農業では、大量のナノプラスチックやマイクロプラスチックが堆肥、下水汚泥、フィルムを通じて土壌に到達します。研究者たちは現在、それらに何が起こるのか、そしてそれに含まれる汚染物質を調査しています。良いニュースです。プラスチック粒子は通常、土壌の上層で汚染物質を放出するため、地下水に汚染物質を運び込むことはありません。悪いニュース: その結果、私たちの作物はより多くの汚染物質を吸収する可能性があります。
プラスチック粒子は長い間どこにでも存在していました。廃水や川がマイクロプラスチックを海に運び、風によって世界の最も辺鄙な地域にマイクロプラスチックが拡散します。農業では、堆肥肥料、下水汚泥、残留農業フィルムにより、大量のマクロ、マイクロ、ナノプラスチックが土壌に確実に存在します。現在の推定によると、わずか 1 キログラムの下水汚泥によって、最大 30 万個のプラスチック粒子が農地に到達する可能性があります。
マイクロプラスチックはいつ汚染物質を放出しますか?
しかし、プラスチック粒子とともに土壌に行き着くのはプラスチックだけではありません。プラスチックには汚染物質も含まれています。「プラスチックには常にいわゆる添加物が含まれています。これらの添加剤は、ポリマーの特定の特性、耐久性、さらには色を保証します」とウィーン大学のステファニー・カスタン氏は説明します。 「さらに、殺虫剤や薬物残留物などの汚染物質がプラスチック粒子に付着している可能性があります。」プラスチック粒子は地中に入ると、最終的にこれらの汚染物質を環境中に放出します。 「私たちは、彼らが正確にいつこれを行うのかに興味がありました」とカスタン氏は言います。この放出の速度は、とりわけ、プラスチックに含まれる、または蓄積された汚染物質が地下水に到達できるかどうかによって決まります。
研究チームは、研究のためにモデルを使用して、土壌層を通るプラスチック粒子の輸送が汚染物質の放出よりも早く起こるかどうかを調査した。これら 2 つの重要な数値 (輸送時間と脱着時間) の比は、ダムケラー数としても知られています。 「プラスチック粒子が実際に汚染物質の輸送補助として機能する条件について明確に述べることができるようにするために、私たちは2つの極端な設定、つまり通常の耕作可能な土壌とより険しい岩の多い土壌のダムケーラー数を計算しました」とカスタンの同僚は報告している。シャルロット・ヘンケル。
土壌上部層の汚染
評価の結果、ほとんどのプラスチック粒子は、地下水に沈むずっと前に、比較的早く汚染物質を放出することがわかりました。 「汚染物質はプラスチックによってすでに放出されているため、耕作可能な土壌の上層に残っている」と作業グループのリーダー、ティロ・ホフマンは報告する。したがって、このような形で地下水が汚染される可能性は非常に低いです。 「プラスチック粒子が土壌中の汚染物質の移動性を高めるという事実は、実際には、非常に特殊なポリマーと特殊な土壌条件、たとえば土壌が非常に乾燥していて大雨で洗い流された場合にのみ考えられます」とホフマン氏の同僚トルステン・ヒッファー氏は説明する。
「耕作可能な土壌中のナノプラスチックやマイクロプラスチックが無害だと言うつもりはありません」とホフマン氏は強調する。 「むしろ、私たちは、プラスチック粒子に結合したこれらの汚染物質の本当の問題がどこにあるのかを示しています。それらは最終的には地下水に流れ込むのではなく、土壌の上層に流れ込み、作物や微生物によって吸収され、その後私たちの食べ物に入り込む可能性があるのです」 」科学者たちは現在、作物が実際に土壌を通じて汚染物質を吸収できるかどうかを追跡調査で明らかにしたいと考えている。
出典: ウィーン大学;技術記事: Communications Earth & Environmental、 doi: 10.1038/s43247-021-00267-8
