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微塑料对土壤污染人体的危害

(2023-05-06 10:08:55)
标签:

微塑料

土壤污染

海洋污染

塑料污染

分类: 环保行业动态

海洋塑料污染对海洋生态系统和海产品安全的威胁日益加剧。可悲的是,污染土壤的微塑料对粮食安全的威胁更大,并且影响不明显,因此需要人们多加关注并及时采取行动。倾倒在农业土壤中的微塑料比丢弃在海洋中的微塑料多23倍。


几十年来,美国和中国的农民一直使用塑料地膜来增加作物产量,除了增加产量之外,铺设塑料地膜还能减少除草剂的使用,减少水资源的消耗。仅美国一个国家就有1.26亿磅的塑料地膜覆盖在土壤上。如今,中国是塑料地膜的最大使用国,地膜覆盖面积约占中国耕地面积的10%——相当于内布拉斯加州的面积。


如果不仔细收集使用完的塑料地膜进行回收利用或处理,农业生产中留下的塑料碎片会被吹走或冲入沟渠和水道,这将造成一系列问题。大块的塑料是一个明显的污染源,但非常小的微塑料颗粒会积聚在土壤中,造成更大的威胁。任何小于5毫米的塑料,或约等于铅笔橡皮大小的塑料颗粒被称为微塑料。中国菜地进行的一项研究发现,1公斤土壤中存在78个微塑料。


微塑料对土壤污染人体的危害


微塑料进入土壤的多种途径


在土壤表面和土壤内部用作地膜的塑料、排水管和灌溉管,都是微塑料的直接来源。这些材料随着时间的推移,通过3Ds——损坏、降解和丢弃,最终被分解。塑料分解成越来越小的碎片不利于污染范围的测算和控制,因此这一举措被认为是扩散性污染。而由于农业塑料的使用超过了收集和降解率,微塑料已经在土壤中积累了几十年。水道和农田中的微塑料存在高达八个数量级的差异,从每升只有几根纤维到每升超过一万亿片塑料。


微塑料进入土壤的其他途径包括:洗衣服时脱落的塑料纤维、美容产品中的微塑料被冲入下水道等。污水处理厂将微塑料过滤出来,经处理后微塑料成为污水污泥的一部分,被用作有机肥料撒在农田里。


在美国,每年大约有21000吨微塑料通过施用污水污泥进入农业土壤。在欧洲,每公斤用污水污泥施肥的土壤中平均有2900个微塑料。


污水处理厂没有过滤掉的塑料碎片将流入溪流、湖泊,甚至流入农民用来灌溉水果和蔬菜的水井。研究显示,在越南的河流和湖泊中,每立方米的水有多达28个微塑料,与印度尼西亚、菲律宾和中国的水道相比,这属于低水平。在美国,伊利诺伊州中部一升井水中的微塑料甚至多达15个。


微塑料甚至还会从空气中落到地表以及土壤表层。现在空气中的灰尘约有4%是塑料。人们通常通过燃烧来解决大量塑料垃圾,但这会释放出包括微塑料在内的各种污染物。简而言之,微塑料无处不在。



土壤中微塑料的宏观影响


微塑料通过植物和动物成为食物链的一部分。研究者在胡萝卜、生菜、梨和苹果中发现了塑料颗粒,这些微小的塑料颗粒很容易被土壤中的动物摄入并能穿透动物组织和细胞。中国和新西兰的科学家们发现,土壤中的微塑料含量越高,对土壤动物如线虫和蚯蚓的影响就越大。


显然,当人类和动物摄取含微塑料的食物时,塑料会进入身体并通过全身。一个食用塑料污染食品的成年人每年会摄入4万至5万个微塑料颗粒。2022年3月,一群来自阿姆斯特丹的科学家公布了一项发人深省的研究成果:首次在人类血液中检测到塑料微粒。虽然目前微塑料对健康的长期影响尚不清楚,但无处不在的微塑料的传播是健康专家越来越关注的问题。


微塑料微粒不仅释放化学添加剂,而且由于其表面积大,它们还能吸收和凝聚土壤中的化学物质。堪萨斯州立大学研究土壤重金属污染的土壤科学家玛丽·贝斯·柯克汉姆博士(Mary Beth Kirkham)在采访中描述了她发现微塑料对植物健康的影响的过程。随着土壤中微塑料的含量增加,植物吸收了更多的有毒镉,这将导致人类和动物食物中的镉含量增加。她将塑料描述为植物吸收有毒重金属的载体。


然而,不同化学物质对微塑料的响应机制不同。中国科学家在研究水稻对砷的吸收时发现,将微塑料混合在土壤中会导致砷的吸收量减少。中国农业科学院(CAAS)颜昌荣教授提醒说,不要高估微塑料的影响,因为我们对其影响机制的了解仍然有限。


中国在土壤塑料污染研究方面处于领先地位,其研究人员正在深入探索微塑料对植物生长的影响机制。欧洲和韩国的研究人员也在土壤中发现,不管是新的还是旧的塑料材料,其产生的化学物质都不利于植物的发芽和生长。


采取行动 

很少有法律、法规或政策能够减少土壤中微塑料的影响。塑料地膜作为一大土壤塑料污染源,管理塑料覆盖物是一个很好的治理土壤污染的开始。


循环塑料联盟(CPA)确定了在使用农业塑料地膜时减少土壤塑料污染的五个策略。第一,“生产者责任延伸”(EPR)收集系统战略。例如,爱尔兰在2017年通过征收塑料税让塑料生产商承担法律责任,进而实现回收利用。第二,禁止露天焚烧。美国一些州和地方政府已经限制了塑料燃烧。第三,设定地膜的最低厚度。中国在这方面一直是一个领导者,通过建立标准提高塑料的厚度和质量。第四,规范地膜生产要求。中国国家发展和改革委员会的新塑料订单禁令禁止生产和销售难以收集和回收的传统薄地膜。第五,为农民提供奖励,激励他们对使用过的地膜进行收集和妥善处理。


为了减少被冲进下水道和土壤中的超细纤维数量,美国环保局建议改变我们洗衣服的方式。装满洗衣机、缩短洗涤周期、使用前置式洗衣机等,都可以减少纤维脱落,该机构还建议给洗衣机安装超细纤维过滤器进行过滤。


加利福尼亚州是美国第一个采取计划治理微塑料污染的州,加利福尼亚海洋保护委员会虽然不是监管机构,但其承诺投入300万美元用于治理工作,他们计划在防止新塑料进入环境的同时对已经存在的塑料进行监测。


延续了几十年的塑料污染问题也是2022年2月联合国环境大会全球条约的焦点。与上界政府不同,拜登政府正在逐步参与全球环境条约的制定,并且美国现在正在积极开发一个政策工具来打击海洋塑料污染。


美国和中国必须承诺立即采取行动,共同联手将科学治理和政策支持结合起来,逐步清理土壤中的微塑料。国际合作可以成为一种模式,在此基础上开展微塑料来源及其对植物、动物和人类健康影响的研究。非塑料替代材料的研究也急须开展,以实现高产,同时尽量减少对环境的不利影响。《全球塑料条约》的制定只是第一步,解决土壤微塑料污染的问题还需要长期持续的国际支持。


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