چگونه میکروپلاستیک‌ها به غذایی که می‌خوریم، نفوذ می‌کنند

ریزپلاستیک‌ها به تمام نقاط زمین نفوذ کرده‌اند. آن‌ها در یخ‌های جنوبگان، در روده حیوانات دریایی ساکن در عمیق‌ترین درازگودال‌های اقیانوسی و در آب‌های آشامیدنی سراسر جهان دیده می‌شوند.

آلودگی پلاستیکی در سواحل جزایر دورافتاده و خالی از سکنه مشاهده شده است و در نمونه‌های آب سراسر سیاره نیز دیده می‌شود. طبق تخمین یک مطالعه، حدود ۲۴/۴ تریلیون قطعه میکروپلاستیک در مناطق فوقانی اقیانوس‌های جهان وجود دارد.

اما میکروپلاستیک‌ها فقط در آب‌ها منتشر نشده‌اند. آن‌ها به‌طور گسترده در خاک‌های روی خشکی نیز پراکنده‌اند و حتی می‌توانند به غذایی که می‌خوریم، راه پیدا کنند. ممکن است با هر لقمه غذایی که می‌خوریم، ناخواسته قطعات ریز پلاستیک را نیز وارد بدن خود کنیم.

طبق تجزیه‌و‌تحلیل سال ۲۰۲۲ سازمان زیست‌محیطی Environmental Working Group، لجن فاضلاب تقریبا ۸۰۹۳۷ کیلومتر مربع از زمین‌های زراعی ایالات متحده را با مواد پرفلوئوروآلکیل و پلی‌فلوئوروآلکیل (PFAS) آلوده کرده است. این مواد که به «مواد شیمیایی جاودانه» معروف هستند، معمولا در محصولات پلاستیکی یافت می‌شوند و در شرایط محیطی عادی تجزیه نمی‌شوند.

لجن فاضلاب محصول جانبی است که پس از تصفیه فاضلاب شهری برجای می‌ماند. ازآن‌جا که دفع لجن فاضلاب پرهزینه است و از طرفی این ماده غنی از مواد مغذی است، در ایالات متحده و اروپا به‌عنوان کود آلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از لجن فاضلاب به‌عنوان کود در اروپا، تاحدودی به این دلیل است که دستورالعمل‌های اتحادیه اروپا اقتصاد چرخشی ضایعات را ترویج می‌کند. طبق تخمین‌ها، سالانه ۸ تا ۱۰ میلیون تن لجن فاضلاب در اروپا تولید می‌شود و حدود ۴۰ درصد از آن روی زمین‌های کشاورزی پاشیده می‌شود.

براساس مطالعه پژوهشگران دانشگاه کاردیف، زمین‌های کشاورزی اروپا می‌تواند بزرگ‌ترین مخزن جهانی میکروپلاستیک‌ها باشد. هر سال، بین ۳۱ هزار تا ۴۲ هزار تن میکروپلاستیک یا ۸۶ تریلیون تا ۷۱۰ تریلیون ذره میکروپلاستیک زمین‌های کشاورزی اروپا را آلوده می‌کنند.

به گزارش بی‌بی‌سی، پژوهشگران دریافتند که هر روز چیزی حدود ۶۵۰ میلیون ذره میکروپلاستیک با اندازه ۱ میلی‌متر تا ۵ میلی‌متر وارد تصفیه‌خانه فاضلابی در جنوب ولز در بریتانیا می‌شود. این ذرات وارد لجن فاضلاب می‌شوند و تقریبا ۱ درصد کل وزن آن را تشکیل می‌دهند. کاترین ویلسون، یکی از نویسندگان مطالعه از دانشگاه کاردیف، می‌گوید تعداد میکروپلاستیک‌هایی که درنهایت به زمین‌های کشاورزی می‌رسد، احتمالا کمتر از حد واقعی برآورد شده است.

میکروپلاستیک‌ها می‌توانند برای مدت طولانی در خاک مزارع بمانند. دانشمندان علوم خاک‌ دانشگاه ماربورگ، در دو مزرعه که در آن‌ها لجن فاضلاب آخرین بار ۳۴ سال پیش استفاده شده بود، میکروپلاستیک‌ها را در عمق ۹۰ سانتی‌متری خاک پیدا کردند. شخم زدن زمین موجب انتقال پلاستیک‌ها به نواحی شده بود که در آن‌جا از لجن استفاده نشده بود.

جیمز لوفتی، نویسنده اصلی مطالعه کاردیف می‌گوید غلظت میکروپلاستیک‌ها در خاک زمین‌های کشاورزی مشابه مقدار میکروپلاستیکی است که در آب‌های سطحی اقیانوس وجود دارد. براساس پژوهش ویلسون و لوفتی، بریتانیا یکی از کشورهای اروپایی است که بالاترین غلظت‌ میکروپلاستیک را دارد، به‌طوری‌که سالانه ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ ذره میکروپلاستیک در هر متر مربع زمین‌های کشاورزی آن منتشر می‌شود.

استفاده از لجن فاضلاب به‌عنوان کود، علاوه بر ایجاد مخزن بزرگی از میکروپلاستیک‌ها در خشکی، موجب تشدید بحران پلاستیک‌ها در اقیانوس‌ها خواهد شد. وقتی باران لایه فوقانی خاک را می‌شوید، میکروپلاستیک‌ها را وارد رودخانه‌ها می‌کند یا آن‌ها را به آب‌های زیرزمینی می‌رساند. لوفتی می‌گوید: «منبع اصلی آلودگی پلاستیکی در رودخانه‌ها و اقیانوس‌ها از رواناب‌ها است.» مطالعه‌ی کانادایی که سال ۲۰۲۰ منتشر شد، نشان داد ۹۹ درصد از میکروپلاستیک‌ها به جایی دورتر از محلی که لجن در ابتدا خالی شده بود، منتقل شده بودند.

اگرچه میکروپلاستیک‌ها قبل از اینکه با آب شسته شوند و دور شوند، می‌توانند مواد شیمیایی سمی را وارد خاک کنند. به‌گفته‌ی لوفتی، آن‌ها نه‌تنها از مواد شیمیایی مضری ساخته شده‌اند که می‌توانند هنگام تجزیه شدن وارد محیط شوند، بلکه مواد سمی دیگر را نیز جذب می‌کنند و به این مواد کمک می‌کنند به زمین‌های کشاورزی برسند و در آن جا به داخل خاک نفوذ کنند.

طبق گزارشی از سازمان محیط زیست بریتانیا، لجن فاضلابی که قرار بود به زمین‌های کشاورزی انگلیس برده شود، در سطوحی که می‌تواند برای سلامت انسان خطرساز باشد، به آلاینده‌هایی ازقبیل دیوکسین‌ها و هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای آلوده بود.

آزمایشی که سال ۲۰۲۰ توسط مری بث کرکهام، کارشناس کشاورزی دانشگاه کانزاس انجام شد، نشان داد که پلاستیک‌ها برای گیاهان به‌عنوان حاملی برای جذب مواد شیمیایی سمی مانند کادمیوم عمل می‌کنند. کرکهام در آن زمان گفت: «برگ‌های گیاهان گندمی که در خاکی رشد کرده بودند که در آن کادمیوم به همراه پلاستیک‌ها وجود داشت، نسبت‌به گیاهانی که در خاک بدون پلاستیک رشد کرده بودند، کادمیوم بسیار بیشتری داشت.»

پژوهش‌ها همچنین نشان می‌دهند که میکروپلاستیک‌ها می‌توانند جلوی رشد کرم‌های خاکی را بگیرند و موحب کاهش وزن آن‌ها شوند. دلایل این کاهش وزن به‌خوبی مشخص نشده است، اما یکی از تئوری‌ها این است که میکروپلاستیک‌ها ممکن است دستگاه گوارش کرم‌های خاکی را مسدود کنند و توانایی جذب مواد مغذی و بنابراین رشد آن‌ها را محدود کنند.

به‌گفته‌ی پژوهشگران، کاهش رشد کرم‌های خاکی بر محیط زیست نیز تاثیر منفی دارد، زیرا کرم‌های خاکی در حفظ سلامت خاک نقش مهمی دارند. فعالیت نقب‌زنی آن‌ها موجب هوادهی خاک می‌شود، از فرسایش جلوگیری می‌کند، زهکشی خاک را بهبود می‌بخشد و به بازیافت مواد مغذی کمک می‌کند.

ذرات پلاستیکی همچنین می‌توانند به‌طور مستقیم محصولات کشاورزی را آلوده کنند. مطالعه‌ای از سال ۲۰۲۰ نشان داد که میکروپلاستیک‌ها و نانوپلاستیک‌ها در میوه‌ها و سبزیجاتی که در سوپرمارکت‌ها فروخته می‌شدند و در محصولاتی که به‌وسیله‌ی فروشندگان محلی کاتانیا در سیسیل ایتالیا عرضه می‌شدند، وجود داشتند. سیب آلوده‌ترین میوه بود و هویج بالاترین سطح میکروپلاستیک را در میان سبزیجات نمونه‌برداری‌شده داشت.

طبق پژوهشی که توسط ویلی پیننبرگ، استاد سم‌شناسی و تنوع زیستی دانشگاه لیدن در هلند انجام شد، گیاهان ازطریق شکاف‌های ریزی که در ریشه‌های آن‌ها وجود دارد، ذرات نانوپلاستیک را از آب و خاک اطراف خود جذب می‌کنند (قطعات ریزی که اندازه آن‌ها ۱ تا ۱۰۰ نانومتر است یا ۱۰۰۰ تا ۱۰۰ برابر کوچک‌تر از یک گلبول قرمز خون انسان هستند).

تجزیه‌و‌تحلیل پژوهشگران نشان داد که بیشتر پلاستیک‌ها در ریشه گیاهان انباشته می‌شوند و مقدار کمی از آن به قسمت‌های هوایی گیاه می‌رسد. پیننبرگ می‌گوید: «غلظت در برگ‌ها بسیار کمتر از یک درصد است.» او هشدار می‌دهد که برای سبزیجات برگی مانند کاهو و کلم، غلظت پلاستیک‌ها احتمالا نسبتا پایین است، اما درمورد سبزیجات ریشه‌ای مانند هویج، ترب و شلغم، خطر مصرف میکروپلاستیک‌ها بیشتر است.

مطالعه دیگری توسط پیننبرگ و همکارانش نشان داد که هم در کاهو و هم در گندم، غلظت میکروپلاستیک‌ها ۱۰ برابر کمتر از خاک اطراف بود. پیننبرگ می‌گوید: «دریافتیم که فقط کوچک‌ترین ذرات توسط گیاهان جذب می‌شوند و ذرات بزرگ‌تر جذب نمی‌شوند. این امر دلگرم‌کننده است، اگرچه بسیاری از میکروپلاستیک‌ها به آرامی تجزیه می‌شوند و نانوذراتی را ایجاد می‌کنند که گیاه می‌تواند آن‌ها را جذب کند.»

براساس پژوهش‌های پیننبرگ، به‌نظر نمی‌رسد که جذب ذرات پلاستیک مانع رشد محصولات کشاورزی شود. اما تاثیری که پلاستیک انباشته‌شده در مواد غذایی بر سلامتی ما دارد، چندان مشخص نیست. پیننبرگ می‌گوید برای درک این موضوع به پژوهش‌های بیشتری نیاز است؛ خصوصا که مشکل درحال بزرگ‌تر شدن است. او می‌گوید: «چند دهه طول می‌کشد تا پلاستیک‌ها به‌طور کامل از محیط حذف شوند. حتی اگر خطر درحال‌حاضر بالا نباشد، وارد کردن مواد شیمیایی پایدار به زمین‌های کشاورزی ایده خوبی نیست. آن‌ها تجمع پیدا می‌کنند و ممکن است خطرساز شوند.»

درحالی‌که تاثیر خوردن پلاستیک بر سلامتی انسان هنوز به‌طور کامل درک نشده است، پژوهش‌هایی وجود دارد که نشان می‌دهد مصرف پلاستیک می‌تواند خطرناک باشد. مطالعات نشان می‌دهند که مواد شیمیایی که در جریان تولید پلاستیک‌ها به آن‌ها اضافه می‌شوند، می‌توانند سیستم غدد درون‌ریز و هورمون‌های تنظیم‌کننده رشد انسان را دچار اختلال کنند.

مواد شیمیایی موجود در پلاستیک‌ها با طیف وسیعی از مشکلات سلامتی ازقبیل سرطان، بیماری‌های قلبی و رشد ضعیف جنین در ارتباط بوده‌اند. براساس تجزیه‌و‌تحلیل پژوهشگران دانشگاه هال بریتانیا، مصرف سطوح بالای میکروپلاستیک ممکن است موجب آسیب سلولی شود و التهاب و واکنش‌های آلرژیک را در پی داشته باشد.

پژوهشگران ۱۷ مطالعه گذشته را بررسی کردند که به بررسی اثرات سمی میکروپلاستیک‌ها بر سلول‌های انسانی پرداخته بودند. در این تجزیه‌و‌تحلیل مقدار میکروپلاستیکی که در آزمایش‌های آزمایشگاهی به سلول‌ها آسیب می‌زند، با سطوحی که ازطریق آب آشامیدنی، غذاهای دریایی و نمک وارد بدن انسان می‌شود، مقایسه شد.

مطالعه مذکور نشان داد مقادیری میکروپلاستیکی که انسان مصرف می‌کند، نزدیک مقادیری است که می‌تواند موجب پاسخ‌های ایمنی ازجمله واکنش‌های آلرژیک، آسیب به دیواره سلولی و استرس اکسیداتیو و حتی مرگ سلولی شود.

اوانجلوس دانوپولوس، نویسنده ارشد مطالعه و پژوهشگر دانشکده پزشکی هال یورک می‌گوید: «پژوهش‌ ما نشان می‌دهد که میکروپلاستیک‌ها را در سطحی معادل سطوحی که روی سلول‌ها اثرات مضری دارد، مصرف می‌کنیم که در بسیاری از موارد آغازگری برای اثرات نامطلوب سلامتی است. می‌دانیم که میکروپلاستیک‌ها می‌توانند از سد سلول‌ها عبور کنند و همچنین آن‌ها را بشکنند. آن‌ها همچنین می‌توانند باعث استرس اکسیداتیو شوند که آغاز آسیب بافتی است.»

به‌گفته‌ی دانوپولوس، دو تئوری درمورد این موضوع وجود دارد که میکروپلاستیک‌ها چگونه موجب شکستن سلول می‌شوند. تئوری اول اینکه لبه‌های تیز آن‌ها دیواره سلولی را می‌شکند و تئوری دوم اینکه مواد شیمیایی موجود در میکروپلاستیک‌ها می‌تواند به سلول آسیب بزند. مطالعه نشان داد که احتمال مرگ سلول براثر میکروپلاستیک‌هایی که شکل نامنظم داشتند، بالاتر بود. دانوپولوس می‌گوید: «چیزی که اکنون باید بدانیم، این است که چه تعداد میکروپلاستیک در بدن ما می‌ماند و چه شکل و اندازه‌ای توانایی عبور از سد سلولی را دارد.»

حتی بدون این پاسخ‌ها، دانوپولوس این سوال را مطرح می‌کند که آیا به مراقبت بیشتری نیاز است تا اطمینان حاصل کنیم که میکروپلاستیک‌ها وارد رنجیزه غذایی ما نمی‌شوند. او می‌گوید: «اگر بدانیم لجن فاصلاب به میکروپلاستیک‌ها آلوده است و گیاهان توانایی جذب آن‌ها از خاک را دارند، آیا باید از آن به‌عنوان کود استفاده کنیم؟»

در کشور هلند، از سال ۱۹۹۵ استفاده از لجن در زمین‌های کشاورزی ممنوع شده است. این کشور در ابتدا لجن را می‌سوزاند، اما پس از بروز مشکلاتی در کارخانه آمستردام که در آن لجن سوزانده می‌شد، صادرات آن را به بریتانیا آغاز کرد. لجن فاضلاب در بریتانیا به عنوان کود در زمین‌های کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گرفت.

سوئیس در سال ۲۰۰۳ به این دلیل که «لجن فاضلاب شامل طیف وسیعی از مواد مضر و ارگانیسم‌های بیماری‌زا است که توسط صنعت و خانوارها تولید می‌شود»، استفاده لجن فاضلاب را به‌عنوان کود ممنوع کرد.

مقامات محیط زیست ایالت مین ایالات متحده نیز در آوریل ۲۰۲۲ پس از اینکه سطوح بالایی از PFAS در زمین‌های کشاورزی، محصولات زراعی و آب پیدا شد، این عمل را ممنوع اعلام کردند. سطوح بالای PFAS در خون کشاورزان نیز تشخیص داده شد. آلودگی گسترده موجب بسته شدن چندین مزرعه شد. طبق قانون جدید مین، ترکیب کردن لجن با سایر مواد آلی نیز ممنوع است.

ویلسون از دانشگاه کاردیف می‌گوید، ممنوعیت کامل استفاده از لجن فاضلاب به‌عنوان کود بهترین راه‌حل نیست و می‌تواند کشاورزان را تشویق کند تا بیشتر از کودهای نیتروژن استفاده کنند که در تولید آن‌ها از گاز طبیعی استفاده می‌شود.

به‌گفته‌ی ویلسون، استفاده از لجن فاضلاب، به‌جای تولید کودهایی که به سوخت‌های فسیلی نیاز دارند، روش کارآمدی برای استفاده از یک محصول جانبی است. مواد آلی موجود در لجن همچنین به بازگرداندن کربن به خاک کمک می‌کنند، آن را با مواد مغذی نظیر فسفر و نیتروژن غنی می‌کنند و به این ترتیب از تخریب خاک جلوگیری می‌کنند. ویلسون می‌گوید: «باید مقدار میکروپلاستیک‌ها را در لجن فاضلاب اندازه‌گیری کنیم تا بتوانیم مشخص کنیم که در کجاها غلظت بالاتر است و مدیریت آن را آغاز کنیم.»

ویلسون پیشنهاد می‌کند که در مکان‌هایی با سطوح بالای میکروپلاستیک، لجن فاضلاب به‌جای اینکه به‌عنوان کود استفاده شود، می‌تواند برای تولید انرژی سوزانده شود. یک راه برای پیشگیری از آلودگی زمین‌های کشاورزی این است که در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب روغن‌ها و چربی‌ها را که دارای سطوح بالایی از میکروپلاستیک‌ها هستند، جدا کنیم و به‌جای ترکیب کردن با لجن، از آن به‌عنوان سوخت زیستی استفاده کنیم.

برخی از کشورهای اروپایی، مانند ایتالیا و یونان، لجن فاضلاب را در زمین مدفون می‌کنند، اما در این حالت، خطر وارد شدن میکروپلاستیک‌ها به محیط زیست و آلوده‌شدن ذخایر آب و زمین‌های اطراف وجود دارد.

ویلسون و دانوپولوس می‌گویند برای تعیین مقدار میکروپلاستیک‌ها در زمین‌های کشاورزی و اثراتی که ممکن است بر محیط زیست و سلامتی انسان داشته باشند، به پژوهش‌های بیشتری نیاز است. دانوپولوس می‌گوید: «میکروپلاستیک‌ها در آستانه تبدیل شدن از نوعی آلودگی به نوعی آلاینده هستند. آلودگی چیزی است که در جایی پیدا می‌شود که نباید وجود داشته باشد. میکروپلاستیک‌ها نباید در آب و خاک وجود داشته باشند. اگر ثابت کنیم که آن‌ها اثرات منفی دارند، به آلاینده تبدیل می‌شوند و باید مقرراتی درجهت کنترل آن‌ها وضع شود.»