园艺土壤中的塑料。这有关系吗?

园艺是一项重要的城郊活动,为大城市提供新鲜水果和蔬菜。由于两种不同的技术:塑料薄膜和农药的使用,它提高了生产率。塑料(主要是聚乙烯)薄膜用于温室、隧道和覆盖物表面,以保护蔬菜和水果免受恶劣天气的影响,并控制杂草和水分。为了描述园艺中使用的大量塑料,我们可以提到中国,日本和韩国每年使用70万吨聚乙烯用于塑料薄膜。

农药、土壤和塑料之间的潜在相互作用。

图1所示。农药、土壤和塑料之间的潜在相互作用。

农药的大量使用是园艺活动的另一个重要因素。开发这些化学物质是为了保证作物健康,特别是防止杂草(除草剂)、真菌(杀菌剂)和昆虫(杀虫剂)。虽然它们对作物有积极影响,但对地表水和地下水、土壤和非目标生物(蜜蜂、鱼类、鸟类等)产生了负面环境影响。特别是在施用过程中,大量的农药到达土壤和塑料薄膜表面,经历了不同的降解和迁移过程。因此,在使用大量塑料和农药的生产性农业情景中,可以提出一些问题:

-园艺土壤中是否掺入了塑料薄膜?

-塑料如何影响土壤中农药的命运?

为了回答第一个问题,我们估计了布宜诺斯艾利斯市周围小型园艺单位土壤中塑料薄膜的数量。这些测量的动机是直接观察到土壤中的塑料碎片,可能来自生产单位旁边的塑料残渣堆。我们发现每公顷耕地表面约有0.1公顷的塑料薄膜,主要是黑色聚乙烯薄膜。虽然塑料碎片大小不一,但中等大小的碎片(28±13 cm)2)是主要的。

图2所示。实验的主要结论。

了解到园艺土壤中塑料薄膜的数量是显著的,我们在实验室设计了实验来回答关于农药在土壤中的命运的第二个问题,特别是塑料薄膜碎片是否可以作为农药的汇和源。为此,我们在塑料薄膜中加入了农药(硫丹),并测试了不同的农药提取技术,证明农药一旦到达塑料表面,就会迁移到薄膜内部。这意味着塑料薄膜作为农药收集器,不仅使用其表面,而且使用整个塑料体积来保留农药。下一步是在实验室进行微观研究(使用小盆),以评估残留农药的塑料碎片是否可以作为土壤和大气中的农药来源。我们发现,在塑料表面添加的农药(氟虫灵、吡虫酮、毒死蜱)最快在24小时内就可以从塑料薄膜迁移到环境中。农药在塑料、土壤和大气之间的相对分布取决于农药化学结构的性质。

另一个需要研究的重要问题是,确定土壤中的塑料碎片在施用过程中是否会产生“农药浓缩效应”。为了分析这种情况,我们在实验室里用带有小塑料片的土壤柱重现了田间土壤与塑料的比例,我们在其中倒入农药溶液,发现塑料碎片保留的农药比土壤保留的农药多60倍。

在我们看来,这些结果表明农用塑料可以影响园艺系统中的农药命运,但必须进行进一步的实验来了解塑料,土壤和农药之间的完整环境相互作用。

哈维尔·蒙特塞拉特岛
Área de Química。科学研究所
大学,南汽。de Gral。Sarmiento
阿根廷国家科学

出版

聚乙烯薄膜掺入阿根廷小型城郊生产单位的园艺土壤。
Ramos L, Berenstein G, Hughes EA, Zalts A, Montserrat JM。
环境科学,2015年8月1日

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