Микропластик все чаще рассматривается как экологическая проблема глобального масштаба. Хотя до сих пор основное внимание уделялось микропластику в океане и его влиянию на морскую жизнь, микропластику в почве в значительной степени не уделялось внимания. Исследователи обеспокоены отсутствием знаний о потенциальных последствиях микропластика в сельскохозяйственных ландшафтах в результате применения осадка сточных вод.
Осадок сточных вод в принципе является отходом, но он также может представлять собой ресурс в сельском хозяйстве и садоводстве. Удобрение на основе ила содержит ценные питательные вещества, но для устойчивого использования требуется, чтобы уровни нежелательных веществ в иле контролировались. На очистные сооружения поступает большое количество микропластика, выбрасываемого домашними хозяйствами, промышленностью и поверхностными стоками в городских районах. Большая часть этих микропластиков накапливается в осадке сточных вод.
Сегодня осадок городских очистных сооружений применяется в сельскохозяйственных угодьях в качестве дополнения к традиционным удобрениям. Эти применения, как правило, хорошо регулируются, поскольку шлам может содержать опасные вещества различных видов. Однако микропластик в настоящее время не включен в повестку дня регулирования использования шлама в сельском хозяйстве. Потенциальные последствия для устойчивости и продовольственной безопасности не были должным образом проанализированы.
Эти опасения были выражены в статье, недавно опубликованной в журнале Environmental Science & Technology. Авторами статьи являются Лука Низзетто и Синдре Лангаас из Норвежского института исследований водных ресурсов (NIVA) и Мартин Футтер из Шведского университета сельскохозяйственных наук (SLU) в Уппсале.
«Мы обнаружили данные из скандинавских стран, свидетельствующие о том, что большая часть всего микропластика, образующегося в западных обществах, как правило, попадает в осадок на очистных сооружениях», - говорит Низзетто. Через ил частицы переносятся в сельскохозяйственные почвы.
Количество осадка сточных вод, используемого в качестве удобрения, сильно варьируется от страны к стране. В Европе и Северной Америке примерно 50 % этого шлама в среднем повторно используется в качестве удобрения. По данным Статистического управления Норвегии, таким образом повторно используется около двух третей шлама.
По оценкам Nizzetto et al, от 110 000 до 730 000 тонн микропластика ежегодно переносится в сельскохозяйственные почвы в Европе и Северной Америке в целом. Это больше, чем расчетное общее количество микропластика, присутствующего в настоящее время в океанской воде.
Эти цифры вызывают беспокойство, поскольку последствия накопления микропластика в сельскохозяйственных почвах неизвестны.
"У нас очень мало знаний о влиянии микропластика на почвенные организмы, и их влияние на производительность фермы и безопасность пищевых продуктов неизвестно."
Первое моделирование судьбы микропластика на суше и в реках
В более раннем исследовании тех же авторов и исследователей Оксфордского университета была представлена первая математическая модель, описывающая динамику судьбы микропластика в земной среде и реках. Из-за отсутствия эмпирических данных о выбросах и концентрациях микропластика в почве и системе водотоков это исследование было задумано как чисто теоретическая, но строгая оценка циркуляции микропластика.
Модель называется INCA Microplastics, и моделирование показало сильное влияние метеорологических условий, характеристик рек и потоков на контроль выноса микропластика из сельскохозяйственных почв и его переноса в океан. Внесение осадка сточных вод в почву, вероятно, представляет собой значительный источник микропластика для прибрежной и океанской среды. Аналогичные прогнозы переноса микропластика в реках были независимо подтверждены последующим исследованием Besseling et al.
INCA Microplastics является важным инструментом для оценки рисков и оценки сценариев обращения с осадком. Это первая модель, способная имитировать нанесение микропластика на землю и последующую судьбу этих материалов в почве и поверхностных водах.
Последствия переноса микропластика из городских сточных вод в сельскохозяйственную почву почти не учитывались исследователями и властями, особенно в связи с повышенным вниманием к микропластику в океане.
«Очевидно, что необходимы дальнейшие исследования, чтобы получить общее представление о проблеме и найти решения, чтобы можно было защитить растущую потребность общества в переработке отходов и так называемой экономике замкнутого цикла», - говорит Лука Ниццетто.