これまでのところ、マイクロプラスチック研究の大部分は海洋環境に焦点を当ててきました。海は小さなプラスチック粒子の最終的な目的地である可能性が高いですが、陸上環境の役割も見逃すべきではありません。農業地域や都市部の土壌は、マイクロプラスチック (0.1 µm から 5 mm の粒子) やナノプラスチック (ナノメートル範囲で測定される粒子) で高度に汚染される可能性があります。これらのシステムは、マイクロ (ナノ) プラスチックの主要な環境貯留層を表している可能性があり、生物や人間集団に対する潜在的な暴露経路がいくつかあります。
農業システムへのマイクロプラスチックの潜在的な供給源の範囲は大きく、多様で、おそらく複雑です。下水汚泥を農地の肥料として再利用することは、非常に大量のマイクロプラスチックが環境に放出される経路として注目されています。廃水処理施設は、侵入するマイクロプラスチックの大部分を効果的に捕捉します。これらには、例えば、パーソナルケア製品からのマイクロビーズや合成繊維の洗濯からの繊維が含まれる場合があります.
しかし、これらの粒子の多くは、農地で肥料として一般的に使用される固形汚泥に濃縮されます。推定によると、ヨーロッパと北アメリカでは、毎年、それぞれ 63,000 ～ 430,000 トンと 44,000 ～ 300,000 トンのマイクロプラスチックが農地に追加される可能性があります。プラスチックマルチングの使用など、いくつかの農業慣行もプラスチックを土壌に放出する可能性があります。追加の入力には、道路や都市の流出、大気中の沈着、プラスチックで汚染された水からの灌漑、洪水、風雨にさらされたプラスチックごみの分解が含まれる可能性があります。
現在、私たちは環境ナノについてほとんど知りません プラスチック汚染。環境中のプラスチックの分解に基づいて、小さなプラスチック粒子の量がサイズの減少とともに増加する可能性があります。ナノプラスチックの放出 — マイクロプラスチックと同様の発生源に関連している可能性が高い — は、高い可能性を秘めています。
プラスチック粒子が土壌に入った後の運命については、ほとんどわかっていません。土壌システムは、いくつかの場所でプラスチックの貯蔵庫を表している可能性があります。たとえば、洪水が発生しやすい地域は、各イベントの後に堆積物で覆われ、プラスチック粒子が埋まる可能性があります。特定の粒子タイプは、土壌プロファイルに蓄積する可能性がある凝集粒子に土壌と結合することもあります。しかし、土壌に添加されたマイクロ（ナノ）プラスチックは、流出や風食によって移動し、他の環境に移動する可能性があります。これは、例えば、下水汚泥の適用による汚染をより広い空間スケールで伝播し、河川や海洋へのマイクロ (ナノ) プラスチックの供給源として作用する可能性があります。
最後に、プラスチック粒子は地下水の帯水層にも浸出する可能性があります。これはまだ文書化されておらず、これまでのところ、地下水供給にプラスチックが含まれているかどうかを示す研究はありません。この浸出は、最小のプラスチック粒子 (ナノプラスチック) でのみ発生する可能性があり、表面電荷などの重要な粒子特性に依存します。
土壌表面は、太陽光からの紫外線への曝露、および変動する温度やその他の環境条件に基づいて、マイクロ (ナノ) プラスチックの劣化環境を表しています。耕作などの農業慣行も、プラスチック粒子にかかる機械的ストレスを増加させる可能性があります。これは、プラスチック粒子を小さなサイズに断片化する効果があります。ただし、土壌プロファイルに埋もれると、粒子が要素から保護されるため、分解の可能性は減少します。ここでは、微生物分解が主なメカニズムですが、これらの条件下でプラスチックが効果的に分解されるタイムスケールはまだわかっていません.
マイクロ (ナノ) プラスチック汚染に関連する主なリスクは、生物との相互作用の可能性に関連しています。研究者たちは、ミミズなどの土壌生物相に対するプラスチック粒子の毒性をテストし始めました。小さなプラスチック粒子の摂取に続いて損傷の兆候がいくつか確認されていますが、土壌生物相は、土壌システム全体および土壌システム内にマイクロプラスチックを分布させる上でも重要な役割を果たしています.放牧中の動物が土壌中のマイクロプラスチックを直接摂取する可能性があります。羊や牛などの動物が消費する乾燥質量の大部分は土壌でできています。しかし、彼らが摂取するプラスチックの量とサイズが彼らの健康に直接的な悪影響を与える可能性は低い.また、植物が土壌からマイクロプラスチックを吸収する可能性は低いです。ただし、植物は人工ナノ材料などの他のナノ粒子を吸収することが示されているため、これはナノプラスチックでも発生する可能性があります.環境のナノプラスチック汚染の規模や性質を知らなければ、これがどのようなリスクをもたらすかはわかりません.
ナノプラスチックに関連する不確実性は、科学者にとって次の課題です。私たちは、環境中のナノプラスチックを効果的に監視するための技術を確立しています。そのサイズに基づいて、これらの粒子は理論的には生体膜を通過できますが、粒子がもたらす実際のリスクに関する確固たるデータはまだ不足しています.これらの小さなプラスチック粒子によって悪影響が引き起こされない場合でも、世界中の人為的汚染のユビキタスで広範な性質は、対処すべき重要な環境問題です.
これらの調査結果は、土壌中のマイクロ (ナノ) プラスチックの運命と発生:知識のギャップと起こり得るリスクというタイトルの記事で説明されており、最近ジャーナル Current Opinion in Environmental Science &Health に掲載されました。 この作業は、ノルウェー水研究所の Rachel R. Hurley と Luca Nizzetto によって実施されました。
