反对粮食

微塑料无处不在：我们知道的太多了。 但我们应该担心吗？ 我们对于它可以做些什么呢？ 在 XNUMX 月下旬 Aqua Enviro 的欧洲生物固体和生物资源会议上，一些发言人介绍了一个旨在了解堆肥和 AD 沼渣中这种污染物水平的项目的结果。 正如 Envirotec 发现的那样，政策格局的变化似乎迫在眉睫。

潜在调查人员面临的一个明显障碍是术语不一致。 甚至“微塑料”的定义也很模糊。 颗粒的大小、材料类型和来源差异很大（参见对面的“颗粒底漆”）。 英国皇家学会 2019 年的一份报告指出：“大部分微塑料很可能来自环境中大块塑料垃圾的碎片，”而丢弃垃圾降解或破碎的趋势得益于诸如紫外线辐射、物理侵蚀和温度变化。

但是微小的塑料碎片会通过多种途径进入环境。 Aqua Enviro 的土壤科学家大卫·汤普金斯 (David Tompkins) 在 XNUMX 月的活动中说，例如河流，尽管我们预计这是一个特定流域的问题。 并不是所有的河流都携带着同样数量的微塑料。 道路径流是另一个来源——汽车轮胎是造成这种污染的一个特殊原因。 将生物固体应用于土地也是罪魁祸首。

在这个阶段，我们对每个人的相对贡献知之甚少。 “这是什么都不做的理由吗？” 汤普金斯问。 “我不这么认为，但我们需要小心我们采取的行动。” 标题为“如果生物资源中有微塑料怎么办？”（尽管显然是开玩笑）的演讲可能出乎意料的谨慎评估。

我们知道什么？

证据基础上的差距是目前该主题的一个显着特征。 我们对政策的了解还不够。 有用的努力已经开始测量和规范一些生物资源的微塑料含量，但我们的情况非常不完整。

说到英国，“它实际上并没有那么糟糕”，虽然我们不是表现最好的国家，但就已经对堆肥等材料中的塑料含量施加限制而言，英国是表现最好的国家之一和消化。

在英国，AD 和堆肥场环境许可的标准规则明确排除了“被不可堆肥或可消化污染物严重污染的废物，特别是塑料和垃圾”，这些废物的重量比不得超过 5%（w/ w)，“并且应在 31 年 2025 月 5 日之前合理可行地尽可能低”。 汤普金斯承认这个数字高得令人难以置信，尽管实际上每天的数量都低于这个数字。 “XNUMX% 似乎是目前与洛杉矶合同挂钩的水平，”他说，“合理可行的最低水平”尚未确定。 可以说监管机构正在密切关注它。

结合 Defra 增加食物垃圾收集的计划，WRAP 在 2019 年发布了一份有机垃圾路线图，具体说明了与 AD（大部分垃圾处理的目的地）和堆肥等流程的输入、操作和输出相关的质量需求。 它将行动分配给包括 EA、地方当局和有机加工商在内的利益相关者。 WRAP 想问市场的问题包括：在可堆肥或不可堆肥的球童衬里中收集食物垃圾更好吗？

无法追踪此类原料选择的命运是 Fonseca 和 Tompkins 在 XNUMX 月的活动中展示该项目的动机之一。 该项目旨在确定我们目前对英国源头隔离堆肥和沼渣中塑料污染的了解，以及存在哪些证据表明这些水平可能有害。 它还研究了如何测量堆肥、沼渣和土壤中的塑料含量，以及可采用哪些过程干预措施来减少塑料含量。

在英国，对这些输出材料中塑料污染的限制往往遵循适用于堆肥的 PAS100 等认证计划的要求，并规定物理污染物上限为质量比 0.25%，其中最高0.12% m/m 可以是塑料。 沼渣的等效标准 PAS110 规定了基于氮含量的物理污染物限值。 英国最严格的标准适用于苏格兰的沼渣，基本上是 PAS8 限值的 110%。

汤普金斯说，来自苏格兰的反馈是这些限制是可以实现的，尽管它们确实意味着消化后需要额外的筛选，因此需要额外的处理成本。

事实上，他暗示其背后的科学是陈旧的，并引用了他自己在得出 8% 这个数字方面的重要作用； 它更像是一种主观评估，基于从 PAS110 的物理污染物限值中得出的“最坏情况”计算。

那么，通过 PAS 等标准认证的产品中实际含有多少塑料？

Renewable Energy Assurance Limited (REAL) 提供符合 PAS 和苏格兰要求的质量保证和废弃物终止计划。 该小组于 6 月 0.2 日公布的研究结果似乎表明，在大多数堆肥样品中，塑料污染水平低于 XNUMX% 质量/质量。 .

Fonseca Aponte 的演讲引用了对堆肥场地（PAS100 认证）的独立研究，塑料污染水平不同，分别为 0.08% 至 0.48% 干重（来自 2006 年的三个 AD 场地），0.1 至 2.1% 空气干重（2011 年的一项研究）威尔士的绿色垃圾场），0.03 年一项研究的平均干重为 2017%。 她说，不一致的指标是比较的障碍，该项目提出了解决这个问题的建议。

访问数据也是一个障碍。 EA 提供的信息不多，SEPA 提供的信息也不多，NRW 也没有回应他们的请求。 但是，REAL 提供了 PAS100 和 110 材料的大型数据集。 这侧重于大于 2 毫米的颗粒，涵盖两年，但需要付费才能访问。

值得注意的盲点是区分不同类型的塑料——关于可堆肥塑料的命运一无所知，这是越来越多的污染源，如果采取行动将食物垃圾收集在可堆肥衬垫中，这一点将很重要. 这些塑料也可能对 AD 提出挑战。

她说，即使是“可堆肥”的定义仍然存在一些不确定性。
另一个盲点是亚 2 毫米颗粒——以及一般的微塑料或纳米塑料。

锐化分辨率

当前图片的清晰度受到采样和量化方法的限制。 PAS100 和 110 测试同时使用筛选（干式或湿式）和视觉分类。 材料通过 2mm 的筛网，因此它只会分离出 2mm 和更大的碎片。 这也使得很难区分塑料纤维和羊毛纤维。 有时，有机材料会卡在塑料内部，从而影响重量测量结果。

未来的一个直接前景是使用 FTIR 光谱法来区分可堆肥和不可堆肥（即油基）塑料，这是由他们接洽的两个实验室提供的。 这看起来是最商业化的选择，尽管“仍然涉及高成本”。 可堆肥塑料在提取过程中往往会降解，这使事情变得复杂。 FTIR 还依赖于拥有一个定制的光谱库，需要提前知道您希望在样品中找到哪种塑料。

FTIR 和拉曼等光谱学方法提供了一种识别聚合物精确类型的方法。

FTIR 和拉曼等光谱学方法提供了一种识别聚合物精确类型的方法。 它们还可以与扫描软件结合使用，以自动计算每种聚合物的颗粒数量。 但他们无法告诉您重量，而重量是使用热重分析等其他方法获得的最佳指标。

如果您想知道塑料颗粒的大小、形状和颜色，视觉识别技术是最好的——扫描电子显微镜 (SEM)、光学显微镜和透射电子显微镜等方法也是如此。 但它们对识别聚合物的类型帮助不大。

因此，这似乎是一个复杂的“课程用马”衡量问题，如果业界选择实施这些，它将“比我们现在在 [PAS] 标准上所拥有的要贵一点”。

量化堆肥和沼渣中的塑料倾向于关注大于 2 毫米的颗粒，并且已经制定了标准。 标准图片中的差距包括量化土壤中的塑料和区分不同的塑料类型（见上表）。

她建议下一阶段的工作是分析大于 2 毫米的粒子的现有数据，并开始绘制小于 2 毫米的粒子图。

2019 年对淡水和土壤中微塑料的回顾表明，之前的研究可能低估了颗粒的数量，因为它们很容易被误认为是有机颗粒。

我们可以忍受吗？

汤普金斯考虑了“那又怎样？” 元素。 在我们努力清楚地了解那里的情况的同时，我们还应该考虑微塑料在堆肥和沼渣等生物资源中可能存在的危害，以及是否存在我们可以接受的水平——尽管他很清楚他的首选水平是“零”，这是预防原则的简单应用，因为我们实际上并不知道它们会产生什么影响。 但是有大量证据表明存在危害（见方框“危害：我们知道什么？”）。

将实验结果——倾向于使用过量塑料——外推到现场发生的事情似乎遇到了困难。 我们采用 PAS110 和 PAS100 等标准的情况相当于十年来土壤中塑料的浓度从干重的 0.006% 开始——与有关蚯蚓繁殖问题等影响的记录相比简直微不足道。 另一个挑战是，一些报告的危害取决于塑料颗粒本身的性质。 是聚乙烯吗？ 一个电影？ 粒子？ 边缘是粗糙的还是光滑的？ 蚯蚓能吃吗？ “因此，根据这些问题的组合，你在实验中看到的结果可能会非常不同。 因此，我强烈反对对任何材料中的微塑料进行单一限制。”

他还举例说明“在许多情况下，这项研究的结果在实验上绝对没有一致性，这再次……在考虑这些材料在陆地上的限制时给我们带来了问题。”

纳米问题

缩小规模以研究更小的颗粒也变得复杂——这可能是迄今为止监测一直停留在 2 毫米直径和更大颗粒上的部分原因。 德国研究人员在 1mm 方面做了大量工作。 汤普金斯从使用标准干法或湿法筛分技术进行这种规模工作的人员那里得到的反馈是，这“极具挑战性”，需要用镊子挑出碎片。 “严格来说，在干燥或称重 [材料] 之前，您应该清除所有表面污染物。” 这也意味着您必须考虑施加其他类型的限制，而不是基于重量的限制，例如将一块材料放在平坦的幻灯片上时的长度——因此，需要进行另一项额外的测试。

未来肥料法规

他还谈到了欧洲对肥料产品的法规——它们有一个限制，该限制将在 2026 年下降。我们现在可以选择根据我们自己的要求制定自己的法规。 这也可能提供一个机会来纳入与污水污泥有关的限制。 使用脱水聚合物制成的蛋糕令人担忧，他说我们需要仔细研究这些聚合物及其环境命运——“它们不是传统意义上的塑料”，他说，但它们是分解缓慢的长链分子，他倾向于将它们与整个问题联系起来考虑。

在最近的一次会议上，该项目征求了英格兰利益相关者的意见，他们被问及应该在哪里设定微塑料的限制——即坚持我们目前的做法，采用市场主导的方法（如苏格兰），或者寻求零。 他建议，以市场为导向可能是最简单的，因为这只是在整个英国调整做法的问题，但他们实际上表示他们希望实现零。 “好吧，那将是……具有挑战性的，”他说。 无论如何，鉴于数据的局限性，目前根本不可能采用基于证据的限制。

追求“合理可行的尽可能低”将涉及对现有数据做一些工作以确定它的准确性。

所以，是的，他总结道，环境中有大量的塑料制品，并且在实验条件下有大量的危害证据，但没有实地危害的证据。 从堆肥和沼渣中提取的肥料市场依然活跃——甚至在导致价格飙升的乌克兰战争之前也是如此。 “因此，如果你愿意，政策监管同行群体与市场实际准备接受的情况之间存在某种认知失调。” 与此同时，监管机构正在密切关注它，我们应该期望允许的限制会下降。

参考资料

1. 淡水和土壤中的微塑料：证据综合。 2019 年 XNUMX 月。英国皇家学会

塑料颗粒可以根据大小、形状、材料和其他因素进行分组。 “微塑料”通常是指直径低于 5 毫米和高于 0.1 – 0.3 毫米的碎片（尽管存在一些差异）。 纳米塑料的定义更具争议性，2019 年的一篇论文 1 认为它是至少两个尺寸在 1 – 100 纳米尺寸范围内的颗粒，而该演示文稿（参见主要文章）对亚 1 微米颗粒使用了相同的标签。

在土壤样品中发现了哪些类型的聚合物？ 她的演讲提到了 PE、PET（例如食品袋）、PS、PL、PP、PVC 和 ACR。 已证明可堆肥塑料在土壤和堆肥中完全降解，但没有关于这些材料在 AD 和沼渣中的归宿的数据。

微塑料通常被归类为“主要”，这是有目的地制造的（例如，去角质剂中存在的微小“珠子”）或“次要”，当较大的塑料制品降解时会出现。

随着颗粒变小，与塑料颗粒相关的危害似乎越来越严重。 这本身可能是另一个问题，因为已经存在的粒子注定会随着时间的推移进一步分裂，变成越来越小的碎片。

在纳米级，受控实验室实验表明，非常小的颗粒能够穿过细胞膜，影响细胞功能和 DNA。

已知稍大的颗粒会影响蚯蚓的健康​​和繁殖行为。 同样，这已在实验室规模上观察到。 这种不良影响会扩大食物链，例如鸟类会吃掉那些较小的动物。

然后是更大的颗粒，即“大塑料”，可以看到四处飘扬的东西，会影响土壤水分渗透，并与地下水位有关，并影响土壤的根系渗透。

另一个潜在的危害途径是微塑料可能作为其他污染物的载体发挥作用，包括微生物和 PFAS 之类的东西，但这似乎是另一个刚刚开始构建图像的领域。 200 月使用电子显微术进行的一项研究指出，大约 XNUMX 种细菌似乎在地中海发现的微纤维中繁殖。

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• Sumber: https://envirotecmagazine.com/2023/01/16/against-the-grain/