每年，經過處理的廢水污泥稱為“生物固體”被回收并散布在農業(yè)土地上。我最近的研究發(fā)現，這種做法將數千噸的微塑料傾倒到世界各地的農田中。在澳大利亞，我們估計這一數量每年至少為1,241噸。

土壤中的微塑料可通過改變食物和棲息地來威脅土地，淡水和海洋生態(tài)系統(tǒng)。這導致某些生物減肥并具有較高的死亡率。

但這僅僅是問題的開始。微塑料擅長吸收其他污染物，例如鎘，鉛和鎳，并且可以將這些重金屬轉移到土壤中。

盡管僅微塑料是一個巨大的問題，但在用于農業(yè)的生物固體中也發(fā)現了其他污染物。這包括醫(yī)藥化學品，個人護理產品，農藥和除草劑，表面活性劑(用于洗滌劑的化學品)和阻燃劑。

我們必須立即停止在農田中使用生物固體，特別是當已經存在回收廢水污泥的替代方法時。

微塑料來自哪里?

生物固體主要是水和有機材料的混合物。

但是，許多含有微塑料的家居用品，例如乳液，肥皂，洗臉和沐浴露以及牙膏，也最終會進入廢水中。廢水中微塑料的其他主要來源是服裝的合成纖維，制造和加工行業(yè)的塑料以及較大塑料碎片的分解。

在被帶到農田之前，廢水收集系統(tǒng)會將所有或大部分這些微塑料和其他化學物質從住宅，商業(yè)和工業(yè)來源運至廢水處理廠。

為了確定澳大利亞和其他國家/地區(qū)的微塑料重量，我的數據分析使用了在德國，愛爾蘭和美國發(fā)現的每千克生物固體樣品中微塑料顆粒的平均最小和最大數量。

澳大利亞在2019年生產了37.1萬噸生物固體。在全球范圍內，我們估計每年生產50至1億噸以上的生物固體。

為什么微塑料有害

土壤中的微量塑料會積聚在食物網中。當有機物消耗的微塑料多于損失的塑料時，就會發(fā)生這種情況。這意味著附著在土壤生物中的微塑料上的重金屬可以在食物鏈中進一步發(fā)展，從而增加了人類接觸有毒重金屬的風險。

當微塑料積聚重金屬時，由于生物固體散布在農田中，它們會將這些污染物轉移到植物和農作物(例如大米和谷物)中。

隨著時間的流逝，微塑料會分解甚至變得更細小，從而形成納米塑料。還顯示農作物吸收納米塑料并將其移至不同的植物組織。

我們的研究結果還表明，在廢水處理過程之后，微塑料對金屬的吸收潛力增加。

例如，金屬鎘對生物固體中的微塑料特別敏感，可以運輸到植物細胞中。從2018年開始的研究表明，生物固體中的微塑料可以吸收的鎘比原始微塑料(尚未經過廢水處理的新型微塑料)吸收十倍。

生物固體中含有令人討厭的化學物質

不只是塑料-在廢水和生物固體中發(fā)現了許多工業(yè)添加劑和化學物質。

這意味著它們可能在土壤中積累并影響生物系統(tǒng)的平衡，從而對植物生長產生負面影響。例如，研究人員發(fā)現，醫(yī)藥化學品尤其可以減少植物生長并抑制根系伸長。

同樣在生物固體中也檢測到其他化學污染物，例如PFC，PFAS和BPA。

這些化學物質對植物的影響可能會導致食物鏈下游的問題，例如人類和其他動物無意中消費了藥物和有害化學物質。

我們對于它可以做些什么呢?

鑒于有毒化學物質，重金屬和微塑料的混合物，必須立即停止在農業(yè)土壤中使用生物固體。

好消息是，我們還有另一種方法可以回收世界上的生物固體：把它們變成可持續(xù)燃燒的粘土磚，叫做“生物磚”。

信貸：對話

我的團隊去年的研究發(fā)現，生物磚是廢水處理和制磚行業(yè)的可持續(xù)解決方案。

如果所有燒制的粘土磚中有7%是生物固體，它將重新定向全球每年生產和儲存的所有生物固體，其中包括目前每年以農田收尾的數百萬噸生物固體。

我們還發(fā)現它們會更節(jié)能。這些生物磚的性能與標準磚非常相似，但通常需要減少12.5%的能源。

一般來說，綜合生命周期評估表明，生物固體磚比傳統(tǒng)磚更環(huán)保。這些磚塊將減少或消除生物固體儲存中溫室氣體排放的一個重要來源，并將為磚塊工業(yè)節(jié)約一些原始資源，如粘土和水。

現在，這一重要轉變取決于農業(yè)、廢水和磚瓦工業(yè)以及政府。