В настоящее время широко признается, что человечество изменило глобальное состояние окружающей среды настолько, что было предложено назвать эпоху комендантской ренты "антропоценом". Этот период характеризуется множеством экологических изменений, одним из которых является накопление в окружающей среде новых техногенных материалов, в частности, пластмасс.
Пластмассы - это разнородная группа полимеров, производимых в основном из нефти, природного газа или угля.
Производство пластмасс началось в 1930-х годах и с тех пор резко возросло. По оценкам, в период 1950-2015 годов было произведено не менее 8 300 000 000 тонн пластика, что в 29 раз превышает вес всех взрослых людей на Земле, и более половины из них к настоящему времени выброшено в отходы. Учитывая высокую прочность пластмассы, большая часть этих отходов все еще присутствует в окружающей среде, а некоторые даже находятся в отдаленных местах, таких как Антарктика и в Марианской траншее. Растет понимание того, что пластиковые отходы попадают в водные экосистемы, где они могут иметь катастрофические последствия для дикой природы. Соответственно, в последние годы увеличилось количество исследований пластического загрязнения водных экосистем.
Гораздо меньше внимания было уделено потенциальному воздействию пластического загрязнения на окружающую среду. Это удивительно, поскольку высвобождение пластика в наземных экосистемах, вероятно, будет выше, чем в океанах.
Например, для Европейского союза, по расчетам Хортона, Уолтона, Сперджона, Лахива и Свендсена (2017 год), в 4-23 раза больше пластика выделяется и удерживается в земной среде, чем в океане.
Таким образом, существует явная необходимость проверить экологические последствия пластического загрязнения наземных экосистем. Пластиковые отходы бывают разных размеров, и экологические последствия, вероятно, будут зависеть от размера деталей или частиц и химического состава. Крупные организмы, такие как морские черепахи и киты, могут поглощать целые пластиковые пакеты, а многие организмы, в том числе малые, могут поглощать мелкие пластиковые частицы. Если эти частицы меньше 5 мм, то их обычно называют микропластиками. Пластиковые частицы размером менее 0,1 мкм (т.е. нанопластик) могут даже проходить через клеточные мембраны. Микропластмассы либо производятся как таковые, например, для использования в качестве чистящего материала в косметике и зубной пасте, либо возникают вторично в результате дезинтеграции и разрушения крупных пластиковых отходов (например, в результате истирания или выветривания).
Микропластик в настоящее время встречается в большинстве водных сред обитания, но также был обнаружен в пойменных почвах и других наземных средах обитания. Хотя было показано, что микропластик может поглощаться почвенными животными и транспортироваться ими вертикально и горизонтально в почве, мало известно о потенциальном воздействии микропластика на рост растений, имеющих свои корни в загрязненной почве.
Пластиковый тип, который может быть полезен для роста растений в наземных условиях, - это этиленпропилен-диеновый мономер синтетического каучука (ЭДМСК). Этот пластик присутствует во многих материалах, используемых на открытом воздухе, таких как покрытия крыш и автомобильные детали, и поэтому вполне вероятно, что из-за истирания этих материалов установки могут подвергаться воздействию частиц ЭДМСК.
Кроме того, в последние десятилетия многие травяные спортивные газоны в связи с высокими расходами на их обслуживание были заменены более дешевыми искусственными спортивными газонами. Для повышения эластичности спортивного газона пространство между лопастями искусственной травы заполняется мелкими гранулами. Первоначально эти гранулы были изготовлены из переработанных автомобильных шин и содержали стирол бутадиеновый каучук, но из-за проблем со здоровьем, в настоящее время большая часть наполняющих частиц производится из ЭДМСК. Эти гранулы легко прилипают к спортивному снаряжению и вытесняются сильными дождями, попадая в растительность, окружающую искусственные спортивные газоны.
Например, в Дании каждый год искусственное футбольное поле выбрасывает в окружающую среду 1,5-2,5 тонны наполняющего гранулята.
Потенциальное воздействие микропластика на рост растений может быть разнообразным. Во-первых, микропластик может изменить структуру почвы и влагоудержание. Это может, в зависимости от размера частиц и концентрации, увеличить аэрацию почвы или создать барьер для роста корней. Во-вторых, присадки в микропластиках, такие как пластификаторы и пламязамедлители, могут оказывать токсическое воздействие на растения. Резиновые гранулы могут также содержать другие токсичные вещества, такие как тяжелые металлы. В-третьих, микропластики могут связывать питательные вещества и тем самым снижать фертильность почвы.
Кроме того, даже если рост видов растений не подвергается прямому воздействию микропластика, он может быть косвенно затронут, например, почвенными организмами или конкурирующими видами растений.
