Биологийн задрал
Биологийн задрал гэдэг нь нян, мөөгөнцөр зэрэг бичил биетүүдээр органик бодисыг задлах явдал юм.[a][2] Энэ нь ерөнхийдөө байгалийн үйл явц гэж үздэг бөгөөд энэ нь түүнийг бордооноос ялгадаг. Бордоо нь тодорхой нөхцөл байдлын дор био задрал явагддаг хүний үйл ажиллагаа юм.
Биологийн задралын үйл явц нь гурван удаа явагддаг: эхлээд объект нь био доройтолд ордог бөгөөд энэ нь түүний бүтцийн механик сулрал юм; дараа нь бичил биетний материалыг задлах биофрагментаци явагдана; эцэст нь ассимиляци, энэ нь хуучин материалыг шинэ эсэд оруулах явдал юм.
Практикт бараг бүх химийн нэгдлүүд болон материалууд нь био задралд өртдөг бөгөөд гол элемент нь цаг хугацаа юм. Хүнсний ногоо гэх мэт зүйлс хэдэн өдрийн дотор муудаж, харин шил болон зарим хуванцарууд олон мянган жилийн турш задрах болно. Европын Холбооны биологийн задралын стандарт нь 6 сарын дотор анхны материалын 90 гаруй хувийг биологийн процессоор CO2, ус, эрдэс бодис болгон хувиргах ёстой.
Механизмууд
Биологийн задралын үйл явцыг биологийн доройтол, биофрагментаци, шингээлт гэсэн гурван үе шатанд хувааж болно.[3] Биологийн доройтлыг заримдаа материалын механик, физик, химийн шинж чанарыг өөрчилдөг гадаргуугийн түвшний доройтол гэж тодорхойлдог. Энэ үе шат нь материал нь гаднах орчинд абиотик хүчин зүйлд өртөж, материалын бүтцийг сулруулж, цаашид доройтуулах боломжийг олгодог. Эдгээр анхны өөрчлөлтөд нөлөөлдөг зарим абиотик хүчин зүйлүүд нь шахалт (механик), гэрэл, температур, хүрээлэн буй орчны химийн бодисууд юм.[3] Биологийн доройтол нь ихэвчлэн биологийн задралын эхний үе шатанд явагддаг боловч зарим тохиолдолд энэ нь биофрагментацитай зэрэгцээ байж болно.[4] Гэсэн хэдий ч Хьюк[5] Биологийн доройтлыг амьд организмын хүний материалд үзүүлэх хүсээгүй үйлчлэл гэж тодорхойлсон бөгөөд үүнд барилгын чулуун фасадны эвдрэл,[6] бичил биетний металлын зэврэлт, эсвэл зүгээр л хүний гараар бүтээгдсэн байгууламжид бий болсон гоо зүйн өөрчлөлтүүд орно. амьд организмын өсөлтөөр.[6]
Полимерийн биофрагментаци гэдэг нь полимер доторх холбоосууд задарч оронд нь олигомер ба мономеруудыг үүсгэдэг литик процесс юм.[3] Эдгээр материалыг хуваах арга хэмжээ нь системд хүчилтөрөгч байгаа эсэхээс хамаарч өөр өөр байдаг. Хүчилтөрөгч байгаа үед бичил биетний нөлөөгөөр материалыг задлах нь аэробик задрал, хүчилтөрөгч байхгүй үед бодис задрах нь агааргүй задрал юм.[7] Эдгээр процессуудын гол ялгаа нь агааргүй урвал нь метан ялгаруулдаг бол аэробикийн урвал үүсгэдэггүй (гэхдээ хоёр урвал нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус, зарим төрлийн үлдэгдэл, шинэ биомасс үүсгэдэг) юм.[8] Нэмж дурдахад аэробик задрал нь ихэвчлэн агааргүй задралаас илүү хурдан явагддаг бол агааргүй задрал нь материалын эзэлхүүн, массыг багасгадаг.[7] Агааргүй задрал нь хаягдал материалын эзэлхүүн, массыг багасгаж, байгалийн хий гаргах чадвартай тул агааргүй задралын технологийг хог хаягдлын менежментийн систем, орон нутгийн сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэр болгон өргөнөөр ашигладаг.[9]
Ассимиляцийн үе шатанд биофрагментацийн үр дүнд үүссэн бүтээгдэхүүнийг бичил биетний эсүүдэд нэгтгэдэг.[3] Бутархайн зарим бүтээгдэхүүн нь мембран зөөвөрлөгчөөр эсийн дотор амархан зөөгддөг. Гэсэн хэдий ч бусад нь эс дотор тээвэрлэж болох бүтээгдэхүүнийг гаргаж авахын тулд биотрансформацийн урвалд орох шаардлагатай хэвээр байна. Бүтээгдэхүүн нь эс дотор орсны дараа аденозин трифосфат (ATP) эсвэл эсийн бүтцийн элементүүдийг үйлдвэрлэхэд хүргэдэг катаболик замд ордог.[3]
Аэробикийн био задралын тэгшитгэл
Cpolymer + O2 → Cresidue + Cbimass + CO2 + H2O
Анаэробын био задралын тэгшитгэл
Cpolymer → Cresidue + Cbimass + CO2 + CH4 + H2O
Биологийн задралд нөлөөлдөг хүчин зүйлүүд
Практикт бараг бүх химийн нэгдлүүд болон материалууд нь биологийн задралд өртдөг. Гэсэн хэдий ч ач холбогдол нь өдөр, долоо хоног, жил, зуун гэх мэт үйл явцын харьцангуй хурдтай холбоотой юм. Органик нэгдлүүдийн энэхүү задралын хурдыг хэд хэдэн хүчин зүйл тодорхойлдог. Хүчин зүйлд гэрэл, ус, хүчилтөрөгч, температур орно.[10] Олон органик нэгдлүүдийн задралын хурд нь тэдгээрийн биологийн хүртээмжээр хязгаарлагддаг бөгөөд энэ нь бодисыг системд шингээх эсвэл физиологийн үйл ажиллагааны голомтод бэлэн болгох хурд юм[11], учир нь организм задрахаас өмнө нэгдлүүд уусмалд ялгарах ёстой. тэд. Биологийн задралын хурдыг хэд хэдэн аргаар хэмжиж болно. Амьсгалын хэмжилтийн шинжилгээг аэробикийн бичил биетэнд ашиглаж болно. Эхлээд хатуу хог хаягдлын дээжийг бичил биетэн, хөрстэй саванд хийж, дараа нь хольцыг агааржуулна. Хэдэн өдрийн турш бичил биетүүд дээжийг бага багаар шингээж, нүүрстөрөгчийн давхар исэл үүсгэдэг - үүнээс үүссэн CO2 нь задралын үзүүлэлт болдог. Биологийн задралыг мөн агааргүй бичил биетүүд болон тэдгээрийн гаргаж авах боломжтой метан эсвэл хайлшийн хэмжээгээр хэмжиж болно.[12]
Үйлдвэрлэсэн үр дүн нь үнэн зөв, найдвартай байхын тулд бүтээгдэхүүний туршилтын явцад биологийн задралд нөлөөлдөг хүчин зүйлсийг анхаарах нь чухал юм. Хэд хэдэн материалыг оновчтой нөхцөлд биологийн задралд ордог болохыг лабораторид батлах боловч эдгээр үр дүн нь хүчин зүйлүүд илүү хувьсах боломжтой бодит ертөнцийн үр дүнг тусгахгүй байж болно.[13] Жишээлбэл, лабораторид өндөр хурдтай био задралд орсон гэж үзсэн материал нь хогийн цэгт их хэмжээгээр мууддаггүй, учир нь хогийн цэг нь ихэвчлэн гэрэл, ус, нянгийн идэвхжил дутагдалтай байдаг тул эвдрэл үүсэхэд шаардлагатай байдаг.[14] Иймд байгаль орчинд ихээхэн нөлөө үзүүлдэг, биологийн задралд ордог хуванцар бүтээгдэхүүний стандарт байх нь маш чухал юм. Нарийвчлалтай стандарт туршилтын аргуудыг боловсруулж ашиглах нь үйлдвэрлэж, худалдаанд гаргаж буй бүх хуванцарыг байгалийн орчинд биологийн аргаар задрахад тусална.[15] Энэ зорилгоор боловсруулсан нэг тест бол DINV 54900 юм.[16]
Далайн орчинд нэгдлүүдийн био задралын ойролцоо хугацаа[17]
Бүтээгдэхүүний био задралын хугацаа
Цаасан алчуур 2-4 долоо хоног
Сонин 6 долоо хоног
Apple-ийн цөм 2 сар
Картон хайрцаг 2 сар
Лав бүрсэн сүүний хайрцаг 3 сар
Даавуун бээлий 1-5 сар
Ноосон бээлий 1 жил
Фанер 1-3 жил
13 жил будсан модон саваа
Гялгар уут 10-20 жил
Цагаан тугалга лааз 50 жил
Нэг удаагийн живх 50-100 жил
Хуванцар сав 100 жил
Хөнгөн цагаан лааз 200 жил
Шилэн шил Тодорхойгүй
Газрын орчинд нийтлэг эд зүйлс задрах хугацаа[14]
Хүнсний ногоо 5 хоног - 1 сар
Цаас 2-5 сар
Даавуун футболк 6 сар
Жүржийн хальс 6 сар
Модны навч 1 жил
1-5 жил ноосон оймс
Хуванцар бүрээстэй цаасан сүүний хайрцаг 5 жил
25-40 насны арьсан гутал
Nylon даавуу 30-40 жил
Цагаан тугалга лааз 50-100 жил
Хөнгөн цагаан лааз 80-100 жил
Шилэн лонх 1 сая жил
Хөөсөнцөр аяга 500 жил үүрд мөнх
Гялгар уут 500 жил үүрд мөнх
Хуванцар
Үндсэн өгүүлэл: Биологийн задралд ордог хуванцар § Биологийн задралд ордог хуванцаруудын жишээ
Биологийн задралд ордог хуванцар гэдэг нэр томьёо нь практик хэрэглээний явцад механик бат бөх чанараа хадгалдаг боловч хэрэглэсний дараа бага жинтэй нэгдэл, хоргүй дайвар бүтээгдэхүүн болж задардаг материалыг хэлдэг.[18] Энэ эвдрэл нь ихэвчлэн усанд уусдаггүй полимер болох материалд бичил биетний дайралтаар боломжтой болдог.[4] Ийм материалыг химийн нийлэгжилт, бичил биетээр исгэх, химийн аргаар өөрчилсөн байгалийн бүтээгдэхүүнээс гаргаж авч болно.[19]
Хуванцар нь маш их хувьсах хурдаар био задралд ордог. PVC нь био задралыг эсэргүүцдэг тул бохир устай харьцахдаа PVC дээр суурилсан сантехникийг сонгосон. Нөгөө талаас хүрээлэн буй орчинд өртөхөд амархан мууддаг зарим савлагааны материалыг боловсруулж байна.[20] Биологийн хувьд хурдан задалдаг синтетик полимеруудын жишээнд поликапролактон, бусад полиэфир, үнэрт-алифатик эфирүүд орно, учир нь эфирийн холбоо нь усны халдлагад өртөмтгий байдаг. Үүний тод жишээ бол поли-3-гидроксибутират, дахин сэргээгдэх полилактик хүчил юм. Бусад нь целлюлоз дээр суурилсан целлюлоз ацетат ба целлюлоз (целлюлоз нитрат) юм.
Полилактик хүчил нь хурдан задалдаг хуванцар жишээ юм.
Хүчилтөрөгч багатай нөхцөлд хуванцар илүү удаан задардаг. Тусгайлан боловсруулсан бордооны овоолгод эвдрэх процессыг хурдасгаж болно. Цардуулд суурилсан хуванцар нь гэрийн бордооны саванд 2-4 сарын дотор задрах ба полилактийн хүчил нь задрах чадваргүй тул илүү өндөр температур шаарддаг.[21] Поликапролактон ба поликапролактон-цардуулын нийлмэл материалууд нь удаан задардаг боловч цардуулын агууламж нь сүвэрхэг, өндөр гадаргуутай поликапролактоныг үлдээснээр задралыг хурдасгадаг. Гэсэн хэдий ч олон сар шаардлагатай.[22]
2016 онд Ideonella sakaiensis хэмээх нян PET-ийг био задалдаг болохыг тогтоожээ. 2020 онд нянгийн PET задалдаг фермент PETase-г генетикийн хувьд өөрчилж, MHETase-тай хослуулан PET-ийг илүү хурдан задалж, мөн БТС-ыг муутгадаг.[23][24][25] 2021 онд судлаачид үхрийн ходоодны бичил биетний холимог нь гурван төрлийн хуванцарыг задалдаг гэж мэдээлсэн.[26][27]
Олон хуванцар үйлдвэрлэгчид өөрсдийнхөө хуванцарыг бордоо гэж хэлэх хүртэл явж ирсэн бөгөөд ихэвчлэн эрдэнэ шишийн цардуулыг орц найрлага болгон жагсаасан байдаг. Гэсэн хэдий ч хуванцар үйлдвэрлэл нь бордооны өөрийн гэсэн тодорхойлолтоор ажилладаг тул эдгээр нэхэмжлэл эргэлзээтэй байна:
"Ялзмагийн талбайд биологийн задралд орох чадвартай, материал нь нүдээр ялгагдахгүй, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус, органик бус нэгдлүүд болон биомасс болж задардаг." (Иш: ASTM D 6002)[28]
Сав баглаа боодлын материалын био задралыг тодорхойлохын тулд "бордоо" гэсэн нэр томъёог ихэвчлэн албан бус байдлаар ашигладаг. Бордоо болгох үйл явц болох бордооны тухай хууль эрх зүйн тодорхойлолтууд байдаг. Европын холбоо дөрвөн шалгуурыг санал болгодог:[29][30]
Химийн найрлага: дэгдэмхий бодис, хүнд металл, түүнчлэн фторыг хязгаарлах хэрэгтэй.
Биологийн задрал: 6 сарын дотор биологийн процессоор анхны материалын 90% -ийг CO2, ус, эрдэс бодис болгон хувиргах.
Задрах чадвар: анхны массын дор хаяж 90% нь 2х2 мм-ийн шигшүүрээр дамжих чадвартай тоосонцор болж задрах ёстой.
Чанар: бордоо боловсруулахад саад болох хорт бодис болон бусад бодис байхгүй.
Биологийн задралын технологи
Биологийн задралд ордог технологи нь бүтээгдэхүүний сав баглаа боодол, үйлдвэрлэл, анагаах ухаанд зарим хэрэглээ бүхий тогтсон технологи юм.[31] Өргөн хүрээнд хэрэгжүүлэхэд тулгарч буй гол саад бол био задрал ба гүйцэтгэлийн хоорондох солилцоо юм. Жишээлбэл, лактид дээр суурилсан хуванцар нь уламжлалт материалтай харьцуулахад савлагааны чанар муутай байдаг.
Оксо-биодалдалтыг CEN (Европын Стандартын Байгууллага) "исэлдэлтийн болон эсийн зуучлалын үзэгдлээс нэгэн зэрэг эсвэл дараалан үүсэх доройтол" гэж тодорхойлдог. Заримдаа "оксо хуваагддаг" ба "оксо-задардаг" гэж тодорхойлсон боловч эдгээр нэр томъёо нь зөвхөн эхний буюу исэлдэлтийн үе шатыг тодорхойлдог бөгөөд CEN-ийн тодорхойлсон оксо-биологийн задралын үйл явцаар мууддаг материалд ашиглах ёсгүй: зөв тайлбар нь " Оксо-биологийн задралд ордог." Оксо-биологийн задралд ордог найрлага нь биологийн задралын процессыг хурдасгадаг боловч найрлага дахь орц найрлагыг тэнцвэржүүлэхэд ихээхэн ур чадвар, туршлага шаардагддаг бөгөөд ингэснээр бүтээгдэхүүнийг тогтоосон хугацаанд ашиглалтын хугацаа, дараа нь задрал, био задралд хүргэдэг.[32]
Биологийн задралын технологийг био-анагаахын нийгэмлэг ялангуяа ашигладаг. Биологийн задралд ордог полимерүүдийг эмнэлгийн, экологийн, давхар хэрэглээний гэсэн гурван бүлэгт ангилдаг бол гарал үүслийн хувьд байгалийн болон синтетик гэсэн хоёр бүлэгт хуваадаг.[18] Цэвэр Технологийн Групп нь өрөөний температурт өндөр даралтын дор био задрах хуванцарыг ашиглан полимер эмийн бүрээс хийх боломжтой уусгагч болох хэт чухал нүүрстөрөгчийн давхар ислийг ашиглаж байна.Эдгээр полимерууд нь температурын өсөлтөөр хэлбэрээ өөрчлөх чадвартай болж, хэлбэр санах ой, түүнчлэн амархан задардаг оёдол үүсгэдэг. Үүний үр дүнд имплант нь одоо жижиг зүсэлтээр орж, эмч нар нарийн төвөгтэй хэв гажилтыг хялбархан хийж, оёдол болон бусад материалын туслахууд нь мэс засал дууссаны дараа байгалийн жамаар задрах боломжтой болсон.[34]
Биологийн задрал ба бордоо
Биологийн задралын нийтлэг тодорхойлолт байдаггүй бөгөөд бордооны янз бүрийн тодорхойлолт байдаг бөгөөд энэ нь нэр томъёоны хооронд ихээхэн төөрөгдөл үүсгэдэг. Тэдгээрийг ихэвчлэн нэгтгэдэг; Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь ижил утгатай байдаггүй. Биологийн задрал нь нян, мөөгөнцөр эсвэл бусад биологийн идэвхжил зэрэг бичил биетүүдээр байгалийн гаралтай материалыг задлах явдал юм.[35] Бордоо нь тодорхой нөхцөл байдлын дор био задрал явагддаг хүний үйл ажиллагаа юм.[36] Энэ хоёрын гол ялгаа нь нэг үйл явц нь байгалиасаа явагддаг, нөгөө нь хүний үйл ажиллагаа юм.
Биологийн задралд ордог материал нь хүчилтөрөгчийн эх үүсвэргүйгээр (анэробын аргаар) нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус, биомасс болж задрах чадвартай боловч цаг хугацааны хувьд тодорхой тодорхойлогдоогүй байна. Үүний нэгэн адил бордооны материал нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус, биомасс руу задардаг; гэхдээ бордоо материал нь мөн органик бус нэгдэлд задардаг. Бордоо боловсруулах үйл явц нь хүнээр хянагддаг тул илүү нарийн тодорхойлогддог. Үндсэндээ бордоо нь оновчтой нөхцөл байдлаас шалтгаалан хурдасгасан био задрал юм.[37] Түүнчлэн бордооны эцсийн бүтээгдэхүүн нь өмнөх байдалдаа эргэж орохоос гадна хөрсөнд ялзмаг хэмээх ашигтай бичил биетүүдийг үүсгэж, нэмж өгдөг. Энэхүү органик бодисыг ирээдүйд эрүүл ургамал ургуулахын тулд цэцэрлэг, фермүүдэд ашиглаж болно.[38] Бордоо нь илүү тодорхой үйл явц бөгөөд хүний оролцоотойгоор хурдасгадаг тул богино хугацаанд илүү тогтвортой явагддаг. Биологийн задрал нь янз бүрийн нөхцөлд өөр өөр цаг хугацаанд тохиолдож болох боловч хүний оролцоогүйгээр байгалийн жамаар явагдах ёстой.
Бордооны дотор ч энэ нь тохиолдож болох янз бүрийн нөхцөл байдал байдаг. Бордооны үндсэн хоёр төрөл нь гэртээ болон арилжааны зориулалттай. Аль аль нь дахин ашиглах эрүүл хөрсийг бий болгодог - гол ялгаа нь процесст ямар материал орж чадах вэ гэдэгт оршино.[37] Гэрийн бордоог ихэвчлэн хүнсний хаягдал, хог ургамал гэх мэт цэцэрлэгийн илүүдэл материалд ашигладаг. Арилжааны бордоо нь эрдэнэ шиш дээр суурилсан хуванцар, модны мөчир гэх мэт илүү нарийн ширхэгтэй ургамлын гаралтай бүтээгдэхүүнийг задлах чадвартай. Арилжааны бордоо нь нунтаглагч эсвэл бусад машин ашиглан материалыг гараар задлахаас эхэлдэг. Гэрийн бордоо нь ихэвчлэн бага хэмжээгээр явагддаг бөгөөд том машин механизм шаарддаггүй тул эдгээр материалууд нь гэрийн бордоогоор бүрэн задардаггүй. Цаашилбал, нэг судалгаагаар гэрийн болон үйлдвэрлэлийн бордоог харьцуулж, харьцуулж, хоёуланд нь давуу болон сул талуудтай гэж дүгнэсэн байна.[40]
Дараах судалгаанд бордоог шинжлэх ухааны үүднээс биологийн задралын дэд хэсэг гэж тодорхойлсон жишээг үзүүлэв. "Лабораторийн туршилтын нөхцөлд хуванцар материалын биологийн задралын үнэлгээ" хэмээх анхны судалгаа нь бордоог задралын ангилалд хамаарах нөхцөл байдлын цогц гэж тодорхой судалсан болно.[41] Нэмж дурдахад энэхүү дараагийн судалгаагаар химийн болон физикийн хувьд хөндлөн холбоос бүхий полилактик хүчлийн био задрал, бордооны нөлөөг авч үзсэн.[42] Бордоо болон био задралыг хоёр өөр нэр томъёо болгон авч үзэхийг онцлон тэмдэглэв. Гурав дахь болон эцсийн судалгаа нь сав баглаа боодлын үйлдвэр дэх био задрах ба бордооны материалын Европын стандартчиллыг дахин тусад нь тусад нь ашигласан.[43]
Хог хаягдлын менежментийн төөрөгдөл нь хүмүүс өдөр бүр материалыг буруу хаяхад хүргэдэг тул эдгээр нэр томъёоны ялгаа нь маш чухал юм. Биологийн задралын технологи нь хог хаягдлыг хэрхэн устгах талаар асар их сайжруулалтад хүргэсэн; устгах үйл явцыг оновчтой болгохын тулд одоо хог, дахин боловсруулах, бордооны савнууд байдаг. Гэсэн хэдий ч, хэрэв эдгээр хог хаягдлын урсгалыг ихэвчлэн төөрөгдүүлдэг бол устгах үйл явц нь огт оновчтой биш юм.[44] Хүний хог хаягдлыг задлах, өмнөх байдалдаа буцаах, эсвэл бордоо болгосон тохиолдолд хөрсөнд шим тэжээл нэмж өгөхийн тулд биологийн задралд ордог, ялзрах боломжтой материалыг боловсруулсан.[45] Бордооны оронд бордоо болох бүтээгдэхүүнийг хаяж, хогийн цэг рүү илгээх үед эдгээр шинэ бүтээл, хүчин чармайлт үр ашиггүй болно. Тиймээс иргэд эдгээр нэр томъёоны ялгааг ойлгох нь чухал бөгөөд ингэснээр материалыг зөв, үр дүнтэй устгах боломжтой болно.
Байгаль орчин, нийгэмд үзүүлэх нөлөө
Хуванцар хог хаягдлаас үүссэн бохирдол нь ан амьтдын эрүүл мэндэд эрсдэл учруулдаг. Амьтад ихэвчлэн хуванцарыг хоол хүнс гэж андуурдаг бөгөөд үүний үр дүнд гэдэс нь орооцолдог. Хуванцарт агуулагддаг полихлоржуулсан бифенил (ПХБ), нонилфенол (NP), пестицид зэрэг удаан задардаг химийн бодисууд нь хүрээлэн буй орчинд ялгарч улмаар зэрлэг ан амьтдад залгиж болно.[46]
Эдгээр химийн бодисууд нь хүний эрүүл мэндэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг, учир нь бохирдсон хүнсний хэрэглээ (био томруулах, био хуримтлал гэж нэрлэгддэг процессууд) нь хорт хавдар,[47] мэдрэлийн үйл ажиллагааны алдагдал[48], дааврын өөрчлөлт зэрэг асуудлуудтай холбоотой байдаг. Сүүлийн үед эрүүл мэндэд сөргөөр нөлөөлж буй био томруулагчийн сайн жишээ бол хүний бэлгийн дааварт нөлөөлдөг загасны мөнгөн усны аюултай өндөр түвшинд өртөх явдал юм.[49]
Удаан задардаг хуванцар, угаалгын нунтаг, металл болон бусад бохирдуулагч бодисын хор хөнөөлийг арилгах оролдлого нь эдийн засгийн зардалд ихээхэн анхаарал хандуулж байна. Ялангуяа далайн хог хаягдлыг тоолж, хянахад маш хэцүү байдаг.[50] Дэлхийн Худалдааны Хүрээлэнгийн судлаачдын тооцоолсноор цэвэрлэх санаачилгын зардал (ялангуяа далайн экосистемд) жилд бараг арван гурван тэрбум долларт хүрсэн байна.[51] Гол санаа зовоосон асуудал нь далайн орчноос үүдэлтэй бөгөөд хамгийн их цэвэрлэгээ хийх ажил нь далай дахь хог хаягдлын эргэн тойронд төвлөрдөг. 2017 онд Номхон далайгаас Мексикийн хэмжээтэй хогийн цэг олдсон. Энэ нь сая гаруй хавтгай дөрвөлжин миль талбайтай гэж тооцоолж байна. Нүхэнд хог хаягдлын илүү тод жишээнүүд (хуванцар сав, лааз, уут) агуулагдаж байгаа хэдий ч жижиг микропластикуудыг цэвэрлэх нь бараг боломжгүй юм.[52] National Geographic-ийн мэдээлснээр илүү олон биологийн задралд ордоггүй материалууд нь эмзэг орчинд орж ирж байгаа нь жилд бараг гучин найман сая ширхэг юм.[53]
Эвдрээгүй материал нь гуурсан хорхой, амбаар зэрэг түрэмгий амьтдын хоргодох байр болж чаддаг. Экосистем нь түрэмгий зүйлд хариу үйлдэл үзүүлэхэд оршин суугч зүйлүүд болон нөөцийн байгалийн тэнцвэрт байдал, генетикийн олон янз байдал, зүйлийн баялаг өөрчлөгддөг.[54] Эдгээр хүчин зүйлс нь өөрчлөлтийн хариуд хохирч буй ан агнуур, усны аж ахуйн чиглэлээр орон нутгийн эдийн засгийг дэмжих болно.[55] Үүний нэгэн адил эко аялал жуулчлалд ихээхэн найддаг далайн эргийн иргэд далайн эрэг, эрэг нь аялагчдад таалагдахаа больсон тул бохирдлын улмаас орлогоо алддаг. Дэлхийн худалдааны хүрээлэн мөн биологийн задралын үр нөлөөг ихэвчлэн мэдэрдэг ард иргэд нь цэвэрлэгээний зардлыг төлөх боломжгүй ядуу буурай орнууд болохыг тэмдэглэжээ.[51] Эерэг санал хүсэлтийн давталтын нөлөөгөөр тэд эргээд бохирдлын эх үүсвэрээ хянахад бэрхшээлтэй тулгардаг.[56]
"биологийн задрал" гэсэн үгийн этимологи
Биологийн хувьд задалдаг бодисыг анх 1959 онд бичил биетний нөлөөгөөр материалыг гэмгүй бүрэлдэхүүн хэсэг болгон задлахыг тайлбарлахад ашиглаж байсан нь мэдэгдэж байсан.[57] Одоо биологийн задрал нь нүүрстөрөгчийн эргэлт гэх мэт дэлхийн төрөлхийн мөчлөгийн нэг хэсэг болох байгаль орчинд ээлтэй бүтээгдэхүүнтэй холбоотой бөгөөд байгалийн элементүүд болон задрах чадвартай.