science >> Wetenschap >  >> Natuur

Microplastics zitten in onze meststoffen en bodems, maar we weten zo goed als niets over hun milieu- en gezondheidseffecten

Gebied met microplastische vervuiling door zuiveringsslib (links) en door compost (rechts) in aandeel van Utilized Agricultural Area (UAA) met hoge bemestingsintensiteit. Krediet:auteur verstrekt, Fourni par l'auteur

Het besluit van Gazprom om de kranen van Nord Stream 1 deze maand af te sluiten, heeft de industriële en productiesector in Europa op zijn kop gezet, met kunstmestproducenten als eerste in de rij.

De productie van kunstmest, die gemaakt wordt uit mineralen, gassen uit de lucht en anorganische afvalstoffen, kost namelijk enorm veel energie. Volgens sommige verhalen gebruikt het Haber-Bosch-proces, dat stikstof en waterstof omzet in ammoniak, tussen 1% en 2% van alle wereldwijde energie die jaarlijks wordt geproduceerd. Alleen al in Duitsland pompt de ammoniakproductie ongeveer 4,5% van het aardgas dat door de industrie wordt gebruikt op.

Organische meststoffen

Dus, welke alternatieven blijven er over? De volgende organische meststoffen zouden een oplossing kunnen zijn om de last van hogere kosten voor boeren en consumenten te verlichten. Laten we enkele van hun voor- en nadelen afwegen.

  • Mest . Mest wordt al sinds het neolithische tijdperk door boeren gebruikt om de gewasopbrengst te verhogen en is rijk aan primaire voedingsstoffen die nodig zijn voor plantengroei, zoals stikstof, fosfor, kalium en organische koolstof. De voedselcrisis heeft echter de concurrentie tussen boeren die veevoer en voedsel (bijv. granen) verbouwen om land, vergroot en zou ons ertoe kunnen dwingen onze consumptie van dierlijke producten (bijv. vlees) te verminderen. De vermindering van de veestapel is ook ingesteld om de mestaanvoer te verminderen.
  • Poolslib en compost . Een bijproduct van particuliere en industriële voedselconsumptie en -verwerking, slib en compost kan een deel van de stikstof en fosfor uit synthetische meststoffen vervangen. Ze dragen momenteel weinig bij aan de Duitse plantaardige voeding en bereiken van 1% tot 4% van de gevraagde voedingsstoffen. Betere recyclingprocessen kunnen de productie van bioafval en compost op middellange termijn echter met 50% verhogen

Meststoffen gedrenkt in microplastics

Er is echter een kink in de kabel. In de afgelopen jaren heeft onderzoek aangetoond dat microplastics in toenemende mate doordrongen zijn van organische meststoffen en landbouwgronden, wat aanleiding geeft tot bezorgdheid over het milieu en de gezondheid. Hoewel de impact nog steeds wordt gemeten, zijn enkele van de bekende boosdoeners onder meer zwerfvuil en schurende deeltjes van bandenslijtage. Er wordt ook vermoed dat plastic films die op gewassen zijn aangebracht om temperatuurschommelingen of waterverdamping van bodems, ook wel mulchfilms genoemd, te voorkomen. Ondertussen zuigen organische meststoffen, compost en slib, huishoudens en industriële microplastics op, wat een groot deel van het probleem uitmaakt.

Vervuiling door microplastics is het ergst in landbouwgronden van stedelijke regio's, waar de lokale bevolking doorgaans grote hoeveelheden slib en compost produceert om ze vervolgens als organische meststof toe te passen. In Duitsland is het probleem bijvoorbeeld bijzonder acuut in het industriële westen van het land, het Ruhrgebied of grotere steden zoals Hamburg of Hannover.

Tabel 1:Hoeveelheid nutriënten in organische meststoffen als aandeel van de nutriëntenvraag in de Duitse gewasproductie. De gegevens geven wel de bemestingsefficiëntie weer. Krediet:wetenschappelijke adviesraad voor problemen met meststoffen (2015), auteur verstrekt

De gezondheids- en milieueffecten van microplastics:de stand van het onderzoek

De wetenschap over microplastics staat nog in de kinderschoenen. Onderzoek dat is uitgevoerd heeft gesuggereerd dat ze de structuur van de bodem schaden, verontreinigingen vrijgeven (bijv. weekmakers, vlamvertragers, licht- en warmtestabilisatoren) en de biosfeer van de bodem schaden.

Er wordt zelfs aangenomen dat microplastics in gewassen kunnen terechtkomen en daarmee in de voedselketen die bestemd is voor voedsel en menselijke consumptie. Tot op heden zijn ze gevonden in mosselen en vissen, vogels, zeezoogdieren en landzoogdieren en ja, mensen.

Experimenten uitgevoerd in laboratoria (in vitro) hebben enkele van deze vermoedens bevestigd. In een paper uit 2019 strooiden wetenschappers bijvoorbeeld microplastics op grond met raaigras en regenwormen, wat resulteerde in de ontkieming van minder zaden, kortere scheuten en een hogere zuurgraad van de bodem. We weten echter ook dat wetenschappers hogere microplastische concentraties toepassen onder in vitro in tegenstelling tot natuurlijke omstandigheden (in vivo).

Dit maakt het voor wetenschappers bijzonder belangrijk om in vivo experimenten uit te voeren, die moeilijker uit te voeren zijn dan in vitro experimenten. Dit komt omdat het bijzonder lastig is om bodem van microplastics te onderscheiden, terwijl microplastics doorgaans ook in kleine concentraties over bodems worden verspreid.

Wat de gezondheidseffecten van microplastics betreft, denken wetenschappers dat ze op drie niveaus risico's met zich meebrengen:ten eerste door de plastic deeltjes zelf, ten tweede door het vrijkomen van persistente organische verontreinigende stoffen die door de plastics worden geabsorbeerd, en ten derde, het uitlogen van additieven uit de plastics. De complexiteit die betrokken is bij de analyse van de eindeloze combinatie van maten, vormen en chemische kenmerken van microplastics, betekent dat er momenteel weinig onderzoek is gedaan naar hun gezondheidseffecten.

Er is meer onderzoek nodig voor betere wetten

Het is verontrustend dat de milieuwetgeving, of het nu op Duits of EU-niveau is, niets te zeggen heeft over dit onderwerp en boeren een gratis pas geeft om hun akker te besmetten.

Om dit te veranderen, moeten wetgevers dringend worden uitgerust met beter wetenschappelijk onderzoek. In de tussentijd zijn er echter praktische stappen die beleidsmakers, boeren en burgers kunnen nemen om onze afhankelijkheid van kunstmest te verminderen tijdens de oorlog in Oekraïne. De eerste is om onze voedselproductie te herlokaliseren en minder afhankelijk te maken van handel, zoals Europa daar al mee was begonnen tijdens de COVID-19-crisis. We kunnen ook al beginnen met het verbeteren van de recyclingprocessen van alternatieve organische meststoffen om synthetische meststoffen te vervangen, in overeenstemming met het nutriëntenbeheersplan van de EU uit haar circulaire-economiestrategie.

Zonder maatregelen zal microplasticvervuiling zich blijven ophopen in onze ecosystemen en mogelijk zelfs in onze bloedbanen. + Verder verkennen

Microplastics zijn niet alleen een probleem voor de oceaan, ze zitten ook in onze bodem

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.