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        作者:郭中領等 來源:《環境科學與技術快報》 發布時間:2022/6/24 14:01:57
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        覆膜農田成為大氣微塑料的重要來源地

         

        大氣中飄浮著的大量微塑料碎片,正在成為人類健康和生態環境的又一“危險分子”。

        近日,河北師范大學土壤風蝕研究團隊教授郭中領、常春平課題組與合作者研究發現,覆膜農田的土壤風蝕活動是大氣微塑料的重要來源。相關研究成果在線發表于《環境科學與技術快報》期刊。

        當塑料尺寸小于5 mm時,稱之為微塑料。作為持久性聚合物,微塑料可在環境中持續存在數百年,進而在不同時空尺度威脅生態環境安全。因此,聯合國環境規劃署將微塑料明確列為全球新興環境污染物之一。

        “大氣中微塑料具有體積小、質量輕、降解難、易吸附等特性,易通過呼吸、攝食等行為直接進入并滯留在人體組織,最終對人類健康構成潛在威脅。”論文通訊作者郭中領表示。

        近年來,科學家圍繞全球生態圈中微塑料的來源、遷移、沉降、累積、降解及其生態環境效應等方面開展了大量研究,發現微塑料污染遍布陸地、海洋和大氣等圈層,且在風力和水流等動力驅動下可快速在不同地理環境間轉移。

        郭中領介紹,以往有研究推斷,居民點大氣微塑料可能主要來源于人們的生產生活行為,如居民點排放和道路揚塵。直到2019年,有研究注意到受塑料垃圾污染的廣袤的干旱半干旱區土地可能也是大氣微塑料的重要來源。

        不過,目前對土壤風蝕導致的微塑料釋放的認識水平還很低,相關知識積累十分有限。

        微塑料還可來自塑料制品,“塑料具有質量輕、易塑形等優點,塑料制品大規模生產并在生產生活中廣泛使用。然而,當前相對較低的回收率導致了塑料垃圾在地理環境中隨處可見。”郭中領表示,殘留在環境中的塑料通過生物降解、光降解、機械磨損等方式逐漸形成為更小的塑料碎片或顆粒,從而形成微塑料。

        這在西北地區農田頗為常見。研究人員通過對我國西北半干旱區典型覆膜農田長期土壤風蝕觀測,發現具有豐富地膜殘留物的農田表層土壤微塑料豐度很高,而地膜殘留物、塑料垃圾和施用農家肥是表土微塑料的主要來源。風蝕過程起揚的沙塵作為“助推器”,能夠富集大量微塑料,風速、土壤性質與沙塵中微塑料富集狀況存在明顯定量關系。

        為什么西北地區農田情況嚴重?郭中領說,西北地區塑料地膜每年使用量很大,每年大約使用35萬噸,這些塑料制品很容易在西北地區的強陽光和強風下破碎和降解,從而形成環境微塑料,同時春季強風很容易把微塑料運移到下風向地區,這些客觀上加大了西北地區微塑料的污染程度。

        事實上,農田地膜污染及其低回收率存在于諸多地區。

        “目前主要的回收方式,就是使用耙子將大塊的地膜統一收集并堆放在田間地頭。”郭中領認為,之所以回收率低,主要存在技術和經濟兩方面因素,“一方面,回收的地膜幾乎無經濟價值,即使當廢品也沒有人收購;另一方面,廢舊地膜由于易被風化等因素,很容易破碎,客觀上導致回收難度大,如果無補貼,很少有公司愿意開發回收效率高的相應農用機械,所以導致大量地膜還殘留在農田表土里面。”

        “我們必須重視覆膜農田土壤風蝕導致的大氣微塑料污染問題。”郭中領建議,在生產方式上,改進耕作和農藝,比如寬壟覆膜、一膜多茬種植等;技術上研發降解速度快、經濟實惠且對土壤環境友好的地膜產品,同時加強農膜回收機械的研發;政策上可以引導,加強宣傳教育,提高地膜回收率。(來源:中國科學報 韓揚眉)

        相關論文信息:https://doi.org/10.1021/acs.estlett.2c00338

         
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