土壤微塑料的污染与处理

经营管理
土壤塑料的污染与处理
王嘉璐
(辽宁省生态环境保护科技中心,辽宁 沈阳 110161)
微塑料作为一种对土壤生态系统构成严重威胁的新型难降解的环境污染物,最近几年来开始受到重视。由于土壤介质比较复杂不易于分离检测等原因,当前关于微塑料对土壤生态系统所造成影响的相关研究不多,对该污染的讨论目前主要集中在海洋、湖泊等水域系统。但由于当今废弃垃圾填埋、各种人类活动及农业工业技术的逐步发展,微塑料的进入不可避免地影响了陆地生态系统的各种功能,同时对土壤动物、植物及微生物等也造成了危害。
微塑料粒径小(小于5毫米),数目庞大,遍及广泛,可长期在环境中稳定存在;被动植物误食吸收后会积聚于食物链,由食物链进入人体后造成塑料微球在人体内积累,最终将会影响人体健康;它同时具有吸附污染物质或微生物将其富集于表面的能力,并且其本身还会向环境中释放毒性。它可分为初生微塑料(应用于工业制造或化妆品生产的原料)和次生微塑料(农业工业生产的大型塑料经辐射高温等作用,分裂降解经土壤动物的作用而形成)。
农田系统中微塑料主要来自于农业地膜的应用及污水污泥的排放。使用农田地膜主要是为了增加土壤温度和防止害虫,加快植物根系发育等。作物在一个生长周期后,余留下的地膜在新作物种植前的松土及其他操作过程中被分解成碎片,会残留在表面土壤中或者被埋入土壤。残留在土壤表面的微塑料在长期光照后形成聚合物,它会向下迁移到土壤深层最终阻碍农作物根系的生
长发育。在光照辐射、温度、土
壤酸碱性等外力影响作用下,微
塑料中所含有的有害物质如邻苯
二甲酸盐,经过淋溶作用进入土
壤后,会抑制土壤微生物活性,
植物吸收后使其进入食物链而危
害人类健康。作为农业生态系统
重要组成部分的农作物,其生长
必定会土壤环境所影响,所以对
于农业系统中存在的微塑料进行
监测和量化是十分重要的。电视机天线制作
小麦为例,有研究发现
不同浓度下的微塑料对小麦种子
有不同影响作用。中低浓度的微
塑料含量对小麦种子发芽有抑制
作用,而在高浓度下微塑料却对
小麦发芽有一定的恢复或者促进
作用,这可能是由于微塑料的粒
径大小和本身所带有的电荷影响
了小麦种子对微塑料的吸附和吸
收。低中浓度下微塑料粒径大小
可能是对小麦造成影响的主要因
素,粒径越小可能使小麦对微塑
料的吸附和吸收更有利。而高浓
度的微塑料对小麦发芽的影响则
是由微塑料的聚集而造成的,微
塑料聚集后的粒径大小成为阻碍
吸附的主要因素,聚集后的微塑
料阻碍了小麦对它的可接触性,
从而使小麦发芽因微塑料而受到
抑制的情况得到减缓。农业生态
系统同时面临着微塑料中所含的榄香烯乳状注射液
增塑剂带来的一系列问题。合成
塑料过程中所添加的增塑剂会随
着塑料的自然风化而散布到环境
中,以及它对各类环境污染物具毛细管电谱
有一定的吸附能力,会进入并破
环农业生态系统进而威胁到人体
健康。塑料中的增塑剂会对小麦
种子的萌发起抑制作用,浓度过
高时还会造成小麦种子细胞死
亡。除此之外,在环境中被风化
后的微塑料表面粗糙,拥有较大
的比表面积,会将重金属和有机
污染物吸附于表面,而成为各类
污染物的载体,使微塑料对植物
的毒害效应加重。
1 微塑料的分离
用筛子使土壤中小于筛孔的
细粒物(一般土壤筛选范围为<5
毫米和<1毫米)筛分后,可采用
密度分离法除去其中的土壤矿质
相。因为有机矿质复合体在分选
时与微塑料在土壤团聚体中的残
鼻渊散留程度相关,为避免受其影响,
在使用密度分离法前可用超声
处理法先将团聚体打碎,再使用
酸、碱、氧化或酶处理来去除其
中残留的有机质,或使用静电分
离法将其中的有机碎屑除去。使
用加压流体萃取法(PFE)也可
以从土壤中分离提取出微塑料,
粒径小于30微米的塑料制品可以
应用此方法从土壤中分离提取出
来,其适用于分离聚乙烯、聚氯
乙烯、聚丙烯等不同种类型的塑
料。
2 微塑料的消解
因为H2O2(双氧水)成分简
单且几乎不与常见人工合成聚合
物反应,所以常用30%H
2
O
2
(双
氧水)溶液来进行化学消解。
有研究为了增强消解效果使用双
氧水与强酸如H
无菌车间
2
SO
4
(硫酸)、
HNO
3
(硝酸)等溶液混合,再
钻机转盘
与Fe2+(亚铁离子)等催化剂混
合来到达此目的。但有些像聚苯
乙烯和尼龙这类对pH敏感的聚
合物,在硝酸溶液中会溶解消
失。为避免微塑料在强酸高温消
解时物理化学特性发生改变,可
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本文发布于:2024-09-24 06:26:25,感谢您对本站的认可!

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