Varje år, renat avloppsslam som kallas "biosolider" återvinns och sprids över jordbruksmark. Min senaste forskning upptäckte att denna metod dumpar tusentals ton mikroplast i jordbruksmarker runt om i världen. I Australien, vi uppskattar detta belopp till minst 1, 241 ton per år.

Mikroplast i jord kan hota mark, sötvatten och marina ekosystem genom att ändra vad de äter och deras livsmiljöer. Detta gör att vissa organismer går ner i vikt och har högre dödsfall.

Men detta är bara början på problemet. Mikroplast är bra på att absorbera andra föroreningar - som kadmium, bly och nickel - och kan överföra dessa tungmetaller till jord.

Och medan mikroplast ensam är en enorm fråga, andra föroreningar har också hittats i biosolider som används för jordbruk. Detta inkluderar farmaceutiska kemikalier, produkter för personlig vård, bekämpningsmedel och ogräsmedel, ytaktiva ämnen (kemikalier som används i tvättmedel) och flamskyddsmedel.

Vi måste sluta använda biosolider för jordbruksmark omedelbart, särskilt när det redan finns alternativa sätt att återvinna avloppsslam.

Var kommer mikroplasten ifrån?

Biosolider är huvudsakligen en blandning av vatten och organiska material.

Men många hushållsartiklar som innehåller mikroplast - som lotioner, tvål, tvättar i ansiktet och kroppen, och tandkräm - hamna i avloppsvatten, för. Andra stora källor till mikroplast i avloppsvatten är syntetfibrer från kläder, plast i tillverknings- och bearbetningsindustrin, och nedbrytning av större plastrester.

Innan de tas till jordbruksmarker, avloppsvattenuppsamlingssystem bär allt, eller de flesta, av dessa mikroplaster och andra kemikalier från bostäder, kommersiella och industriella källor till avloppsreningsverk.

För att bestämma vikten av mikroplast i Australien och andra länder, min dataanalys använde det genomsnittliga minsta och högsta antalet mikroplastpartiklar, per kilo biosolids prover, finns i Tyskland, Irland och USA.

Australien producerade 371, 000 ton biosolids under 2019. Och globalt sett Vi uppskattar att mellan 50 och mer än 100 miljoner ton biosolider produceras varje år.

Varför mikroplast är skadligt

Mikroplast i jord kan ackumuleras i livsmedelsbanan. Detta händer när organismer konsumerar mer mikroplast än de förlorar. Detta innebär att tungmetaller fästa vid mikroplasten i markorganismer kan utvecklas längre upp i näringskedjan, öka risken för mänsklig exponering för giftiga tungmetaller.

När mikroplast samlar tungmetaller, de överför dessa föroreningar till växter och grödor, såsom ris och spannmål, eftersom biosolider sprids över jordbruksmark.

Över tid, mikroplaster bryts ner och blir ännu tunnare, skapa nanoplast. Grödor har också visat sig absorbera nanoplast och flytta dem till olika växtvävnader.

Våra forskningsresultat visar också att efter avloppsreningsprocessen, absorptionspotentialen för mikroplast för metaller ökar.

Metallkadmium, till exempel, är särskilt mottaglig för mikroplast i biosolider och kan transporteras till växtceller. Forskning från 2018 visade att mikroplast i biosolider kan absorbera kadmium tio gånger mer än ny mikroplast (ny mikroplast som inte har genomgått avloppsrening).

Biosolider har en cocktail av otäcka kemikalier

Det är inte bara plast - många industriella tillsatser och kemikalier har hittats i avloppsvatten och biosolider.

Det betyder att de kan ackumuleras i jordar och påverka jämvikten i biologiska system, med negativa effekter på växternas tillväxt. Till exempel, forskare har funnit att farmaceutiska kemikalier i synnerhet kan minska växttillväxt och hämma rotförlängning.

Andra kemiska föroreningar - såsom PFC, PFAS och BPA - har också påvisats i biosolider.

De effekter dessa kemikalier har på växter kan leda till problem längre ner i näringskedjan, såsom människor och andra djur som oavsiktligt konsumerar läkemedel och skadliga kemikalier.

Vad kan vi göra åt det?

Med tanke på cocktailen av giftiga kemikalier, tungmetaller och mikroplast, användning av biosolider i jordbruksjord måste stoppas utan dröjsmål.

Den goda nyheten är att det finns ett annat sätt att återvinna världens biosolider:att förvandla dem till hållbara eldade tegelstenar, kallas "bio-tegelstenar".

Mitt teams forskning från förra året fann bio-tegelstenar en hållbar lösning för både avloppsrenings- och tegelindustrin.

Om 7% av alla brända lera tegel var biosolider, det skulle omdirigera alla biosolider som produceras och lagras över hela världen årligen, inklusive de miljoner ton som för närvarande hamnar i jordbruksmark varje år.

Vi fann också att de skulle vara mer energieffektiva. Egenskaperna hos dessa bio-tegelstenar liknar mycket vanliga tegelstenar, men kräver i allmänhet 12,5% mindre energi att göra.

Och i allmänhet, omfattande livscykelbedömning har visat att biofasta tegelstenar är mer miljövänliga än konventionella tegelstenar. Dessa tegelstenar kommer att minska eller eliminera en betydande källa till utsläpp av växthusgaser från lager av biosolider och kommer att spara några oskuldsresurser, som lerjord och vatten, för tegelindustrin.

Nu, det är upp till jordbruket, avlopps- och tegelindustri, och regeringar för att göra denna viktiga övergång.

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.