В НовГУ рассказали, что удобрения могут стать причиной накопления токсичного микропластика в почве
02 июня 2025, 10:11 443
Учёные Новгородского университета и их коллеги в рамках работы по мегагранту «Новые подходы к решению проблемы микропластика как потенциальной угрозы человеку и окружающей среде» пришли к выводу, что сельскохозяйственные удобрения могут стать причиной накопления токсичного микропластика в почвах. Результаты своих исследований они опубликовали в научной статье.
Для анализа были взяты минеральные удобрения двух известных на рынке брендов с медленным высвобождением питательных веществ (SRF). Такие удобрения сегодня активно используются в сельском хозяйстве для повышения урожайности. Они доставляют питательные вещества растениям в зависимости от их фазы роста, что способствует их более эффективному усвоению сельхозкультурами.
В производстве таких удобрений используют органические вещества, из которых делают оболочки гранул, регулирующие скорость поступления питательных веществ в почву. В том числе синтетические полимерные материалы. Их повсеместно и часто применяют в промышленных масштабах из-за низкой стоимости и устойчивости к различным факторам окружающей среды. Однако использование этих полимеров приводит к накоплению в почве пластиковых частиц диаметром менее 0,5 мм. То есть микропластика, который может разлагаться несколько сотен лет.
Для доказательства этого факта ученые отделили полимерные покрытия от гранул с питательными веществами, промыли дистиллированной водой для удаления остатков удобрений и использовали методы инфракрасной спектроскопии и рентгеновской дифракции для исследования.
Ученые обнаружили, что в состав покрытий рассматриваемых удобрений вошли сополимеры полиэтилена и полиакриловой кислоты, полиакриламида, полиакриловой кислоты и ее эфиров. Эти материалы не являются биоразлагаемыми. При длительном нахождении в почве становятся источником микропластика, который негативно влияет на почвенную биоту, растения, а также попадает вместе с сельхозкультурами в пищу и организм человека.
Вторым важным аспектом научного исследования стало то, что рабочая группа выяснила: такой микропластик способен накапливать на своей поверхности ионы тяжелых металлов, токсичные для окружающие среды и человека загрязнители. Например, наиболее часто встречающиеся в окружающей среде ионы кадмия Cd(II) и свинца Pb(II). Они попадают в почву в результате использования аэрозолей, коррозии металлических конструкций, стирании автопокрышек и т. д. Усугубляет абсорбцию тяжелых металлов остатки удобрений на полимерных покрытиях, а также входящие в состав последних вредные Cd, Pb, Cr, Cr, Cu, Cu, Ni, Zn и другие.
Поэтому ученые подчеркивают: необходимы новые разработки биоразлагаемых покрытий удобрений на основе природных полимерных материалов. Например таких, как крахмал, целлюлоза, сельскохозяйственные отходы, лигнин и другие. В борьбе с масштабным загрязнением почв микропластиком может помочь и применение нанотехнологий. Оболочки удобрений можно покрывать специальной мембраной или гидрофобным полимером, имеющим поры, что заполнены наночастицами, и тем самым минимизировать применение вредных веществ в производстве удобрений.
Ученые планируют продолжить и расширить исследования на другие продукты, где используются полимеры для контролируемого высвобождения веществ в почвах. А также их влияние на загрязнение микропластиком и его долгосрочное поведение в почве, включая деградацию.
Добавим, данная научная работа проводилась на средства мегегранта по проекту «Новые подходы к решению проблемы микропластика как потенциальной угрозы человеку и окружающей среде» в Исследовательском центре микропластика Новгородского университета, что был выигран в 2024 году. Работу вели сотрудники лаборатории «Моделирования полимеров» НовГУ и лаборатории спектроскопии полимеров петербургского Института высокомолекулярных соединений. Масштабный научно-исследовательский проект направлен на всестороннее изучение микропластика как потенциальной угрозы человеку и окружающей среде.
Эту и другие новости читайте в официальном телеграм-канале Новгородского университета.
