کاهش لطمه میکروپلاستیک ها با افزودن یک نوترکیب زیستی به خاک

ککمیاب آنلاین: مطالعه اخیر پژوهشگران دانشگاه تهران نشان میدهد با بهره گیری از یک نوترکیب زیستی حاوی سه سویه باکتریایی و یک سویه قارچی، می توان لطمه میکروپلاستیک ها به خاک را کاست.

به گزارش کمیاب آنلاین به نقل از دانشگاه تهران، در پژوهش تازه ای که در قالب رساله دکتری میلاد میرزایی امینیان، دانشجوی دانشگاه تهران، به راهنمایی دکتر مهدی شرفا و دکتر احمدعلی پوربابائی، اساتید دانشکده علوم و مهندسی خاک دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران انجام شده، راهکاری برای کاهش لطمه میکروپلاستیک ها به خاک معرفی شده است.
سالانه مقادیر قابل توجهی از ذرات پلاستیک، از منابع مختلف مانند لجن فاضلاب، نشت دفن زباله، بارندگی-رواناب شهری، رسوب اتمسفر و مالچ کشاورزی وارد خاک می شود. پلاستیک های پلی اتیلنی، همچون پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE) و پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE)، به شکل گسترده در زمینهای کشاورزی به عنوان فیلم مالچ برای راندمان آب و خاک استفاده می شوند. این نوع پلاستیک ها به سبب هزینه بالای حذف و جمع آوری، بعد از برداشت محصول در زمینهای کشاورزی رها می شوند و به سبب راحتی، دوام و ماندگاری نامحدود، بحران های محیط زیستی می آفرینند.
دکتر شرفا با اشاره به اهمیت جلوگیری از تجمع این ماده در خاک، درباره ی پژوهش اخیر اظهار داشت: «در این مطالعه، اثرات منفی پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE) و پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) بر خاصیت های یک سیستم خاک-گیاه بررسی گردید. آزمایش ها نشان داد افزودن ۲ درصد میکروپلاستیک نوع LDPE موجب کاهش چشم گیر pH خاک و افزایش آشکار قابلیت هدایت الکتریکی خاک (EC) نسبت به نوع HDPE می شود. علاوه بر این، افزودن ۲ درصد میکروپلاستیک نوع LDPE منجر به بالا رفتن مشهود کربن آلی محلول شد. برمبنای یافته ها، افزودن ۲ درصد میکروپلاستیک نوع HDPE منتج به کاهش مدلول دار ساختار و پایداری خاک در مقایسه با نوع LDPE شد. همین طور روشن شد که خاک حاوی ۲ درصد میکروپلاستیک نوع HDPE آب گریزی بیشتری نسبت به خاک دارای نوع LDPE دارد. طبق نتایج این بررسی، خاصیت های زیستی خاک بطور چشم گیر تحت تأثیر مقادیر بیشتر LDPE قرار گرفتند. افزون بر این، در خاک هایی با مقادیر بالاتر میکروپلاستیک، احیانا به سبب انتشار مواد افزودنی و رادیکال های آزاد اکسیداتیو در ریزوسفر خاک، به کاهش پاسخ های رشد فیزیولوژیکی گیاه انجامید.»
عضو هیأت علمی دانشگاه تهران، درباره ی نوترکیب زیستی (MC) معرفی شده که قادر به کاستن اثرات میکروپلاستیک ها بر خاک است، توضیح داد: «این نوترکیب شامل سه سویه باکتریایی (Ralstonia pickettii (MW290933) strain SHAn)، (Pseudomonas putida strain ShA) و (Lysinibacillus xylanilyticus XDB9 (T) strain S7–10 F) و یک سویه قارچی (Aspergillus niger strain F1–16S) خاکزی برگرفته از خاک مناطق دفن زباله های پلاستیکی است. تلقیح نوترکیب زیستی به خاک و حضور مقادیر بالاتر میکروپلاستیک های پلی اتیلنی به کاهش pH خاک، افزایش آهسته تر EC خاک و افزایش مدلول دار کربن آلی محلول، و خاصیت های زیستی خاک انجامید. از نظر خواص فیزیکی، تلقیح نوترکیب زیستی به کاهش اثرات فزاینده آب گریزی خاک نسبت به تیمارهای بدون نوترکیب زیستی و نیز بهبود بیشتر ساختار خاک و پایداری خاکدانه ها منتج شد. بر طبق این مطالعه، مایه زنی نوترکیب زیستی جدید به خاک، توانست لطمه میکروپلاستیک ها را بوسیله شکستن این ذرات، ارتقای ساختار خاک و فضای منافذ و افزایش دسترسی مواد آلی محلول، تعدیل کند و شرایط را برای رشد و نمو گیاه بهبود بخشد.»
این پژوهشگر حوزه خاک شناسی درباره ی اهمیت پژوهش های بیشتر دراین زمینه اظهار داشت: «مسأله وجود ذرات پلاستیکی در خاک، مسأله ای حیاتی می باشد، برای اینکه این ذرات می توانند وارد زنجیره غذایی شوند و سلامتی انسان را تهدید کنند. همچنین، درک سازوکارهای خاصی که بوسیله آن این ذرات و تجزیه پذیری زیستی آنها بر خواص و فرآیندهای مختلف خاک و به تبع آن، بر رشد و توسعه گیاه تأثیر می گذارند بسیار اهمیت دارد. اینگونه مطالعات می توانند با درک عمیق تأثیر میکروپلاستیک های پلی اتیلنی بر اکوسیستم زمینهای کشاورزی و در نهایت با ارائه بینش ها و رویکردهایی مؤثر، در مدیریت زباله های پلاستیکی و آلودگی در کشاورزی راهگشا باشند.»
نتایج این مطالعه با عنوان Mitigating the detrimental impacts of low- and high-density polyethylene microplastics using a novel microbial consortium on a soil-plant system: Insights and interaction بتازگی در نشریه Ecotoxicology and Environmental Safety انتشار یافته است (اینجا).

آخرین مطالب مرتبط