Forskare från University of Toronto (U of T) har utvecklat ett ramverk för att mäta utsläpp av plastföroreningar som liknar den globala standarden för att mäta utsläpp av växthusgaser. Forskarna säger att tillvägagångssättet kommer att öka identifieringen av de största bidragsgivarna till plastföroreningar från lokal till nationell nivå och förbättra strategier för att minska utsläppen över hela världen.
Ramverket anländer före internationella diskussioner i Ottawa den 23-29 april ledda av FN:s mellanstatliga förhandlingskommitté för plastföroreningar mot ett juridiskt bindande globalt avtal om plastföroreningar.
Med hjälp av Toronto som modell utvecklade forskarna det första ramverket i sitt slag och uppskattade att Toronto bara på ett år släppte ut nästan 4 000 ton plastföroreningar.
"Det är ungefär 400 sopbilar till ett värde av plast som läcker ut i miljön årligen från hela staden", säger Alice (Xia) Zhu, huvudförfattare till en studie som beskriver metoden publicerad i Environmental Science &Technology . Zhu är en Ph.D. kandidat som arbetar med assisterande professor Chelsea Rochman vid institutionen för ekologi och evolutionsbiologi vid fakulteten för humaniora och naturvetenskap vid U of T.
"Att tilldela ansvaret för föroreningarna till en jurisdiktion med möjlighet att stifta lagar innebär att det inte finns något gömställe var föroreningarna kom ifrån. Det ger en möjlighet att identifiera viktiga källor till plastföroreningar inom området och informera om åtgärder för att begränsa dessa utsläpp", Zhu lagt till.
Zhu och kollegor vid U of T och Rochester Institute of Technology tog inspiration från riktlinjer för sammanställning av utsläppsinventeringar av växthusgaser som upprättats av den mellanstatliga panelen för klimatförändringar. För att anpassa sig till fysiska skillnader mellan växthusgaser och fasta bitar av plast använde forskarna en liknande metod för att identifiera de viktigaste föroreningsgenererande aktiviteterna i ett visst område, beräkna mängden föroreningar som genereras av varje aktivitet inom en given period och ta hänsyn till osäkerheter förknippas med varje källa till föroreningsgenererande aktivitet.
"Vårt mål var att utveckla en redovisningsmekanism eller ett verktyg för att mäta plastutsläpp som alla myndighetsnivåer kan anta", säger Zhu, som tar en doktorsexamen. i miljövetenskap vid Institutionen för fysikaliska och miljövetenskapliga vetenskaper vid University of Toronto Scarborough. "Men viktigast av allt hoppas vi att det här verktyget som vi har infört kommer att tillåta plastfältet att följa i fotspåren på klimatområdet, där länder lämnar in nationella utsläppsinventeringar till ett internationellt organ som FN för att spåra våra framsteg mot att nå ett globalt definierat mål." För närvarande finns inga nationella utsläppsinventeringar av plastföroreningar, och inte heller ett globalt definierat mål för att minska plastföroreningar.
För att visa nyttan av ramverket byggde forskarna en utsläppsinventering av plastföroreningar för staden Toronto för år 2020, hämtad från allmänt tillgänglig data som samlats in genom kommunala skräprevisioner och andra källor. Från en lista med nio typer av källor – inklusive nedskräpning, däckdamm från flygplan och terrängfordon, tvättmaskiner och färg från vägmarkeringar och exteriörer på hus – uppskattade de att mellan 3 531 och 3 852 ton plastföroreningar släpptes ut inifrån stadens gränser under perioden.
Nedskräpningen utgjorde den största andelen med 3 099 ton, medan konstgräs stod för de flesta utsläppen av mikroplaster – partiklar mindre än fem millimeter i diameter – med 237 ton.
"Det är inte förvånande att större material - kända som makroplaster, och i det här fallet från misskötat avfall som nedskräpning - utgjorde majoriteten av massan. Men det överskuggar de små sakerna, mikroplaster", säger Rochman, medförfattare till studien och Zhus Ph.D. handledare. "Mikroplast tenderar att vara den högsta räknat i fråga om faktiska delar. Detta tyder på att policyer som är relevanta för mikroplast, förutom makroplaster, är avgörande för att minska plastutsläppen i staden Toronto."
Forskarna valde Toronto för att testa ramverket eftersom det är den största staden i Kanada och den fjärde största staden i Nordamerika. "Det är ett stadsnav för olika aktiviteter, och där du har massor av människor och aktivitet genererar du oundvikligen mycket föroreningar", säger Zhu. "För en framgångsrik och informativ fallstudie vill man titta på en plats med många olika föroreningskällor. Genom att göra det kan man identifiera vilka källor som bör prioriteras för att minska föroreningarna av alla andra, och därmed visa nyttan av en utsläppsinventering för att informera lokal policy."
Zhu sa att utsläppsinventeringar av plastföroreningar måste vara en grundläggande del av ett framgångsrikt globalt fördrag om plast, och att ramverket bör tillämpas på andra städer, provinser och stater och länder runt om i världen för att bättre förstå vilka typer av plastföroreningar som förekommer släpps ut i miljön.
"Riktlinjerna kan tillämpas på regioner över hela världen, oavsett vilken typ av källor det finns", sa Zhu. "Varje geografisk region kommer att ha olika egenskaper och inventeringen kommer att möjliggöra utveckling av lösningar som är skräddarsydda för den specifika regionen."
Mer information: Xia Zhu et al, A City-Wide Emissions Inventory of Plastic Pollution, Environmental Science &Technology (2024). DOI:10.1021/acs.est.3c04348
Journalinformation: Miljövetenskap och teknik
Tillhandahålls av University of Toronto
