חוקרים מהאוניברסיטה העברית הטמינו חלקיקי פוליאתילן בשלוש קרקעות חקלאיות בישראל ובדקו את יחסי הגומלין שלהם עם 48 מזהמים אורגניים. בכ־90% מהחומרים, ההתיישנות הסביבתית של הפלסטיק כמעט לא שינתה את הספיחה והשחרור – אך החוקרים מדגישים שאין בכך כדי להסיר את הדאגה מהצטברות מיקרופלסטיק בקרקע
האם חלקיקי מיקרופלסטיק המצטברים בקרקע נעשים מסוכנים יותר ככל שהם מתיישנים? אחת ההשערות שהועלו בשנים האחרונות היא שהשינויים המתרחשים בפני החלקיקים הופכים אותם בהדרגה למעין ״ספוגים כימיים״, המסוגלים לקשור אליהם חומרי הדברה, תרופות ומזהמים אורגניים אחרים ולהשפיע על תנועתם בסביבה.
מחקר חדש של חוקרים מהאוניברסיטה העברית בירושלים מצביע על תמונה מתונה יותר – לפחות כשמדובר בסוג מסוים ונפוץ של פוליאתילן. חלקיקי הפלסטיק אכן השתנו לאחר שהייה ממושכת בקרקע, אך ברוב המקרים השינויים כמעט לא השפיעו על יכולתם לספוח ולשחרר מזהמים אורגניים.
המחקר, שפורסם בכתב העת Soil & Environmental Health, נערך בהובלת תלמיד המחקר יובל שחר, ד״ר אביתר בן מרדכי ופרופ׳ בני חפץ מהפקולטה לחקלאות, מזון וסביבה על שם רוברט ה׳ סמית באוניברסיטה העברית. בצוות השתתפו גם רז לב וורד מרדכי, בשיתוף מינהל המחקר החקלאי – מכון וולקני.
20 חודשים בשלוש קרקעות חקלאיות
החוקרים בחנו פוליאתילן ליניארי בצפיפות נמוכה, LLDPE, חומר נפוץ ביריעות המשמשות בחקלאות לכיסוי חממות ולחיפוי הקרקע. הם השתמשו בחלקים של יריעות חיפוי משומשות והטמינו אותם במשך 20 חודשים בשלוש קרקעות חקלאיות שונות בישראל.
המטרה היתה לבחון את התהליך בתנאים הקרובים יותר לסביבה החקלאית האמיתית, ולא להסתפק בניסוי קצר שבו חושפים פלסטיק לקרינה או לחומרים מחמצנים במעבדה. במהלך השהייה בקרקע נחשפו החלקיקים לחומר האורגני, למינרלים, ללחות ולפעילות הביולוגית האופייניים לקרקע.
לאחר הוצאת החלקיקים התברר כי פני השטח שלהם אכן השתנו. חומר אורגני טבעי הצטבר על הפלסטיק ויצר שכבה ששינתה את ההרכב הכימי של פניו. מרבית השינויים התרחשו במהלך השנה הראשונה, ולאחר מכן התייצבו במידה רבה.
שינוי כזה עשוי לכאורה להגדיל את מספר האתרים שאליהם יכולים מזהמים להיקשר. אלא שכאשר החוקרים בדקו את המשמעות המעשית של השינוי, התוצאות היו שונות מן ההשערה המקובלת.
48 מזהמים שמקורם במי קולחים
הצוות בחן את יחסי הגומלין של החלקיקים עם 48 מזהמים אורגניים המצויים במי קולחים המשמשים להשקיה חקלאית ברחבי העולם. החומרים כללו תרופות, חומרי הדברה ותרכובות אורגניות אחרות שמקורן בשפכים.
החוקרים בדקו הן את הספיחה – מעבר החומר מן התמיסה אל פני הפלסטיק – והן את השחרור החוזר שלו. בכ־90% מן החומרים שנבדקו, ההתיישנות בקרקע גרמה לשינוי קטן בלבד או לא גרמה לשינוי בעל משמעות ביחסי הגומלין עם המיקרופלסטיק.
רוב המזהמים נקשרו לפוליאתילן במידה חלשה יחסית וגם השתחררו ממנו בקלות. פירוש הדבר הוא שהקשרים היו ברובם חלשים והפיכים, ולא תהליך שבו החומרים נלכדים באופן קבוע בתוך החלקיק.
״הממצאים שלנו מערערים על ההנחה שהתיישנות מגדילה באופן חד את הסיכון הסביבתי הנשקף ממיקרופלסטיק של פוליאתילן״, אמר ד״ר בן מרדכי. לדבריו, החלקיקים אמנם השתנו לאחר חודשים בקרקע, אולם לשינויים בפני השטח היתה השפעה מזערית בלבד על האינטראקציה עם מרבית המזהמים.
הקרקע עדיין ממלאת את התפקיד המרכזי
המחקר מצביע על כך שבסביבה חקלאית, המינרלים והחומר האורגני בקרקע חשובים הרבה יותר מן הפוליאתילן בקביעת גורלם של המזהמים. הקרקע עצמה יכולה לספוח תרכובות, לשחרר אותן, להשפיע על פירוקן ולקבוע את מידת זמינותן לצמחים ולמיקרואורגניזמים.
גם ההבדלים בין שלוש הקרקעות – ובהם שיעורים שונים של חומר אורגני וחרסית – כמעט לא השפיעו על אופן ההתיישנות של חלקיקי הפוליאתילן או על יחסי הגומלין הישירים בינם לבין המזהמים. השכבה האורגנית שנוצרה על פני החלקיקים היתה הגורם המרכזי בשינויים שנמדדו.
״המיקרופלסטיק הוא עדיין בעיה סביבתית, אך התוצאות עוזרות להבהיר היכן נמצאים הסיכונים העיקריים״, אמר פרופ׳ חפץ. ״בכל הנוגע להתנהגות המזהמים בקרקע חקלאית, הקרקע עצמה – ולא הפלסטיק – עושה את רוב העבודה״.
לא מסקנה לגבי כל סוגי הפלסטיק
לממצאים יש חשיבות להערכת סיכונים, אך אין להסיק מהם שכל חלקיקי המיקרופלסטיק מתנהגים באופן דומה. המחקר התמקד בפוליאתילן מסוג מסוים, בעוד שמיקרופלסטיק הוא שם כולל למגוון פולימרים בעלי מבנה כימי ותכונות שונות.
גם גודל החלקיקים, צורתם, מקורם, רמת הבלייה שלהם וסוגי התוספים שנוספו במהלך הייצור עשויים להשפיע על האופן שבו הם מגיבים עם מזהמים. חלקיקי שחיקת צמיגים, לדוגמה, מכילים תערובת מורכבת של גומי ותוספים כימיים ועשויים להתנהג אחרת מיריעת פוליאתילן.
המחקר אף אינו קובע שהצטברות פוליאתילן בקרקע אינה מזיקה. החלקיקים מתפרקים באטיות רבה, ממשיכים להצטבר בשדות ועלולים להשפיע על מבנה הקרקע, על יצורים החיים בה ועל תהליכים ביולוגיים. המסקנה המצומצמת היא שהתיישנות של חלקיקי LLDPE לא הפכה אותם, ברוב המקרים שנבדקו, לנשאים יעילים בהרבה של מזהמים אורגניים.
הבחנה זו מאפשרת להימנע הן מהפחתת יתר של הסיכון והן מהצגתו באופן מופרז. היא גם מדגישה את הצורך לבדוק בנפרד סוגים שונים של פלסטיק ושל מזהמים, בתנאים סביבתיים מציאותיים ולאורך זמן.
שאלות ותשובות
מה בדקו החוקרים?
החוקרים הטמינו חלקיקי פוליאתילן משלוש קבוצות ניסוי בקרקעות חקלאיות בישראל במשך 20 חודשים, ולאחר מכן בדקו את הספיחה והשחרור של 48 מזהמים אורגניים.
האם החלקיקים השתנו בקרקע?
כן. חומר אורגני טבעי ציפה את פני החלקיקים ושינה את הכימיה שלהם. מרבית השינויים התרחשו בשנה הראשונה, ולאחר מכן החלקיקים נשארו יציבים יחסית.
האם ההתיישנות הגבירה את ספיחת המזהמים?
אצל כ־90% מן המזהמים שנבדקו נרשם שינוי קטן בלבד או שלא נמצא שינוי משמעותי. ברוב המקרים הקשרים עם הפלסטיק היו חלשים והפיכים.
האם המחקר מוכיח שמיקרופלסטיק אינו מסוכן?
לא. המחקר בחן סוג מסוים של פוליאתילן והיבט אחד של הסיכון – יחסי הגומלין עם מזהמים אורגניים. מיקרופלסטיק ממשיך להצטבר בקרקע ועלול לגרום להשפעות אחרות שלא נבדקו במחקר זה.
עוד בנושא באתר הידען
- האבק מהצמיגים עלול להגיע גם לצלחת: חלקיקי שחיקה משחררים מזהמים לקרקע ולצמחים
- מיקרו־פלסטיק: משבר עולמי
- מחקר ישראלי: נחלים עונתיים מזרימים מיקרו־פלסטיק לים התיכון בגלי שחרור
- רצועת החוף בישראל מזוהמת ביותר משני טונות מיקרופלסטיק
- קלים ובלתי־מתכלים: חלקיקי הפלסטיק שנישאים ברוח ואנו נושמים
למאמר המדעי: פתיחת המאמר המדעי
