كيف تصل جسيمات البلاستيك الدقيقة إلى الأراضي الزراعية؟

يعد التلوث باللدائن الدقيقة مشكلة بيئية عالمية منتشرة في كل مكان في جميع البيئات، بما في ذلك الهواء والماء والتربة .

توجد الجسيمات البلاستيكية الدقيقة بسهولة في حمأة مياه الصرف المعالجة- والمعروفة أيضًا باسم المخلفات الحيوية البلدية – والتي تشق طريقها في النهاية إلى تربتنا الزراعية.

وجد التحقيق الذي أجراه برانافان سيفراجاه زميل ما بعد الدكتوراه، قسم الجغرافيا والدراسات البيئية، جامعة كارلتون، وجيسي فيرماير، أستاذ مشارك، معهد علوم البيئة، جامعة كارلتون، مؤخرًا لمستويات البلاستيك الدقيق في المواد الصلبة الحيوية البلدية، أن جرامًا واحدًا من المواد الصلبة الحيوية يحتوي على مئات الجسيمات البلاستيكية الدقيقة، هذا هو تركيز أكبر بكثير من اللدائن الدقيقة، مما يوجد عادة في الهواء أو الماء أو التربة.

نظرًا لأنه يتم إنتاج مئات الآلاف من الأطنان من المواد الصلبة الحيوية كل عام، فنهاك حاجة إلى إيلاء اهتمام وثيق للتأثيرات المحتملة التي قد تحدثها مثل هذه المستويات العالية من البلاستيك الدقيق على البيئة، وإيجاد طرق لتقليل مستويات البلاستيك الدقيق في مجرى مياه الصرف الصحي.

المخلفات الصلبة البلدية

يتم إنتاج المخلفات الصلبة الحيوية البلدية في محطات معالجة مياه الصرف الصحي عن طريق تسوية وتثبيت الجزء الصلب من تدفق مياه الصرف الصحي البلدية.

حول العالم، تُستخدم المخلفات الحيوية البلدية لتحسين تربة الأراضي الزراعية، وذلك لأنها غنية بالعناصر الغذائية اللازمة لنمو النبات، مثل الفوسفور والنيتروجين.

يتم تنظيم تطبيقات البلدية الصلبة الحيوية في بعض الدول مثل كندا بعناية، بالنسبة للمعادن الثقيلة والمغذيات ومسببات الأمراض، إلا أن الإرشادات الخاصة بالملوثات الناشئة، مثل اللدائن الدقيقة، غير متوفرة حاليًا.

في حين أن محطات معالجة مياه الصرف الصحي الحالية ليست مصممة بشكل صريح لإزالة اللدائن الدقيقة، إلا أنها فعالة في إزالة ما يقرب من 90 % من ملوثات الجسيمات البلاستيكية، غالبًا ما تتركز اللدائن الدقيقة التي تمت إزالتها في الحمأة المترسبة وينتهي بها الأمر في النهاية في المواد الصلبة الحيوية.

جسيمات البلاستيك الدقيقة

البلاستيك الدقيق في المخلفات الصلبة البلدية

أظهرت الدراسات السابقة أن النفايات الصلبة الحيوية البلدية هي مسار مهم لدخول اللدائن الدقيقة إلى النظم البيئية الأرضية الأوسع ، بما في ذلك المجالات الزراعية.

بالتعاون مع علماء من وزارة البيئة وتغير المناخ الكندية ووزارة الزراعة والأغذية الكندية، أجرينا أول تقييم لعموم كندا للجسيمات البلاستيكية الدقيقة في المخلفات الصلبة الحيوية البلدية، قمنا بتحليل عينات المواد الصلبة الحيوية من 22 محطة معالجة مياه الصرف الصحي الكندية عبر تسع مقاطعات واثنين من منتجات الأسمدة القائمة على المواد الصلبة الحيوية.

وجد الباحثان المئات من جزيئات البلاستيك الدقيق في كل جرام من المواد الصلبة الحيوية، كان النوع الأكثر شيوعًا من جزيئات اللدائن الدقيقة هو الألياف الدقيقة، تليها شظايا صغيرة، ووجدوا كميات صغيرة من القطع اللامعة والرغوة أيضًا.

تعد تركيزات الجسيمات البلاستيكية في المواد الصلبة الحيوية البلدية أعلى بكثير من الشبكات البيئية الأخرى مثل المياه والتربة ورواسب الأنهار، يوفر هذا دليلًا إضافيًا على أن اللدائن الدقيقة تتركز في المواد الصلبة الحيوية المنتجة في محطات معالجة مياه الصرف الصحي.

الحد من اللدائن الدقيقة

محطات معالجة مياه الصرف الصحي مجهزة جيدًا لإزالة المواد البلاستيكية الكبيرة ،مثل أغطية الزجاجات، والأكياس البلاستيكية من مياه الصرف الصحي البلدية، لكن جزيئات اللدائن الدقيقة صغيرة جدًا بحيث لا يمكن التقاطها بواسطة البنية التحتية للمعالجة الحالية، لذلك ينتهي بهم الأمر بالتركيز في حمأة مياه الصرف الصحي.

نظرًا لأن تيارات المياه العادمة تركز على جزيئات بلاستيكية دقيقة، فإنها توفر أيضًا فرصة لتقليل التلوث البلاستيكي الذي يدخل البيئة، بينما يعمل الباحثون على إيجاد رؤى حول العواقب البيئية قصيرة وطويلة المدى للتلوث باللدائن الدقيقة على النظم البيئية للتربة، فإن أحد الحلول واضح بالفعل.

يمكن تقليل اللدائن الدقيقة في المصادر من خلال التخفيضات المنهجية في استخدام المواد البلاستيكية ذات الاستخدام الواحد، وغسل الملابس بالألياف الاصطناعية بشكل أقل تكرارًا وإزالة الألياف الدقيقة باستخدام مرشحات الغسالة، ستساعد هذه الأساليب في تقليل كمية المواد البلاستيكية الدقيقة التي تدخل في مجرى المياه العادمة، وفي النهاية ، في البيئات الأرضية والمائية الأوسع نطاقاً.

يجب أيضًا استكشاف بناء تقنيات جديدة في محطات معالجة مياه الصرف الصحي لإزالة اللدائن الدقيقة من خلال الوسائل الفيزيائية أو الكيميائية.

هناك حاجة إلى فهم أفضل لتأثير التركيزات العالية من البلاستيك الدقيق على النظم الإيكولوجية الزراعية، حيث يتم تطبيق المواد الصلبة الحيوية، بما في ذلك تأثيرها على الكائنات الحية التي تعيش في التربة، مثل ديدان الأرض والحشرات، والبدء في وضع مبادئ توجيهية لمستويات البلاستيك الدقيق في المواد الصلبة الحيوية والتربة الزراعية.