当她被邀请共同编辑关于塑料微粒一本新书的环境,但一些站出来她对已有的研究玛丽·贝丝·Kirkham的没有研究过塑料微粒。
“我在文献阅读过......镉等有毒微量元素[是]增加,当我们在土壤中有这些塑料颗粒,所以是一个令人关心的我,” Kirkham的,植物生理学家和农学特聘教授在堪萨斯州立大学,告诉EHN。
Kirkham的的专长是在水和植物的关系以及重金属的吸收,所以她决定进行自己的研究中,她培养暴露于塑料微粒,镉和两个塑料微粒和镉小麦植株。然后,她比较了这些植物对那些没有任何添加剂的增长。她选择了镉,因为它是有毒,致癌和无处不在的环境因人类活动 - 它是从电池和汽车轮胎脱落,并用于制造磷矿石自然发现农业肥料。
“镉是无处不在,” Kirkham的说。
在实验结束时,她送了她的小麦植株关闭分析和验证以前的报告中,用塑料微粒种植植物较多的镉污染。“塑料是真的充当针对镉吸收的载体,”她说。
她的实验成为新书中的一章“塑料颗粒在陆地和水生环境。”
“我认为人们只是还没有感觉到的微型植物摄取利用是一个问题,” Kirkham的说。“这只是一直没有在公众的视线。”
塑料微粒,宽松地定义为塑料件小于5毫米跨越,或小米粥粒差不多大小,已经对全球生态系统和大众意识都自己的印记,著名杀死海鸟和下雨倒在荒野地区。虽然海洋塑料微粒的影响是显著媒体和科学关注的主题,研究人员说,大多数塑料微粒实际上积聚在土地,包括农业区。一项估计表明,107000 73万吨塑料微粒的可能会在美国和欧洲每年都被倾倒在农田土壤,相比于93000至236000吨即进入海洋。
塑料微粒到达在用于肥料,塑料覆盖物通过处理污水污泥农场和甚至有意添加作为缓释肥料和保护种子包衣。在刚刚过去的几年里,在研究的上扬已发现惊人从土壤质量对人体健康的农业系统的各个方面这种污染的潜在影响。
污水污泥,覆盖和缓释肥料
卢卡·尼泽托,在水研究挪威研究所的科学家,开始在农业土壤研究塑料微粒后,他注意到,大多数研究塑料微粒集中在海洋。
“大多数的海洋来源实际上是陆基,” Nizzetto告诉EHN。“没有人在看发生了什么事接近源头。”当他的团队开始对塑料微粒评估潜在的土地下沉他们“立即[确定]农业成为炙手可热的领域之一。”
塑料微粒可通过污水污泥进入农田,将固体滤出的废水,通常用于施肥农业领域。塑料微粒进入污水最初是通过衣物,个人护理产品和城市径流。
Nizzetto说,大部分的塑料微粒的保留在污泥中的水在处理设施的清洁,并且在2016年纸,他的团队估计,每年人125和每百万之间850吨是在欧洲的农业用地通过污泥倾倒。Nizzetto在相同的纸还报告说,污水污泥的大致50%的在这两个欧洲和美国农业应用处理
塑料微粒已报道美国污泥早在1998年,并在2020年研究人员估计,大约21249吨塑料微粒是从污水污泥每年发布到美国的农田。由于它们在土壤中顽抗,美国研究人员甚至调查土壤使用当代塑料微粒的可能性轮廓过去污泥应用程序的指示符。
塑料微粒也可以通过由农民使用的塑料材料的降解进入农业土壤。Kirkham的说,在20世纪50年代,塑料覆盖物代替在温室玻璃。塑料覆盖物也进行了推广,成为世界上许多的老生常谈。这些覆盖物,地面上的布局,以抑制杂草塑料片材,温暖的土壤,保持水分并具有挑战性的回收和昂贵的处置。
据Kirkham的,农民可能最终会堆积起来对他们的土地或焚烧他们避免处置成本。Nizzetto说,在一些地区,覆盖物只是留给分解成土壤。
故意制造的塑料微粒是微型塑料排放到农业土壤的另一个来源,根据Nizzetto和其他研究人员认为EHN交谈过。这些可以包括塑封缓释肥料和塑料涂料用于保护种子从微生物。
一个2017年报告编译欧洲委员会估计,多达从缓释肥料8000吨的塑料被广播到每年西欧农业土壤(虽然他们说,这个比例可能不是塑料微粒)。一个2019欧洲化学品管理局报告上市释放量每年10,000公吨缓释肥料和500吨的处理过的种子。数字对于美国是不允许的。
塑料微粒改变土壤的物理和生物特性
十六天到Kirkham的的塑料微粒和镉的实验,她的塑料处理小麦植株开始发黄枯萎和。水已经集中在塑料处理厂的土壤之上,而是把自己的实验一致,她不得不放弃所有的植物水的量相同。
“颗粒塑料出现堵塞土壤孔隙,防止土壤通气性,并引起...根不行了,” Kirkham的说。植物无塑料微粒,即使是镉污染的,均要好得多。“这是被控制的增长超过了镉的塑料。”
研究人员的另一项团队报道类似的结果。他们发现,暴露于塑料造成了减轻重量,高度,叶绿素含量和根系生长拟南芥,卷心菜和花椰菜的相对。在这项研究中,研究人员使用nanoplastics,塑料片尺寸小于100纳米。对于规模,新型冠状病毒措施60至140纳米。
塑料微粒的全面影响农田土壤的污染,特别是浓度随时间增加,还是个未知数。然而,学习已经表明,塑料微粒具有具有以改变土壤容重,微生物群落,水保持能力和其它性质能影响植物发展的潜在的物理和化学特性。
通过植物传递 - 与人 - 组织
今年早些时候,永明罗,在海岸带研究的烟台市和土壤科学在中国的南京工程学院,和他的同事教授报道塑料微粒堆积在实验室环境中的暴露在塑料微粒小麦和生菜。研究人员愈水培和土壤系统中的植物与荧光染料股价塑料微粒。研究人员分析植物的横截面配备以检测所述荧光显微镜下。根,茎,叶亮了起来。
“几十年来,科学家们一直认为,塑料颗粒过大,通过完整的植物组织的物理障碍。但是,我们的新的研究推翻了这一假设,”罗告诉EHN。
罗的小组报告说,在塑料微粒似乎通过根部裂缝可以进入工厂里横向分支出现以及通过细胞在显影根尖扩散。
一组科学家还报道今年早些时候,他们已经检测到意大利的超市产品,包括胡萝卜,生菜,西兰花,土豆,苹果和梨塑料微粒。研究人员写道,他们发现生菜苹果最塑料微粒污染和最少的,并推测果树的常年性使塑料微粒积累超过一年生作物。
大部分的海洋来源[的塑料微粒]实际上是土地为主。
“该吃的蔬菜......他们是我们的肉类和奶制品,其手段为好,如果塑料微粒正在进入我们的蔬菜,他们进入一切”罗冰生说。
此前已经在蜂蜜,啤酒和海鲜中检测到塑料微粒。
有了明确的和不受控制的途径进入人的食物系统,人类塑料微粒的摄取几乎是不可避免的,但摄入的后果是未知数。
塑料微纤维已经发现在癌症患者的恶性肺组织活检。这些塑料可能被吸入而不是吞下,但值得关注的仍然是塑料微粒可以在组织而引起炎症的危险会卡。被迫摄取塑料微粒在实验室也提供了证据,塑料微粒可以通过身体穿过细胞壁,此举哺乳动物的研究,积累器官和影响免疫系统。
塑料微粒是化学活性物质,能够吸引并结合至已知危害人体健康的化合物。除了镉,塑料微粒已显示出积聚铅,多氯联苯和农药。此外,塑料用自己的套件的有毒化合物,其可以包括BPA,内分泌干扰的制造。研究人员认为,这两个收购和内源性化合物可以滤出的降解塑料进入他们的环境,无论是土壤或人体组织。
“因为我们关心的是塑料微粒可能会损害我们的健康......我们觉得有趣的是不适用的审慎原则,”苏菲Vonk,在塑料汤基金会在荷兰,致力于结束塑料污染组的研究员告诉EHN。“所以,只要没有证据,我们只是觉得OK,我们正在接触到这些粒子的每一天,我们的食物,水,我们呼吸的空气。”
该怎么办?
因为塑料微粒通过各种手段进入农业系统,解决这个问题需要一个多层次的方法。
该塑料汤基金会有一个长期的活动,以消除在个人护理产品中使用的塑料微珠。这可能会减少在污水污泥的塑料量结束。该组还支持通常限制单次使用的塑料,因为这些最终会分解到最终污染海洋和陆地环境塑料微粒。“我们不是反胶,” Vonk说。“我们感觉像塑料可以用于某些目的非常有用的,但我们现在正在使用它的方法就是真的,真的不聪明。”
欧洲化学品管理局已建议对有意引入塑料微粒欧盟范围内禁止,包括在农业中使用的个人护理产品以及缓控释肥料和种子包衣。一些美国状态也已经转移到从禁止个人护理产品微球。
为了解决塑料地膜问题,Nizzetto说,一个有用的步骤将是使公司在制造塑料地膜负责其回收和处置。这将有助于减少不适当的处理,在农场。
这是一种不可逆转的污染。
采用生物降解塑料地膜用于还提出,但这些聚合物可能带着自己的一系列问题。例如,韦尔塔的Lwanga的一个学习发现,可生物降解的塑料小麦生长产生负面影响大于在研究中使用的常规的塑料。此外,一直存在争议,一些“可降解”塑料是否真正降解成无害的化合物,或者它们是否只是分解成塑料微粒更快。这样的争论围绕着氧生物降解塑料,其中欧盟移到禁止在2019年。
另一种替代塑料地膜,研究人员在罗代尔研究所在宾夕法尼亚州的发展,越来越多涉及营养螯合覆盖作物,然后滚下来,形成厚厚的垫子。然后,农民进厂的垫子,其本身仍然存在,并抑制杂草,通过让水,并增加了,而不是塑料微粒对土壤养分。根据研究人员的报告中,该技术可以代替超过90磅每英亩的塑料地膜的。
GLADIS Zinati,在罗德尔蔬菜系统试验的导演和共同作者的报告,告诉EHN,该策略可扩展到大型养殖场,并强调建立健康的土壤上的农田,以支持长期弹性的重要性。
需要更多的研究来绘制范围和农业土壤污染的微型的影响的全貌。在此期间,塑料将继续积累。
“这是一种不可逆的污染,” Nizzetto说。“没有办法,在农业土壤的规模,以补救这种污染。”