آلودگی پلاستیک در همه جا وجود دارد. این مطالعه نحوه سفر او را نشان می دهد


اعتبار: دامنه عمومی Unsplash / CC0

امروزه آلودگی پلاستیک در همه جا وجود دارد ، ذرات ریز پلاستیک حاصل از کالاهای یکبار مصرف در محیط های طبیعی جهان از جمله قطب جنوب وجود دارد. اما نحوه حرکت و تجمع این ذرات در محیط درک درستی نیست. مطالعه ای که توسط دانشگاه پرینستون انجام شده است اکنون مکانیسم انتقال مایکروپلاستیک ها مانند پلی استایرن و آلاینده های ذره ای را در فواصل طولانی از طریق خاک و سایر محیط های متخلخل نشان می دهد ، که منجر به جلوگیری از انتشار و تجمع آلودگی ها در منابع غذایی و آب می شود.

این مطالعه ، منتشر شده در پیشرفت علمی در 13 نوامبر ، او نشان داد که ذرات ریز پلاستیک هنگام عبور از مواد متخلخل مانند خاک و لجن گیر می کنند ، اما بعدا آزاد می شوند و اغلب به طور قابل توجهی دورتر حرکت می کنند. سوجیت داتا ، استادیار مهندسی شیمی و بیولوژیک و عضو هیئت علمی در مرکز انرژی و محیط زیست آندلینگر ، موسسه High Meadows و محیط پرینستون ، گفت: شناسایی این فرآیند خاموش کردن و راه اندازی مجدد و شرایط کنترل آن جدید است. موسسه علوم و فنون مواد. پیش از این ، محققان معتقد بودند که وقتی ریز ذرات گیر می کنند ، آنها معمولاً در آنجا می مانند ، که این امر درک درستی از انتشار ذرات را محدود می کند.

تاریخ تیم تحقیقاتی را هدایت می کند ، آنها متوجه می شوند که ریز ذرات هنگامی که سرعت مایع عبوری از محیط به اندازه کافی بالا است ، بیرون رانده می شوند. محققان پرینستون نشان داده اند که روند رسوب یا تشکیل انسداد و فرسایش ، تجزیه آنها یک دوره است. مسدود شده تشکیل می شود و سپس تحت فشار مایع در طول زمان و مسافت می شکند ، ذرات را از فضای منافذ بیشتر منتقل می کند در حالی که مسدود شده اصلاح می شود.

دیتا گفت: “ما نه تنها این پویایی بزرگ را پیدا کرده ایم که ذرات در حال خرد شدن ، گرفتگی ، جمع شدن رسوبات و سپس رانده شدن آنها هستند ، بلکه این فرآیند به ذرات اجازه می دهد تا مسافت بسیار بیشتری را از آنچه تصور می کنیم گسترش دهند.” .

این تیم شامل نوید بیسمارک ، دانشجوی فوق دکترا در انستیتوی علوم و فناوری مواد پرینستون ، دانشجوی جوانا اشنایدر و رودنی پریستلی ، استاد مهندسی شیمی و بیولوژیک و معاون ریاست نوآوری بود.

آنها دو نوع ذره “چسبنده” و “نچسب” را آزمایش کردند که با انواع واقعی پلاستیک های ریز موجود در محیط مطابقت دارد. با کمال تعجب ، آنها هیچ تفاوتی در روند خود پیدا نکردند. یعنی هر دو با فشار مایع به اندازه کافی بالا مسدود و خاموش هستند. تنها تفاوت در محل تشکیل خوشه ها بود. ذرات “نچسب” تمایل دارند فقط در معابر باریک گیر کنند ، در حالی که به نظر می رسد ذرات چسبنده می توانند روی هر سطح از ماده جامد که با آن روبرو می شوند به دام بیندازند. در نتیجه این پویایی ، اکنون مشخص شده است که حتی ذرات “چسبناک” نیز می توانند در مناطق وسیع و از طریق صدها منافذ پخش شوند.

در مقاله ، محققان پمپاژ ریز ذرات پلی استایرن فلورسنت و مایع را از طریق یک محیط متخلخل شفاف تولید شده در آزمایشگاه دیتا توصیف کردند و سپس نحوه حرکت ریز ذرات را زیر میکروسکوپ مشاهده کردند. پلی استایرن ، ریز ذره پلاستیکی است که استایروفوم تشکیل می دهد ، که غالباً از طریق مواد حمل و نقل و ظروف فست فود در خاک و مجاری آب ریخته می شود. محیط متخلخل ایجاد شده از ساختار محیط طبیعی که شامل خاک ، رسوبات و آبهای زیرزمینی است تقلید می کند.

محیط متخلخل معمولاً مات است ، بنابراین نمی توان دید که ریز ذرات چه کاری انجام می دهند یا چگونه جریان دارند. معمولاً محققان آنچه را در داخل و خارج رسانه ها اندازه گیری می کنند و سعی می کنند روندهای درونی را استنباط کنند. با ایجاد رسانه های متخلخل شفاف ، محققان این محدودیت را پشت سر گذاشته اند.







مطالعات نشان می دهد که چگونه پلاستیک هایی که در اینجا به عنوان ذرات سبز به تصویر کشیده می شوند ، طی فرآیند رانندگی مکرر ، مسافت زیادی را در خاک و سایر مواد طی می کنند و سپس آزاد می شوند. اعتبار: دانشگاه پرینستون / تاریخ آزمایشگاه

فیلیپ کوسو ، استاد Ecole des Ponts Paris Tech و یک متخصص رئولوژی در تحقیقات ، گفت: “تاریخ و همکارانش جعبه سیاه را باز کردند.”

دیتا گفت: “ما برای شفاف سازی رسانه ها با ترفندهایی روبرو شدیم. سپس با استفاده از ریز ذرات فلورسنت می توان دینامیک آنها را در زمان واقعی با میکروسکوپ مشاهده کرد.” “خوبی این است که ما واقعاً می توانیم ببینیم که ذرات منفرد در شرایط مختلف آزمایشی چه می کنند.”

این مطالعه ، که كوسوت آن را “یك رویكرد تجربی قابل توجه” توصیف كرد ، نشان داد كه گرچه ریز ذرات فوم فایروال در جای خود باقی بودند ، اما سرانجام آنها در طول آزمایش بیرون رانده شدند و در تمام طول محیط منتقل شدند.

هدف نهایی استفاده از این مشاهدات ذرات برای بهبود پارامترهای مدلهای بزرگتر جهت پیش بینی میزان و محل آلودگی است. این مدل ها بر اساس انواع مختلف محیط متخلخل و اندازه ذرات مختلف و مواد شیمیایی ساخته می شوند و به پیش بینی دقیق آلودگی در شرایط مختلف آبیاری ، بارندگی یا محیط کمک می کنند. تحقیقات می تواند برای درک بهتر احتمال اینکه ذره ای مسافت مشخصی را طی کند و به یک مقصد آسیب پذیر مانند زمین های کشاورزی مجاور ، رودخانه یا سفره آبخوان برسد ، به اطلاع مدل های ریاضی کمک کند. محققان همچنین در حال بررسی چگونگی تأثیر رسوب ذرات میکروپلاستیک بر نفوذ پذیری محیط هستند ، از جمله اینکه در صورت وجود ریز ذرات به راحتی آب آبیاری می تواند از طریق خاک جریان یابد.

داده گفت این آزمایش از نظر ذرات و کاربردهایی است که اکنون محققان می توانند نوک کوه یخ باشند. دیتا گفت: “اکنون که در چنین سیستم ساده ای چیز بسیار شگفت آور پیدا کرده ایم ، از دیدن پیامدهای آن برای سیستم های پیچیده تر هیجان زده می شویم.”

وی گفت ، به عنوان مثال ، این اصل می تواند ایده ای درباره چگونگی حرکت رس ها ، مواد معدنی ، غلات ، کوارتز ، ویروس ها ، میکروب ها و سایر ذرات در محیطی با مواد شیمیایی سطح پیچیده ارائه دهد.

این دانش همچنین به محققان در درک چگونگی پیاده سازی نانوذرات مهندسی شده برای حذف سفره های زیرزمینی آلوده که ممکن است از یک کارخانه تولید ، مزرعه یا جریان فاضلاب شهری نشت کرده باشد ، کمک خواهد کرد.

دیتا گفت ، یافته ها علاوه بر بازیابی محیط ، در فرآیندهای طیف وسیعی از صنایع از دارورسانی تا مکانیزم های فیلتراسیون و به طور م anyثر در هر محیطی که ذرات در آن جریان می یابند قابل استفاده است.


باکتری های پرشی – نگاهی جدید به رفتار ، فرضیه های رایج در مورد باکتری ها را واژگون می کند


اطلاعات بیشتر:
پویایی چند مقیاس رسوب کلوئیدی و فرسایش در یک محیط متخلخل ، پیشرفت علمی (2020) DOI: 10.1126 / sciadv.abc2530 ، advances.sciencemag.org/content/6/46/eabc2530

تهیه شده توسط دانشگاه پرینستون

نقل قول: آلودگی پلاستیک در همه جا وجود دارد. این مطالعه نشان می دهد که او چگونه سفر می کند (2020 ، 13 نوامبر) ، در 14 نوامبر 2020 از https://phys.org/news/2020-11-plastic-pollution-reveals.html بازیابی شده است

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هر معامله عادلانه ای به منظور معاینه خصوصی یا تحقیق ، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تولید نیست. این محتوا فقط برای اطلاع رسانی ارائه شده است.




منبع: moshaverh-news.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*