Ученые установили, что микропластик в почвах может быть связан с удобрениями
Ученые Новгородского государственного университета (НовГУ) совместно с коллегами из Санкт-Петербурга провели масштабное исследование, по результатам которого пришли к выводу, что сельхозудобрения могут быть значимым источником загрязнения почвы микропластиком.
Для анализа исследователи взяли два вида минеральных удобрений с медленным высвобождением питательных веществ (SRF), которые сегодня активно используются в сельском хозяйстве для повышения урожайности. Они доставляют питательные вещества растениям в зависимости от их фазы роста, что способствует их более эффективному усвоению сельхозкультурами.
В производстве таких удобрений используют органические вещества, из которых делают оболочки гранул, регулирующие скорость поступления питательных веществ в почву, в том числе — синтетические полимерные материалы. Их часто применяют в промышленных масштабах из-за низкой стоимости и устойчивости к различным факторам окружающей среды. Однако использование этих полимеров приводит к накоплению в почве пластиковых частиц диаметром менее 0,5 мм, то есть микропластика, который может разлагаться несколько сотен лет.
Исследования полимерных покрытий гранул методы инфракрасной спектроскопии и рентгеновской дифракции показали, что в их состав входят сополимеры полиэтилена и полиакриловой кислоты, полиакриламида, полиакриловой кислоты и ее эфиров. Эти материалы не являются биоразлагаемыми. При длительном нахождении в почве они становятся источником микропластика, который негативно влияет на почвенную биоту, растения, а также попадает вместе с сельхозкультурами в пищу и организм человека.
Авторы также выяснили, что такой микропластик способен накапливать на своей поверхности ионы тяжелых металлов — токсичные для окружающие среды и человека загрязнители, например ионы кадмия Cd(II) и свинца Pb(II). Они попадают в почву в результате использования аэрозолей, коррозии металлических конструкций, стирании автопокрышек и т. д.
Исследователи отмечают, что необходимы новые разработки биоразлагаемых покрытий удобрений на основе природных полимерных материалов, например таких, как крахмал, целлюлоза, сельскохозяйственные отходы, лигнин и другие. В борьбе с масштабным загрязнением почв микропластиком может помочь и применение нанотехнологий. Оболочки удобрений можно покрывать специальной мембраной или гидрофобным полимером, имеющим поры, заполненные наночастицами, и тем самым минимизировать применение вредных веществ в производстве удобрений.
Ученые планируют продолжить и расширить исследования на другие продукты, где используются полимеры для контролируемого высвобождения веществ в почвах. А также выяснить их влияние на загрязнение микропластиком и его долгосрочное поведение в почве, включая деградацию.
Работа проводилась на средства мегегранта по проекту «Новые подходы к решению проблемы микропластика как потенциальной угрозы человеку и окружающей среде».