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Los microplásticos no contribuyen a la movilidad de los contaminantes orgánicos en los suelos agrícolas

Los microplásticos no contribuyen a la movilidad de los contaminantes orgánicos en los suelos agrícolas
Fig. 1: Vías y fuentes de micro y nanoplásticos (MNP) y contaminantes orgánicos en suelos agrícolas. Los aportes atmosféricos, el desgaste de los neumáticos y las prácticas agrícolas habituales, como la aplicación de abono, los biosólidos de las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) o el acolchado introducen MNP y contaminantes orgánicos al suelo. La degradación física y química de los plásticos, por ejemplo, por irradiación UV, provoca su fragmentación a MNP. La bioturbación, la labranza o las rutas de flujo preferenciales mejoran el transporte vertical de MNP. Se sospecha que un MNP que contiene contaminantes orgánicos los reubica verticalmente hacia el nivel freático. b Si los contaminantes están en equilibrio, el MNP no mejora la reubicación de contaminantes; c si el transporte está desacoplado, no se produce una desorción significativa de contaminantes durante el transporte y las MNP facilitan como vector su reubicación. Establecer el equilibrio de contaminantes con plásticos y todas las fases del suelo es más rápido para MNP más pequeños que para MNP más grandes. Crédito: DOI: 10.1038 / s43247-021-00267-8

En la agricultura, grandes cantidades de nanoplásticos y microplásticos terminan en el suelo a través del compost, los lodos de depuradora y el uso de láminas de mulching. 


por la Universidad de Viena


Las partículas de plástico siempre llevan consigo diversos contaminantes. Sin embargo, no los transportan al agua subterránea, como a menudo se supone. Los geocientíficos ambientales dirigidos por Thilo Hofmann ahora han determinado que las partículas de plástico liberan los contaminantes en las capas superiores del suelo: generalmente no contaminan el agua subterránea, pero tienen un efecto negativo sobre los microbios del suelo y los cultivos. El estudio de la Universidad de Viena aparece en Nature Communications Earth & Environment .

Los contaminantes ingresan a los suelos agrícolas con partículas de plástico

Las aguas residuales y los ríos transportan microplásticos a los océanos. El viento distribuye las partículas a las partes más remotas de la tierra. Sin embargo, la agricultura en sí juega un papel mucho más importante en el plástico.Contaminación de tierras agrícolas: fertilizantes como abono orgánico o lodos de depuradora y los restos de láminas de acolchado agrícola transportan grandes cantidades de partículas plásticas, denominadas macro, micro y nanoplásticos, a las tierras agrícolas. Según las estimaciones actuales, por ejemplo, por cada kilogramo de lodos de depuradora, hasta 300.000 partículas de plástico acaban en los suelos agrícolas y, con ellas, contaminantes. «El plástico siempre contiene los llamados aditivos. Estos aditivos aseguran ciertas propiedades, durabilidad o incluso el color de un polímero. Además, contaminantes como pesticidas o residuos farmacéuticos pueden adsorberse en las partículas de plástico», explica Stephanie Castan, autora principal de el estudio y el doctorado. estudiante del Centro de Microbiología y Ciencia de Sistemas Ambientales (CMESS) de la Universidad de Viena.

Desafío el supuesto común de que los microplásticos transportan contaminantes al agua subterránea

«Las partículas de plástico eventualmente liberan estos contaminantes al medio ambiente. Estábamos interesados ​​en saber cuándo exactamente lo hacen», agrega Castan. El equipo de investigación revisó la suposición común de que las partículas de plástico podrían transportar los contaminantes hasta el agua subterránea, y llegaron a una conclusión clara: «Nuestros cálculos muestran que generalmente no hacen eso», dice Thilo Hofmann, director de el grupo de estudio e investigación. «Los contaminantes permanecen en las capas superiores del suelo agrícola porque los polímeros ya los liberan allí».

Cálculo del tiempo de transporte y desorción para diferentes escenarios.

Si los contaminantes pueden migrar al agua subterránea por medio de micro y nanoplásticos depende de si el transporte de las partículas de plástico a través de las capas del suelo es más rápido que la liberación (desorción) de los contaminantes de estas partículas. Por lo tanto, para el estudio, los investigadores se centraron en estas dos cifras clave, el tiempo de transporte y el tiempo de desorción, y calcularon el llamado número de Damköhler: el número de Damköhler expresa la relación de las dos cifras clave. «Para poder hacer declaraciones claras sobre las condiciones en las que las partículas de plástico realmente sirven como facilitadores del transporte de contaminantes, calculamos el número de Damköhler para dos entornos extremos: el suelo agrícola habitual y un suelo rocoso más fracturado», informa Charlotte Henkel. , co-primer autor del estudio. «

Los datos muestran que las partículas de plástico no aumentan la movilidad de los contaminantes

Al comparar los escenarios calculados con los datos medidos de la literatura, los investigadores no encontraron evidencia de que los nano y microplásticos sean portadores importantes de contaminantes. «El hecho de que las partículas de plástico aumenten la movilidad de los contaminantes en el suelo solo es plausible para polímeros muy específicos y condiciones específicas del suelo, por ejemplo, cuando los suelos se secan severamente y se lavan con lluvias intensas», explica Thorsten Hüffer, químico ambiental y co -autor del estudio. Por lo tanto, la contaminación de las aguas subterráneas por este medio es poco probable, dice. «Sin embargo, de ninguna manera estamos diciendo que los nano y microplásticos en suelos agrícolas sean inofensivos», enfatiza Thilo Hofmann, quien, como director de la plataforma de investigación PLENTY y la Red de Investigación Ambiental de la Universidad de Viena, promueve la investigación interdisciplinar sobre plásticos en el medio ambiente. «Más bien, estamos mostrando dónde radica el problema real de estos contaminantes unidos a las partículas de plástico: no terminan en las aguas subterráneas, sino en las capas superiores del suelo. Aquí, potencialmente pueden ser absorbidos por cultivos y microorganismos y posteriormente también entrar nuestra comida.»

Estudio de seguimiento para aclarar si las plantas absorben contaminantes del suelo

Por lo tanto, el estudio brinda buenas noticias para las aguas subterráneas, pero malas noticias para los cultivos agrícolas: el equipo de Geociencias Ambientales llevará a cabo un estudio de seguimiento para determinar si los cultivos realmente pueden absorber los contaminantes a través del suelo . En un vaso de laboratorio en su escritorio, Stephanie Castan ya está cultivando tres plántulas de lechuga para los próximos experimentos.



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