我们对土壤中的微塑料几乎一无所知|观察
导 读
土壤中的塑料代表了人类文明的痕迹。土壤中充满了人工制品。如果不是这样，就不会有田野考古学。然而，微塑料的影响或许比我们人类文明持续的更久。我们必须迅速填补知识的空白。
作者简介：
Alisa Bryce来自悉尼大学
Alex McBratney数字农业与土壤科学教授；悉尼大学悉尼农业研究所（Sydney Institute of Agriculture）主任。
Budiman Minasny悉尼大学土壤景观建模教授。
Stephen Cattle悉尼大学副教授
翻译：陈馥艳；审校：潘燕婷
来源：环球科学(2018年7月2日），转载自中国数字科技馆网站，可点击文末“阅读原文”查询英文原文
过去几年，海洋中小于5mm的微塑料已臭名远扬。针对化妆品中的微塑料，政府和企业已将某些化妆品禁止生产。全球微塑料的情况有所缓解。
处理化妆品中的微塑料只是第一步，这实际上不过是沧海一粟（嗯，不到沧海的十亿分之一）。
土壤中的微塑料可能是个更严重的问题。挪威的一项研究估计，在欧洲和北美，每年有110000到730000吨微塑料进入农业用土。
问题就在这：我们对全球土壤中的微塑料几乎一无所知，对澳大利亚的甚至了解更少。在这篇文章中就让我们来看一下已然掌握的情况以及一些亟待回答的问题。
微塑料是怎样进入农业土壤的？
污泥和塑料地膜是土壤微塑料的两大来源。澳大利亚每年产生320000吨干生物固体，其中的55%会用于农用地。虽然人们对生物固体持有争议，但它却是土壤中养分的优质来源。在植物的必要营养成分中，只有氮可以人工合成，其它的只能从矿石中开采或循环利用。
污水处理厂收集的生活污水、工业废水和雨水都含有塑料。功能性服装比如运动装和快干织物通常含有会在清洗时逸出的聚酯纤维和聚酰胺。轮胎碎片和塑料胶片会被雨水冲刷。污水处理厂会将微塑料从水中过滤而留在污泥里，然后这些污泥会被运走并施用、分散在农用地中。
农业中，塑料地膜能抑制杂草生长，保持土壤温暖与湿润以促进出芽，还能提高作物产量。但时间一长，地膜会破碎，而且一些碎片会不断分解变小。
可生物降解的生物塑料地膜能分解成二氧化碳、水和各种“营养物质”。但环境友好型的塑料一般价格昂贵，所以行业内能否负担得起也是个问题。
农业土壤中塑料的潜在来源还包括化肥和农药中的高分子密封胶（polymer sealant）以及工业堆肥。卖不掉的食物经常连同塑料袋一起进入堆肥设备，而且每个苹果和猕猴桃上都有塑料贴纸。
澳大利亚对于堆肥的标准默认微塑料能作为可接受的“可见污染”出现在一些产品中。凡是从园艺供应商那买肥料或花园土的人都会从中发现微塑料。
在园艺上，尤其是随着墙面绿化和屋顶绿化惠及越来越多的建筑，聚苯乙烯还特地被用来制造轻质“土”。
也许还有我们目前所不知道的微塑料来源。
土壤中有微塑料会怎样？
我们站在洞穴里知识的边缘，因为我们还不知道微塑料对土壤的影响。物理学和生物学上的首要问题是，微塑料将流向哪里？
塑料如何在土壤中破碎与降解取决于塑料类型和土壤条件。堆肥， PET塑料（聚对苯二甲酸乙二醇酯）和各种可降解塑料的降解过程不同，带来的物理与生物影响也不同。
碎片可以通过土壤中的裂缝和孔洞迁移。更大一些的土壤动物可能会促使塑料碎片在垂直和水平方向扩散，而一些农业活动比如耕地会把塑料推向更深。一些碎片还能吸收农用化学品。
土壤微生物能分解一些塑料，但这会产生哪些副产品，它们又会带来什么影响呢？理论上更新的可生物降解塑料在它们降解为惰性物质时的影响是可控的。但在不同的土壤和气候条件下，需要多久才能降解？不可降解的PET塑料在土壤中又占了多大比例呢？
土壤中碳的主要存在形式和聚乙烯（塑料中最主要的成分）都是碳基聚合物。能把它们融合在一起吗？如果可以，这会阻止塑料向土壤深处移动吗？但会不会同时也阻碍塑料的降解呢？
塑料可能变成土壤的潜在碳源吗？
生物富集
生物富集是指一些物质通过食物链积累。
对于微塑料在土地中积累的研究还是非常少的。2017年在墨西哥的一项研究从鸡的胃中发现了微塑料。那块研究区域的废物管理很差，大部分塑料直接被土壤表面吸入，而非发生生物富集。
线虫类能吸收聚苯乙烯微粒意味着它们有生物富集的潜力。然而，当蚯蚓摄入微塑料时，其生长速率降低而死亡率上升。
较大的微塑料不可能穿过植物细胞膜，但其降解时产生的化学物质却可能被植物吸收。植物有把污染物隔离在其子实体之外的天然机制——几乎不可能从苹果或浆果里发现塑料，但在根菜类和绿叶类蔬菜中就有所不。
金属能够在绿叶蔬菜或者根菜类蔬菜的表皮内累积。那么塑料及其副产物会发生同样的情况吗？
我们甚至还没有考虑1-100纳米宽的纳米塑料。纳米塑料能够被植物的根吸收吗？吸收之后它们能通过动物的肠膜吗？
现在怎么办？
首先要确定现在土壤中的微塑料含量，它们的分布以及预期含量。研究土地中的塑料要比水中的难度大，因为从水里过滤塑料要相对容易一些。塑料越小，就越难被追踪与识别——这就是研究为什么必须现在开始的原因。
研究需要面向多种塑料，包括塑料微粒（beads）和其它合成纤维，它们在土壤和陆地生态系统中的表现似乎都不一样。
明白这些塑料是怎样反应的会为接下来这个显而易见的问题提供启发：微塑料含量达到多少的时候会对土壤、植物和动物产生威胁？我们又该怎样减轻这些影响呢？
土壤中的塑料代表了人类文明的痕迹。土壤中充满了人工制品。如果不是这样，就不会有田野考古学。然而，微塑料的影响或许比我们人类文明持续的更久。我们必须迅速填补知识的空白。
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