成片的垃圾漂浮在海洋表面的画面已经成为解决塑料污染的号召力，但这一挑战的意义远不止眼前所见。虽然塑料和微塑料(小于 5 毫米的物品)会积聚并影响海洋环境，但大部分问题的根源在于土地污染。根据发表在《全球变化生物学》上的一项研究，陆上塑料污染通常会流入海洋，估计比海洋中的塑料污染至少高四倍。为应对这一日益严峻的挑战，国际原子能机构正在启动一项协调研究项目，以解决陆基塑料污染问题。
“土壤是通过土壤侵蚀和地表径流进入海洋的微塑料的主要来源，”澳大利亚纽卡斯尔大学环境化学教授 Nanthi Bolan 说，他是最近发表的一项关于土壤中微塑料的研究的合著者。 “土壤在污染物的转化及其随后转移到其他环境区域中发挥着重要作用，包括带有微塑料的海洋和带有一氧化二氮等排放物的大气。”塑料通过在垃圾填埋场处置，以及通过在农业中使用塑料片或使用微塑料污染的堆肥而沉积在土壤中。 “与从陆地转移微塑料相比，将塑料直接处理到海洋中相对不那么明显。比土壤颗粒轻的微塑料，如沙子、淤泥和粘土，很容易流失到水道中，”博兰补充道。
为帮助减轻塑料污染及其对环境、生物体和食物链的整体影响，原子能机构与联合国粮食及农业组织(粮农组织)合作，正在开展研究和开发以研究微塑料的归宿使用核技术。 “确定微塑料污染的来源并提高认识将大大有助于防止微塑料进入环境，”粮农组织/国际原子能机构核问题联合中心土壤和水管理及作物营养分计划负责人 Lee Heng 说。食品和农业技术。 “此外，了解塑料和相关污染物的行为机制将有助于确定对环境的影响以及利用微生物降解微塑料的潜力。”
2020年，国际原子能机构获得了气相色谱燃烧同位素比质谱(GC-c-IRMS)设备。其应用之一是化合物特定的稳定同位素 (CSSI) 技术。 Heng 解释说，该技术将用于检查各种微生物群降解合成塑料基材的能力。除了 CSSI，碳的同位素比率将用于研究微塑料的温室气体 (GHG) 排放。塑料污染是二氧化碳、甲烷和乙烯排放的来源——这些温室气体会加剧气候变化。
“我们通过在垃圾填埋场不分青红皂白地处理塑料以及在化妆品中使用微珠和在纺织品中使用微纤维来加剧塑料污染。正在努力生产可生物降解的塑料，这可能会为塑料污染提供一些解决方案，但生物塑料可能不是管理塑料污染的灵丹妙药，”博兰说。
常用的可生物降解生物塑料“在自然条件下保持其机械完整性，如果被海洋或陆地动物摄入，可能会造成身体伤害，”博兰继续说道。 “可生物降解的生物塑料在自然和工程环境中的命运可能存在问题。甲烷是垃圾填埋场厌氧环境中生物降解的产物。”此外，这些生物塑料需要高温、受控的通风和湿度才能完全降解。
食物链中的微塑料
由于其体积小，微塑料，特别是由微塑料降解产生的纳米塑料，可以进入生物体的内部器官，在那里它们可能会转移附着在它们身上的污染物。这些可能包括持久性有机污染物，如多氯联苯 (PCB)，以及痕量金属，如汞和铅。积聚在其表面或内部的塑料和污染物进入食物链，最终会转移到人类身上，引起越来越多的食品安全问题。
粮农组织/国际原子能机构联合中心的实验室具备研究食品中微塑料存在的能力。 “能量色散 X 射线光谱、红外和拉曼光谱等技术可用于筛查食品中的塑料，从而实现风险评估和管理，”联合中心食品和环境保护部门负责人 Andrew Cannavan 说。 他补充说，国际原子能机构有能力和仪器开发和转移塑料添加剂和成分的分析方法，这些方法是由于塑料和微塑料污染而造成的问题。
