یک مطالعه جدید نشان میدهد پلاستیک oxo-degradable که به عنوان «جایگزینی پایدارتر» برای پلاستیکهای متداول تبلیغ میشود، در شرایط هوای آزاد به خوبی تجزیه نمیشود و این موضوع نگرانیهایی را درباره سلامت خاک و گیاهان ایجاد کرده است.گفته میشود پلاستیک oxo-degradable از طریق افزودن مواد pro-oxidant دچار تجزیه اکسایشی میشود، به گونه ای که در شرایط نور و گرما خرد میشود و سپس به وسیله میکروارگانیسمها به دی اکسید کربن و آب زیست تخریب میشود. با این حال، پژوهش علمی تازه منتشرشده این برداشت را به چالش کشیده است. Davey Jones، استاد علوم خاک و محیط زیست در Bangor University در Wales و نویسنده این مطالعه، میگوید: بر اساس شواهد موجود که توسط تیم من و دیگران تولید شده است، ما استفاده از پلاستیکهای oxo-degradable را به عنوان یک ماده جایگزین پایدار برای صنعت بسته بندی توصیه نمیکنیم.
او ادامه میدهد:برخی از ادعاهای مربوط به تجزیه پذیری زیستی که توسط تولیدکنندگان مطرح میشود، با شواهد ارایه شده در بسیاری از مطالعات مستقل همخوانی ندارد. از نظر ما، استفاده از پلاستیکهای زیست تخریب پذیر جایگزین مبتنی بر نفت، چشم انداز بسیار امیدوارکننده تری دارد، مانند polybutylene adipate terephthalate (PBAT) که یک کوپلیمر تصادفی زیست تخریب پذیر است، یا پلاستیکهای مبتنی بر polylactic acid. مطالعه Jones اثرات پلاستیکهای oxo-degradable با اندازهها و غلظتهای مختلف را بر خاک و رشد ذرت بررسی کرده و در Frontiers of Agricultural Science and Engineering منتشر شده است.
اثرات بیوپلاستیک بر خاک و گیاهان
این مطالعه شامل یک «مقایسه دو بعدی» از تفاوتهای میان میکروپلاستیکها و ماکروپلاستیکهای oxo-degradable در دامنه ای از غلظتهای واقعی موجود در مزارع تا غلظتهای بسیار بالا در خاک است.
تیم پژوهشی، ذرت را به عنوان گیاه مدل انتخاب کرد و شاخصهای کلیدی مانند pH خاک، هدایت الکتریکی و میزان نیترات را طی شش هفته پایش کرد Jones .توضیح میدهد:ما از ذرت استفاده کردیم زیرا در بسیاری از مناطق جهان همراه با فیلمهای مالچ پلاستیکی کشت میشود. همچنین نسبت به تنشهای محیطی حساس است، بنابراین مشاهده اثرات مثبت یا منفی پلاستیکها بر رشد گیاه آسان تر است.
نتایج آزمایش نشان میدهد که در غلظتهای پایین موجود در مزارع کشاورزی، پلاستیکهای oxo-degradable تقریبا هیچ تاثیری بر کیفیت خاک و رشد ذرت ندارند. اما عبور از غلظت 1 درصد، ویژگیهای خاک را «به طور قابل توجهی» تغییر میدهد. pH .خاک در گروه تیمار شده با میکروپلاستیک افزایش یافت، هدایت الکتریکی دو برابر شد و میزان نیترات به طور معنی داری افزایش پیدا کرد، در حالی که اثر ماکروپلاستیکها بسیار ضعیف تر بود. این موضوع ممکن است به سطح تماس بزرگ تر میکروپلاستیکها مرتبط باشد که امکان تماس گسترده تر با خاک را فراهم میکند و در نتیجه ساختار خاک و محیط شیمیایی ان را راحت تر تغییر میدهد.
غلظتهای بالای این میکروپلاستیکها و ماکروپلاستیکها باعث کاهش ارتفاع ذرت و میزان کلروفیل شد. گفته میشود اثر بازدارنده میکروپلاستیکها حتی مشهودتر است. در مجموع، زیست توده ذرت در بالاترین غلظت تنها اندکی کاهش یافت که نشان دهنده سطحی از تحمل است.
محدودیتهای تجزیه
این مطالعه همچنین «محدودیتهای تجزیه» پلاستیکهای oxo-degradable را نشان داد.
تحلیل طیف سنجی مادون قرمز نشان داد که شش هفته پس از دفن در خاک، تنها گسست زنجیره ای خفیف در پلاستیکها رخ داده و هیچ تولید قابل توجهی از محصولات اکسایشی مانند ketone یا aldehyde مشاهده نشده است. Jones علیه استفاده از پلاستیک oxo-degradable در بسته بندی استدلال میکند. این نتیجه نشان میدهد که بدون حضور نور در محیط خاک، فرایند تجزیه پلاستیکهای oxo-degradable بسیار کند است و در نتیجه میتواند به تجمع تدریجی منجر شود.
Jones میگوید تجزیه کم این مواد میتواند بر سلامت خاک و نتایج کشاورزی اثر بگذارد.همانند گیاهان،میکروارگانیسمهای خاک نیز نسبت به میکروپلاستیکها واکنش منفی نشان میدهند. او اضافه میکند:
با این حال، پلاستیکهای oxo-degradable میتوانند فعالیت میکروبی خاک را نیز تحریک کنند. از انجا که میکروارگانیسمها خدمات کلیدی اکوسیستمی مانند چرخه مواد مغذی و تجزیه الایندهها را ارایه میدهند، انها شاخص خوبی برای درک واکنش سیستمهای کشاورزی به حضور پلاستیکها هستند.
او میافزاید Bangor University طولانی ترین ازمایشهای میدانی میکروپلاستیک در جهان را با پلی اتیلن با چگالی پایین PE و PBAT در اختیار دارد. با این حال، هنوز ازمایشی با پلاستیکهای oxo-degradable راه اندازی نکرده ایم، هرچند در صورت تامین منابع مالی به راحتی میتوان این کار را انجام داد. ما میپذیریم که نور خورشید تجزیه پلاستیک oxo-degradable را تسریع میکند، اما اگر پلاستیکها در خاک دفن شوند، این اتفاق رخ نخواهد داد.
Jones در پایان میگوید: پلاستیک oxo-degradable نباید در خطوط محصولات موسوم به دوستدار محیط زیست استفاده شود، مگر انکه تضمین شود محصولات میتوانند جمع اوری و بازفرایند شوند. از انجا که این امر بعید است، ما استفاده از انها را توصیه نمیکنیم و به جای ان، گزینههای پایدارتر دیگر را ترجیح میدهیم.
