Τα μικροπλαστικά και τα φυτοφάρμακα συνυπάρχουν όλο και συχνότερα στα γεωργικά εδάφη, όμως οι επιστήμονες εξακολουθούν να διερευνούν τον τρόπο με τον οποίο αλληλεπιδρούν. Νέα μελέτη δείχνει ότι η γήρανση των μικροσκοπικών σωματιδίων πολυβινυλοχλωριδίου, γνωστού ως PVC, μπορεί να τα μετατρέψει σε πιο αποτελεσματικούς «δεσμευτές» ενός φθοριούχου φυτοφαρμάκου, αυξάνοντας την ποσότητα της ουσίας που παραμένει συγκρατημένη στο έδαφος. Οι ερευνητές εξέτασαν σωματίδια PVC μεγέθους 1 και 150 μικρομέτρων, τόσο καινούργια όσο και τεχνητά γηρασμένα, και μελέτησαν την αλληλεπίδρασή τους με τη φλουενσουλφόνη, ένα νηματοκτόνο που χρησιμοποιείται για την αντιμετώπιση παρασιτικών νηματωδών που προσβάλλουν τις καλλιέργειες. Η ισχυρότερη επίδραση παρατηρήθηκε στα μικρότερα και γηρασμένα σωματίδια. Η οξειδωτική γήρανση έκανε την επιφάνεια του PVC πιο τραχιά και πορώδη και δημιούργησε νέες χημικά ενεργές ομάδες που περιέχουν οξυγόνο. Με αυτόν τον τρόπο αυξήθηκαν οι διαθέσιμες θέσεις στις οποίες μπορούσε να προσκολληθεί η φλουενσουλφόνη. Στα σωματίδια PVC μεγέθους 1 μικρομέτρου, η γήρανση αύξησε τη μέγιστη ικανότητα προσρόφησης της φλουενσουλφόνης από περίπου 292 σε 344 μικρογραμμάρια ανά γραμμάριο, ενώ ενισχύθηκε σημαντικά και η συγγένεια μεταξύ των δύο ουσιών.
Τι αλλάζει όταν γερνά το PVC
Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η διαδικασία δεν μπορεί να εξηγηθεί μόνο από τη συνηθισμένη υδρόφοβη έλξη μεταξύ του πλαστικού και του φυτοφαρμάκου. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι συμμετέχουν αλληλεπιδράσεις που σχετίζονται με το φθόριο, ιδιαίτερα δεσμοί υδρογόνου ανάμεσα στο φθόριο της φλουενσουλφόνης και στις ομάδες που περιέχουν οξυγόνο στην επιφάνεια του γηρασμένου PVC. Παράλληλα, συμβάλλουν πολικές αλληλεπιδράσεις και η συγκράτηση του φυτοφαρμάκου στους πόρους που δημιουργούνται καθώς το υλικό φθείρεται. Οι αλλαγές στις περιοχές του PVC που περιέχουν χλώριο ενδέχεται επίσης να έχουν δευτερεύοντα ρόλο.
Η συμπεριφορά της φλουενσουλφόνης επηρεάστηκε και από τη χημεία του περιβάλλοντος. Η προσρόφησή της αυξανόταν σταδιακά καθώς το pH ανέβαινε από 4 σε 12. Η παρουσία ιόντων ασβεστίου ενίσχυσε επίσης την προσρόφηση, αυξάνοντας την πρόσληψη κατά περίπου 30% έως 35% σε ορισμένες από τις δοκιμές. Αντίθετα, το νάτριο, το χλωρίδιο και τα νιτρικά ιόντα γενικά περιόρισαν την προσρόφηση. Το χουμικό οξύ, ένα συνηθισμένο συστατικό της φυσικής οργανικής ύλης του εδάφους, αύξησε επίσης την κατακράτηση της φλουενσουλφόνης. Όταν οι ερευνητές πρόσθεσαν πραγματικό γεωργικό έδαφος, διαπίστωσαν ότι η οργανική ύλη του εδάφους παρέμενε η σημαντικότερη δεξαμενή συγκράτησης της φλουενσουλφόνης. Τα μικροπλαστικά PVC, ωστόσο, πρόσθεσαν επιπλέον θέσεις προσρόφησης και δεν λειτουργούσαν απλώς ανταγωνιστικά προς το έδαφος. Στα συγκεκριμένα πειράματα, τα γηρασμένα σωματίδια PVC του 1 μικρομέτρου αντιστοιχούσαν σε περίπου 30% έως 35% της συνολικής συγκρατούμενης φλουενσουλφόνης σε ορισμένα συστήματα εδάφους, ενώ η παρουσία τους αύξησε συνολικά την προσρόφηση του φυτοφαρμάκου κατά περίπου 12% έως 33%.
Η εικόνα έγινε ακόμη πιο σύνθετη όταν οι ερευνητές πρόσθεσαν στο σύστημα ένα δεύτερο φυτοφάρμακο, τη σπιροτετράματη. Σε απλούστερα συστήματα, η παρουσία της μείωσε την προσρόφηση της φλουενσουλφόνης. Στο έδαφος που περιείχε γηρασμένα μικροπλαστικά PVC, όμως, συνέβη το αντίθετο και η κατακράτηση της φλουενσουλφόνης ενισχύθηκε. Το εύρημα δείχνει ότι η συμπεριφορά των φυτοφαρμάκων δεν εξαρτάται μόνο από τις ιδιότητες κάθε ουσίας ξεχωριστά, αλλά μπορεί να αλλάξει σημαντικά όταν συνυπάρχουν διαφορετικοί ρύποι και μικροπλαστικά στο ίδιο περιβάλλον. Η μελέτη δείχνει έτσι ότι τα μικροπλαστικά δεν αποτελούν απλώς αδρανή σωματίδια που συσσωρεύονται στο γεωργικό έδαφος. Καθώς εκτίθενται στην ηλιακή ακτινοβολία, στο οξυγόνο και στις περιβαλλοντικές συνθήκες, η επιφάνειά τους μεταβάλλεται και μπορεί να αποκτήσει νέες ιδιότητες που επηρεάζουν τη συμπεριφορά των φυτοφαρμάκων. Για τα γηρασμένα και πολύ μικρά σωματίδια PVC, η αλλαγή αυτή μπορεί να σημαίνει μεγαλύτερη παραμονή της φλουενσουλφόνης στο έδαφος και πιθανές μεταβολές στη μετακίνησή της, στη βιοδιαθεσιμότητά της και στον περιβαλλοντικό κίνδυνο που συνδέεται με την παρουσία της.
Επιστημονικό περιοδικό: Environmental and Biogeochemical Processes
ΔΕΙΤΕ ΕΠΙΣΗΣ
- Η συχνή κατανάλωση αυτού του τροφίμου συνδέεται με έως 17% υψηλότερο κίνδυνο εγκεφαλικού
- Καρκίνος του παγκρέατος: Τι σχέση έχει ο αριθμός των δοντιών με την επιβίωση
- Fast food: Μόνο μία από 12 μεγάλες αλυσίδες δεν χρησιμοποιεί υπερ-επεξεργασμένα συστατικά
- Κουκούτσια μήλου: Πότε μπορεί να γίνουν επικίνδυνα για την υγεία
- Η συχνή κατανάλωση αυτού του τροφίμου συνδέεται με έως 17% υψηλότερο κίνδυνο εγκεφαλικού
- Λιστέρια στα τρόφιμα: Η FDA επανεξετάζει την πολιτική μηδενικής ανοχής
- Τι αλλάζει στην αρτηριακή πίεση με μια μπανάνα κάθε μέρα
- Φύτρα μηδικής: Συναγερμός για E. coli και σαλμονέλα μετά από 55 κρούσματα
- Μέλισσες: Νέα έρευνα αποκαλύπτει πώς τα φυτοφάρμακα φτάνουν στα αυγά
- Καρκίνος του παγκρέατος: Τι σχέση έχει ο αριθμός των δοντιών με την επιβίωση
- Σπάνια νόσος αποθήκευσης γλυκογόνου: Εγκρίθηκε η πρώτη γονιδιακή θεραπεία
- «Το πόδι μου δεν μου ανήκει»: Η σπάνια διαταραχή που προκαλεί επιθυμία ακρωτηριασμού
