты.

Они способны долго планировать в потоках воздуха, подобно микроскопическим листьям, и путешествовать на огромные расстояния. Именно поэтому, даже если источник микропластика находится в углу комнаты, его фрагменты могут быть равномерно распределены по всему объему помещения.

Интенсивность выпадения этого «дождя» поддается количественной оценке. Исследования, проведенные в жилых домах, фиксируют скорость осаждения в диапазоне от 7 520 до 66 290 частиц на квадратный метр в сутки со средним значением около 34 тысяч частиц. Этот постоянный поток обеспечивает непрерывное накопление пластика на всех горизонтальных поверхностях — столах, подоконниках, полках, — которые затем, при уборке или движении воздуха, могут вновь становиться источниками вторичного загрязнения.

Пробы микропластика
Автор: Clandon haverford Источник: ru.wikipedia.org

Под микроскопом: Раман, лазер и флуоресценция

Увидеть эту реальность напрямую человеческому глазу не дано. Для идентификации и подсчета частиц размером менее одной десятой толщины человеческого волоса требуется сложный аналитический арсенал. После прокачки воздуха через фильтры с размером пор в доли микрометра наступает самый ответственный этап — верификация. Исследователи не могут просто посчитать все блестящие точки под оптическим микроскопом, ведь в воздухе витает множество иных частиц схожего размера, например минеральная пыль или фрагменты целлюлозы. Необходимо подтвердить именно полимерную природу объекта.

Для этого применяется комбинация методов визуализации и спектроскопии. Рамановская спектроскопия позволяет идентифицировать полимер по уникальному «отпечатку» рассеянного лазерного излучения. Сканирующая электронная микроскопия в сочетании с энергодисперсионной рентгеновской спектроскопией дает детальную картину морфологии поверхности и элементного состава каждой частицы. Для более массового скрининга используется микро-Фурье-ИК-спектроскопия, позволяющая быстро определить тип полимера по его инфракрасному спектру. Благодаря всему этому стало известно, что в домашней пыли доминируют полипропилен, полиэтилентерефталат и поливинилхлорид.

Снимок мельчайшей частицы пластика, сделанный при помощи электронного микроскопа
Автор: University of Exeter Источник: ru.wikipedia.org

Сезон, ковер и открытое окно: что меняет картину

Концентрация микропластика в комнате — величина непостоянная. Она колеблется в зависимости от времени года, достигая пика в летние месяцы, когда усиленное испарение и конвекция поднимают в воздух больше частиц с поверхностей. Существенное влияние оказывает наличие коврового покрытия: в помещениях с коврами концентрация микропластика в воздухе и осевшей пыли статистически значимо выше, чем в помещениях с твердыми полами

Человеческая активность в помещении способна поднять концентрацию на порядок. В ходе замеров пиковые значения достигали 34 404 частиц на кубометр — именно в моменты, когда люди активно двигались, переодевались или убирались в комнате. Каждое наше действие в пространстве, наполненном синтетическими материалами, фактически взбивает невидимый пластиковый коктейль, который мы затем вдыхаем.

Изображение в превью:
Автор: Kandinsky 5.0
Источник: giga.chat
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)
Об авторе
Почта для связи — gorbov.busines@yandex.ru

1 комментарий

a
Озоновые дыры с фреонами уже неактуальны. Гриновые нашли новую страшилку — микропластик. Кстати, не так давно была забавная статья о том, как показатели анализов на микропластик завышались в десятки раз из-за пластиковых перчаток «ученых».

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Как прибор для поиска жизни на Марсе нашел в знаменитом метеорите обычный дизель

Группа европейских исследователей установила, что знаменитые «молекулярные окаменелости» в Мурчисонском метеорите имеют чисто земное происхождение. С помощью прецизионного химического анализа...

Как разные виды животных чувствуют время и почему теория «частоты кадров» оказалась ошибкой

Команда когнитивных ученых из Университета Сассекса и Лондонской школы экономики представила принципиально новый подход к изучению того, как животные воспринимают время. В статье, опубликованной в...

Обзор автомобильного холодильника HARPER CBH-145 на 45 литров, питанием от прикуривателя или сети 220В

Лето пришло, а вместе с ним дальние путешествия. Каждое лето с семьей стараемся вырваться на природу или солнечный берег на автомобиле. И если в автомобиле нас спасает климат-контроль, то продукты...

Как пять коров, забытых на острове, подвергли сомнению представление об эволюции

В 1871 году французский фермер по фамилии Эртен высадил пять коров на острове под названием Амстердам, который является крошечным клочком суши площадью около 55 квадратных километров, затерянным на...

Собор Хусто: как отшельник за 60 лет возвел храм из всего, что под руку придется

Всякий, кто знаком со стройкой или хотя бы ремонтом, знает, что от стоимости такого мероприятия голова кружится, давление подскакивает и в целом плохо становится. А уж сколько приходится...

Миф о «вечном» iPhone и «одноразовом» Samsung: что на самом деле определяет срок службы смартфона

Я давно заметил одну забавную штуку: у нас в России айфон принято считать чем-то вроде «вечного» устройства, а любой Самсунг — одноразовой игрушкой на пару лет. Это убеждение годами...