Polimerlerin çevresel etkileri, polimer içeren ürünlere yönelik tüketici talebiyle birlikte artmaktadır. Plastik kirliliğinin yol açtığı ekolojik sorunlar , soruna etkili çözümlerin bulunmamasına ilişkin artan endişelere rağmen varlığını sürdürmektedir.
Bir, iki veya üç boyutta ağlar oluşturabilen tekrarlanan birimlerden oluşan kimyasal yapıya polimer denir. Bağlantılar, genellikle hidrojen ve karbondan oluşan tekrarlanan birimlerin polimerizasyonu yoluyla oluşturulur.
Polimerler, DNA gibi yapıları içeren doğal olarak oluşan maddeler olsa da, sıklıkla plastik şişe, film, bardak ve tekstil yapımında kullanılan sentetik malzemeleri ifade etmek için de kullanılırlar.
Günümüzde polimerler günlük yaşamın hemen hemen her alanında kullanılmaktadır. Örneğin, pek çok kullanım alanı arasında mobilya, giyilebilir teknoloji, mutfak eşyaları ve araba parçaları üretimi yer alıyor.
Sipariş üzerine üretilen polimerler çeşitli ürünleri içerir. Polietilen, polipropilen, polibütilen veya polistiren gibi bazı tipik ürünlerde yalnızca karbon ve hidrojen atomları bulunur.
Naylon gibi bazılarının tekrar eden birim omurgası olarak nitrojen atomları bulunurken, polivinil klorür (PVC) gibi diğerlerinin tamamı karbon omurgasına bağlı klorür vardır.
Moleküler bütünlükleri ve yapıları nedeniyle polimerler, genellikle güçlü ve hafif olmaları, ısıya, elektriğe ve çoğu kimyasala dayanıklı olmaları ve sıklıkla petrolden elde edilmeleri nedeniyle çeşitli malların üretiminde kullanım için özellikle cazip malzemelerdir.
Ancak doğal ortamlarda polimerlerin aynı özelliklerden dolayı parçalanması çok zordur.
Naylon ve polipropilen, faydalı fiziksel özelliklere sahip sentetik polimerik elyafların örnekleridir. Örneğin, yüksek spesifik yüzey alanı sunarlar ve mekanik nitelikleri geliştirirler.
İnsan yapımı sentetik elyaflar çoğunlukla petrol bileşiklerinden kimyasal modifikasyon yoluyla elde edilir. Yarı kristalli polimerler, çeşitli kesit formlarında çekilen ve ekstrüzyona tabi tutulan en yaygın türdür.
Mikrometre altı sentetik polimerik lifler, doku mühendisliği ve yara tedavileri de dahil olmak üzere tıptaki uygulamalarla son zamanlarda pek çok araştırmaya konu olmuştur.
Polimerler, malzeme özelliklerinin çok çeşitli olması ve üretim süreçlerindeki çok yönlülükleri nedeniyle giderek daha fazla kullanılmaktadır. Plastik veya polimerler olmadan günlük yaşamımızı hayal etmek zordur.
Polimerler, plastiklerin başlıca bileşenlerini oluşturur. Bununla birlikte, plastiklerin kullanımının çevre üzerindeki zararlı etkileri açısından önemli dezavantajları vardır . Üretim ürünleri olan plastiklerin ve polimerlerin çevresel etkileri, çeşitli akademik forumlarda ve araştırma yayınlarında ele alınmaktadır.
Bununla birlikte, bitmiş polimerik elyafların üretiminin ve solventler ve polimerler için bileşenlerin ekstraksiyonunun çevreyi nasıl etkilediği hakkında daha az konuşuluyor.
Doğal ortamda plastik maddelerin parçalanması yüzlerce yıl sürebilir. Dünya şu anda , esas olarak plastik ve çöplük atıklarından kaynaklanan çok sayıda çevre sorunuyla karşı karşıya.
Polimerlerin Çevresel Etkileri
- Okyanustaki Polimerler
- Mikroplastik Kirlilik
- Polistirenin Çevresel Etkileri
- Gıda Taklidi
- KOK Salgısı
- Üretim Kirliliği
- Depolama Alanı Birikimi
1. Okyanustaki Polimerler
Deniz sistemlerine yıllık plastik çöp girişinin 100 yılına kadar 250-2025 milyon mt'a ulaşacağı tahmin edilmektedir. Deniz ekosistemlerinin karşı karşıya olduğu en önemli 10 yeni çevre sorunundan biri, tüm denizlerde bulunan deniz çöplerinde yaygın olarak bulunan plastik parçacıklarıdır. .
Bazen "plastik kirliliği" olarak da bilinen plastiklerin yaygınlaşmasının , deniz organizmalarının yaşam kalitesi üzerinde zararlı bir etkisi olduğu ve deniz ekosistemlerinin düzgün işleyişine müdahale ettiği bilinmektedir.
Plastik parçacıkları ayrışmaya karşı dirençli olduğundan ve yutulduğunda olumsuz sonuçlara yol açtığından, organizma düzeyinde biyokimyasal, fizyolojik ve davranışsal süreçleri etkilediklerine dair kanıtlar vardır.
Yutma olmasa bile, polietilen (PE) bazlı boncuklar gibi sentetik polimerlerin deniz ortamlarında bozunması çok az zaman alır, bu da yüksek düzeyde organik maddeye ve yakındaki tuzlu suda oksitlenmiş grupların oluşumuna yol açar.
Plastik parçacıkların sonuçlarına ilişkin kamuoyu farkındalığı arttıkça, polimer bazlı plastiklerin deniz habitatları üzerindeki genel etkileri daha fazla bilinir hale geliyor.
2. Mikroplastik Kirlilik
Atılan ürünlerde sıklıkla mikroplastik (MP) olarak bilinen küçük plastik parçacıklar bulunur. Birincil mikroplastikler, hava püskürtme cihazları, yüz temizleyicileri ve ilaç dağıtım sistemleri dahil olmak üzere çeşitli öğelerde kullanılan küçük plastik taneciklerden oluşur.
Bunun tersine, ikincil mikroplastikler, birincil mikroplastikler gibi daha büyük plastik nesneler parçalandıktan sonra kalan küçük plastik parçalarıdır.
Balıklar ve insanlar gibi canlılarda mikroplastikler küçük rahatsızlıklara neden olabilir, ancak daha büyük miktarlarda biriktiklerinde ölümcül olabilirler.
Araştırmaya göre mikroplastikler insan hücrelerine önemli ölçüde zarar veriyor ve kanser, solunum bozuklukları ve doğum anormallikleri gibi ciddi sağlık sorunlarıyla bağlantılı.
3. Çevresel Etkileri polisitren
Genleştirilmiş polistiren köpüğün üretimi ucuz olabilir, ancak insanlar ve çevre için önemli bir maliyeti vardır. Plastik köpük, biyolojik olarak parçalanmadığı için vahşi yaşam için bir tehdit oluşturmaktadır.
Plastik köpük, hayvanların sıklıkla yiyecek sandığı çok küçük parçalara ayrılarak ekosisteme karışıyor. Bu parçalar martılar gibi yabani hayvanlar tarafından tüketilecek ya da yavrularının karınlarını plastikle doldurarak beslenecek.
Bu canlıların karınları plastik parçalarla dolu olduğu için kendilerini aç hissetmeyecekler, dolayısıyla muhtemelen açlıktan ölecekler ya da kendilerine geri dönüşü olmayan zararlar verecekler. Polistiren köpük, su yollarında yüzerek dünya çapındaki hayvanlara zarar verebilecek, yüzebilen bir malzemedir.
Polistiren köpüğün kimyasal bileşimi nedeniyle insan sağlığı da olumsuz etkilenir. Sağlık ve İnsan Hizmetleri Bakanlığı , polistirenin başlıca bileşenlerinden biri olan stirenin insanlar için kanserojen olabileceğini belirlemiştir.
Bu kimyasalın polistiren kaplarda satılan yiyecek ve içeceklere sızması halinde insan sağlığı açısından ciddi risk oluşturmaktadır. Köpük ve stirenden yapılmış diğer ürünleri üretenler için ciddi sağlık tehlikeleri bulunmaktadır. Pek çok işçinin farklı ürünler yaparken yaptığı gibi, stireni solumak sinir sisteminde uzun vadeli hasara neden olabilir.
Genleşmiş polistiren köpük, plastik kirliliğinin önemli bir kaynağıdır. Çevreyi ve çöplükleri büyük miktarda çöple kirleterek hem insanların hem de hayvanların sağlığını tehlikeye atar . Yapmamız gereken tek şey, onu kullanmayı bırakmak.
4. Gıda Taklidi
ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri'ne göre, her yıl milyonlarca deniz kuşu, gıda sanılan sentetik polimerlerin yutulması sonucu ölüyor ve bu, sentetik polimerlerin kirliliğiyle bağlantılı en yaygın çevresel sorunlardan biri haline geliyor. Bu bilgi deniz kuşu türlerinin %44'üne aittir.
Balık ve kabuklu hayvan popülasyonlarının düzenlenmesindeki önemli ekolojik rolleri nedeniyle kıyı kuşlarının yaygın biçimde yok olması, ekosistem için ciddi bir tehdit oluşturmaktadır.
5. KOK Salgısı
KOK'lar veya kalıcı organik kirleticiler, çevrede uzun süre kalan bilinen toksinlerdir. Bunların örnekleri arasında toksafen ve DDT pestisitleri bulunur.
Pasifik Üniversitesi'nden araştırmacılar, 2007 yılında Kuzey Pasifik Okyanusu'ndaki kıyı bölgelerinden gelen sentetik polimerleri test ettiler ve her numunenin tehlikeli zehirler içerdiğini keşfettiler.
Bu yapay polimerler, tüketildiğinde balıklara ve yaban hayatına sürekli olarak zehirli kimyasallar salgılayarak insanlara yiyecek sağlayan okyanus balıkçılığının sağlığı için bir tehdit oluşturuyor.
6. Üretim Kirliliği
Sentetik polimer üretiminin okyanusları açıkça kirletmesinin yanı sıra olumsuz çevresel etkileri de olabilir.
Çevresel Çalışma Grubu organizasyonunun sağladığı kanıtlara göre, DuPont kimya firması Teflon üretiminde kullanılan kirletici maddeleri onlarca yıldır yerel su havzalarına döktü.
ABD Çevre Koruma Ajansı, bu maddenin balık solungaçlarında biriktiğini ve besin zincirinde hızla yukarı çıkabildiğini belirtiyor.
7. Depolama Alanı Birikimi
Sentetik polimerlerin okyanuslarda kalıcı olmaları ve üretimleri nedeniyle su kirliliğine yol açmalarının ötesinde, sıklıkla çöplüklere atılmaları ve on yıllar boyunca toprağa yavaş yavaş toksin sızdırmaya devam etmeleri nedeniyle karada da ciddi bir sorun teşkil etmektedirler.
Temiz Hava Konseyi organizasyonuna göre, yalnızca Amerikalıların yılda kullandığı 1 milyar plastik poşetin (sentetik polimer) %102.1'inden azı geri dönüştürülüyor.
Toksik bileşiklerin toprağa yavaş salınımına ek olarak, bu sentetik polimerler o kadar uzun ömürlüdür ve biyolojik olarak parçalanamazlar ki, sentetik polimer kullanımı devam ettiği ve arttığı sürece her zaman ek depolama alanı gerekli olacaktır.
Sonuç
Polimerler yaşamlarının herhangi bir noktasında çevre üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir. Petrol çıkarımı çok fazla enerji tüketir ve sızıntı yapabilir, bu da yerel ekoloji üzerinde anında olumsuz etki yaratır.
Ürünün üretiminin ardından yağın ham maddeyi oluşturmak üzere işlenmesi çok fazla enerji gerektirir ve hem insanlar hem de çevre için tehlikeli olan dumanlar açığa çıkarabilir.
Bu süreçler , atmosfere sera gazı salan ve iklim değişikliğini şiddetlendiren yenilenebilir enerji kaynaklarıyla desteklenmeyebilir .
Ticari polimerlerin çoğunluğu biyolojik olarak parçalanamadığı için tek kullanımlık plastikler kamusal alanları ve yerel yaşam alanlarını tıkayabilir. Ayrıca onlarca yıl dayanabilirler.
Müşteriler tarafından polimer ürünlerinin uygun şekilde bertaraf edilmemesi, bunların çöplüğe atılmasıyla sonuçlanabilir. Polimerlerin geri dönüşümü bile çok fazla enerji ve kimyasal madde gerektirir; bu da sera gazları ve zararlı duman riskini artırır .
Gördüğümüz gibi plastik kullanımı ve üretimi çevreye zarar vererek çöp üretimine ve sera gazı emisyonlarına katkıda bulunuyor. Gübrelenebilir ve biyolojik olarak parçalanabilen plastiklerin kullanımı giderek daha popüler hale geliyor.
Plastiklerin üretimi ve kullanımı sonucunda bu maddelerin çevrede daha çabuk ayrışması ve daha az çöp üretmesi sağlanmaktadır.