Виробництво пластику в світі досягло загрозливих масштабів – 400 мільйонів метричних тонн у 2022 році, з прогнозом подвоєння до 2050 року. Більшість виготовлених виробів призначені для одноразового використання, при цьому менше ніж 10% пластикових відходів піддаються вторинній переробці. Така статистика підкреслює гостру потребу в радикальних змінах.
У серпні 2025 року понад 2600 представників держав – членів Організації Об’єднаних Націй – глобальної організації, що сприяє міжнародній співпраці та миру – вп’яте зібралися в Женеві – місті, яке є центром світової дипломатії та багатьох міжнародних організацій – аби укласти угоду про припинення пластикового забруднення. Проте їхні зусилля були марними, оскільки сторони не змогли подолати глибокі розбіжності щодо обов’язковості або добровільності заходів. Група країн, які є великими виробниками нафти та пластику, наполягала на тому, аби договір охоплював лише переробку та споживання пластику, категорично виступаючи проти будь-яких обмежень на його виробництво.
Проблема пластикового засмічення суходолу та водних просторів залишається надзвичайно гострою. Ми постійно бачимо жахливі картини: річки, забиті щільними плотами сміття, де не видно води; пляжі, завалені пластиковими відходами, непридатні навіть для прогулянок; пластикові пакети, що майорять на придорожній рослинності. Однак естетична складова – це найменша з численних труднощів, пов’язаних із пластиковим забрудненням.
Невидима загроза: хімічний склад пластику
Липневого дня 2025 року в авторитетному науковому журналі “Nature” вчені представили повний перелік із 16 325 відомих хімічних речовин, що містяться в пластику. З них понад 4200 були визначені як потенційно небезпечні. Це означає, що вони токсичні, не розкладаються природним шляхом у навколишньому середовищі або накопичуються в організмах. Ці хімічні сполуки вивільняються протягом усього життєвого циклу пластику, постійно наражаючи людей та довкілля на вплив, часто з серйозними наслідками для їхнього добробуту.
Сусанна Брандер, доцентка кафедри рибного господарства, дикої природи та природоохоронних наук на прибережній морській експериментальній станції Орегонського державного університету – одного з провідних дослідницьких закладів США – зазначає, що ці хімікати додаються навмисно або ненавмисно на всіх етапах життєвого циклу пластику, від видобутку сировини до утилізації. Вона підкреслює, що не існує способу передбачити, скільки хімічних речовин міститься в окремому пластиковому виробі. “Найважливіший висновок полягає в тому, що немає одного типу пластику, який є безпечним. Всі вони містять суміші, які потенційно проблемні”, – пояснює пані Брандер. Лише 6% усіх пластикових хімікатів регулюються на міжнародному рівні, і близько 1000 – національними нормами.
Мікро- та нанопластик – приховані вбивці
Опинившись у навколишньому середовищі, пластик фізично розпадається на дедалі менші частинки. Фрагменти розміром менше 5 міліметрів, відомі як мікропластик, давно визнані домінуючою формою пластикового забруднення в морських та прибережних екосистемах. Токсичні та ендокринні руйнівні хімічні речовини прилипають до поверхні мікропластику – процес, відомий як адсорбція. Морські птахи та організми, що харчуються планктоном, такі як риби та корали, поглинають мікропластик і таким чином вводять ці хімікати в харчовий ланцюг. Нещодавні дослідження виявили мікропластик в органах і тканинах людини, де він спричиняє старіння клітин, зміну експресії генів, посилення окислювального стресу та запалення.
Останні доповіді дослідників свідчать, що нанопластик присутній в океані в кількостях, співмірних з мікропластиком. Частинки нанопластику мають діаметр менше одного мікрометра (для порівняння, людська волосина має товщину близько 100 мікрометрів). За оцінками, верхній шар Північної Атлантики містить близько 27 мільйонів метричних тонн цих крихітних частинок. За такого розміру матеріали поводяться по-іншому. Через відсутність плавучості частинки можуть “падати” в глибини океану. Вони також здатні долати клітинні бар’єри в легенях та кишечнику людини, впливаючи на біологічні системи на клітинному або навіть молекулярному рівні.
Шлях до кращого пластику: пошук альтернатив
Одним із поширених рішень проблеми пластикового забруднення є створення біорозкладних матеріалів, тобто таких, що природним шляхом розкладаються організмами – бактеріями чи грибами – на воду, вуглекислий газ та біомасу, наприклад, ґрунт. Швидкість цього процесу залежить від типу та кількості організмів, а також від таких чинників, як температура, освітлення та доступ повітря. Термін “компостований” стосується матеріалів, які біорозкладаються відносно швидко за певних, керованих людиною умов.
Нинішній проєкт глобального договору ООН щодо пластику пропонує максимально біорозкладаний пластик. Національні академії наук, інженерії та медицини США рекомендують перепроектовувати пластикові вироби, застосовуючи принципи зеленої хімії та інженерії. Однак, як підкреслюють автори червневого листа 2025 року в журналі “Science”, це необхідно робити правильно. Більшість сучасних “біорозкладних” пластмас є композитами з біоресурсних матеріалів – природних матеріалів, таких як деревина та інші волокна – і нафтохімічних компонентів. У листі наголошується на дослідженнях, що показують: коли ці матеріали вивітрюються, вони вивільняють потенційно шкідливі хімічні речовини в довкілля. До них належать терефталева кислота та бісфенол А, які, як було доведено, спричиняють генетичні, репродуктивні та імунні порушення. Розробники біорозкладних пластмас, йдеться далі в листі, повинні визначити, як ці токсичні інгредієнти розкладаються, та розробити матеріали для контрольованого та повного розкладання. Інші науковці, зокрема Сусанна Брандер, закликають до повного припинення використання токсичних хімікатів у виробництві пластмас.
Ще одна проблема – це складність розділення окремих компонентів у композитних матеріалах на основі викопного палива. Як наслідок, більшість виробів, виготовлених з них, потрапляють на звалища або спалюються після закінчення терміну служби, замість того, щоб бути переробленими або компостованими. Науковці зауважують, що зміна дизайну та вибору матеріалів може допомогти вирішити цю проблему.
Однак можуть виникати проблеми й з джерелом “біологічної” складової цих матеріалів. Полімолочна кислота (PLA), наприклад, виробляється з кукурудзи або цукрової тростини. Коаліція із запобігання пластиковому забрудненню повідомляє, що ці сировинні культури часто потребують інтенсивних сільськогосподарських методів, що сприяє таким проблемам, як вирубка лісів та забруднення води. Біопластики становлять лише 1% світового виробництва пластмас, але вимагають близько 800 000 гектарів ріллі. Крім того, ці матеріали, як правило, виробляються на промислових підприємствах, що працюють на викопному паливі.
Діацетат целюлози (CDA) – це біопластик, виготовлений з деревної целюлози, обробленої оцтовою кислотою, який вже використовується в споживчих товарах, таких як соломинки та упаковка для харчових продуктів. Дослідження, представлені на семінарі 2009 року, присвяченому морському сміттю з мікропластику, проведеному Національним управлінням океанічних та атмосферних досліджень (NOAA) – американським агентством, що займається вивченням океану та атмосфери – свідчили, що дуже мало матеріалу на основі CDA біорозкладається в морських екосистемах. Проте подальші дослідження показали, що мікроби можуть розкладати його в ґрунті, стічних водах та в океані.
Пані Брандер зауважує, що тестування біопластиків показує, що вони розпадаються на мікро- та наночастинки так само, як і інші види пластику, і можуть містити ті ж самі суміші хімікатів. Вона додає, що методи, якими вчені перевіряють розкладання цих матеріалів, можуть бути проблематичними. “Коли я читаю статті про те, як [матеріал] повністю розкладається, ці твердження часто підтверджуються в лабораторії, – каже вона. – Але в реальному світі може не бути відповідної температури чи умов. Ми повинні думати про умови поза лабораторією”.
Піна, що рятує океан
Науковці з Вудс-Гоулського океанографічного інституту (WHOI) у Массачусетсі – провідного світового центру морських досліджень – нещодавно зробили саме це. Використовуючи резервуар з безперервно проточною морською водою з протоки Мартас-Віньярд – що живить природні мікроби та поживні речовини – і контролюючи такі змінні, як температура та освітлення, вони імітували природне прибережне морське середовище.
Вони тестували спінений та твердий CDA в цій установці протягом кількох місяців і виявили, що спінена версія розкладається значно швидше, за словами Колліна Ворда, морського хіміка WHOI та старшого автора статті. “Спінення матеріалу створює більше поверхонь для прикріплення мікробів, що прискорює розкладання”, – говорить Ворд. Мікроби перетворюють матеріал на їжу, створюючи як побічні продукти вуглекислий газ та воду.
Дослідження було зосереджено на умовах у прибережній зоні океану, оскільки саме туди потрапляє значна частина пластику, але матеріал також біорозкладався і за інших умов. “Це перспективна технологія”, – каже Ворд. “CDA не замінить кожен шматочок пінопласту, що використовується, але це важливе завдання – знайти альтернативи для матеріалів, які сильно забруднюють довкілля”. У його статті повідомляється, що близько 15% усього пластику, зібраного під час обстежень пляжів у всьому світі в 2022 році, становили пінопластові контейнери для їжі на винос.
Проте CDA все ще має недоліки. Як і інші форми пластику, його виробництво часто є енергоємним і генерує хімічні відходи. Застосування принципів зеленої хімії та інженерії у виробництві CDA могло б частково вирішити ці проблеми. Джерело целюлози також є потенційним недоліком CDA, як і у випадку з PLA. Одним із способів мінімізації цієї проблеми було б стале джерело деревної целюлози виробниками за допомогою таких програм, як сертифікація “Ланцюжок поставок” Лісової опікунської ради (FSC) – міжнародної організації, що просуває відповідальне управління лісами. Використання таких матеріалів, як промислові або харчові відходи, або сировини, виробленої на маргінальних сільськогосподарських землях, також було б більш стійким.
Головний недолік CDA може полягати в його ціні. “Матеріал CDA дорожчий у виробництві, ніж звичайний пластик, – зазначає Ворд. – Споживачі повинні вирішити, чи хочуть вони зберегти поточний стан нормованого пластикового забруднення, чи готові інвестувати в технології, щоб зменшити його кількість”.
Звичайно, забруднення пластиком саме по собі має свою вартість, а здорові екосистеми володіють значною економічною цінністю. За словами Ворда, економічні аналізи показують суттєву економію від переходу на матеріали, які не залишаються забрудненням. Одне дослідження оцінює, що відведення пластикових пакувальних матеріалів, які зараз потрапляють в океан, дозволило б повернути близько 80-120 мільярдів доларів у світову економіку.
Проте будь-яка альтернативна пластмаса має суттєвий недолік – це увічнення концепції одноразових предметів. Навіть якщо вона розкладається за тижні чи місяці, а не за десятиліття, це все одно велика кількість сміття, що накопичується. Недарма першою рекомендацією звіту Національних академій та основною метою запропонованого договору ООН є скорочення виробництва пластику. Одним із способів зробити це – зосередитись на есенційних застосуваннях пластику. Розгляньмо, що середньостатистичний пластиковий пакет використовується лише 12 хвилин.
“Чи справді нам потрібно виробляти щось, що використовується 12 хвилин, а потім викидається?” – запитує пані Брандер. – “Давайте використовувати пластик для речей, які рятують життя людей, а не для перенесення продуктів”. Скорочення попиту на одноразовий пластик з боку окремих осіб та підприємств могло б значно посприяти вирішенню цієї проблеми.
І все ж є надія на договір, каже Брандер, оскільки призначено нових делегатів та нового голову. У редакційній статті “Science” пропонується альтернативний процес переговорів, можливо, під керівництвом іншого організатора, окрім ООН. Міжнародний союз охорони природи (IUCN) – впливова світова організація, що займається збереженням природи – наприклад, ініціював і сприяв 50 років тому процесу, який привів до укладення міжнародного договору, відомого як Конвенція про міжнародну торгівлю видами дикої фауни і флори, що перебувають під загрозою зникнення (CITES).
Однак, що б не відбувалося з договором і куди б не привели майбутні розробки та інженерія пластику, вирішення проблеми пластикового забруднення вимагатиме зусиль, підкреслює Брандер. “Не існує швидкого рішення, за якого ми могли б підтримувати цей спосіб життя без наслідків”.
