‘ดินพลาสติก’ เมื่อการเกษตกรรมปนเปื้อนไปด้วย ‘ไมโครพลาสติก’

เมื่อหลายพันปีที่แล้วการทำเกษตรเป็นจุดเปลี่ยนของวิวัฒนาการของมนุษย์ในปัจจุบัน เนื่องจากเราไม่จำเป็นต้องออกล่าสัตว์ก็สามารถมีอาหารที่มากพอจากการเพาะปลูก 

เราเรียนรู้ที่จะเคารพผืนดินและน้ำที่ให้ชีวิตแก่เรา ส่งผลให้เกิดอารยธรรมมากมายจนมาสู่ยุคปฏิวัติอุตสาหกรรม ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่มนุษย์นั้นห่างไกลจากธรรมชาติมากยิ่งขึ้น ส่งผลให้พื้นที่ทำการเกษตรนั้นเกิดขึ้นมากมายและจำนวนป่าไม้ที่ลดลง 

เพื่อตอบสนองต่อความต้องการที่มากขึ้น ผลข้างเคียงของการเปลี่ยนแปลง คือ กรรมวิธีในการเพาะปลูกนั้นเน้นความรวดเร็วในการผลิตและผลการขยายตัวของเมืองจากการเพิ่มขึ้นของประชากร ทำให้มีสิ่งสังเคราะห์จากมนุษย์มากยิ่งขึ้น 

ปรากฏการณ์เหล่านี้มีการใช้พลาสติกในหลายรูปแบบจนกระทั่งมันเสื่อมสลายกลายเป็น ‘ไมโครพลาสติก’ (Microplastic) ซึ่งโดยทั่วไปหมายถึงอนุภาคพลาสติกที่มีขนาดเล็กกว่า 5 มม. กระจายสู่ระบบนิเวศต่างๆ รวมถึงดินเพาะปลูกทำการเกษตร 

การแทรกซึมนี้ก่อให้เกิดภัยคุกคามที่สำคัญ ไม่เพียงแต่ต่อสุขภาพของดินเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความปลอดภัยของอาหาร และความสมบูรณ์ของสิ่งแวดล้อมโดยรวมด้วย

การใช้พลาสติกคลุมดินอย่างแพร่หลายในการเกษตรสมัยใหม่ส่งผลให้เกิดการสะสมของไมโครพลาสติกในดินทางการเกษตร เทคนิคนี้ใช้เพื่อยับยั้งการเจริญเติบโตของวัชพืชเป็นหลัก รักษาความชื้นในดิน ควบคุมอุณหภูมิของดิน อย่างไรก็ตาม ผลกระทบด้านลบเกิดขึ้นเมื่อฟิล์มพลาสติกเหล่านี้เริ่มเสื่อมสภาพ โดยต้องเผชิญกับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น แสงแดด ความผันผวนของอุณหภูมิ ก่อให้เกิดการย่อยสลายที่ไม่สมบูรณ์ แต่กลับแตกออกเป็นชิ้นเล็กๆ โดยที่ยากต่อการสังเกต และสะสมอยู่ในดิน 

การสะสมนั้นส่งผลต่อคุณสมบัติทางกายภาพของดินทั้งความพรุน การซึมผ่านของน้ำ ขัดขวางการดูดซึมสารอาหาร ซึ่งส่งผลต่อการเจริญเติบโต และความเครียดของพืชที่เกิดจากปัญหาเหล่านี้สามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยา

การใช้กากตะกอนน้ำเสียจากโรงงานเป็นปุ๋ยก็เป็นอีกหนึ่งปัจจัยสำคัญ ซึ่งมักนำไปใช้กับพื้นที่เกษตรกรรม โดยเป็นสารอินทรีย์ที่เต็มไปด้วยไมโครพลาสติกจากน้ำเสียในครัวเรือนและอุตสาหกรรม 

พลาสติกเหล่านี้เมื่อรวมเข้ากับดินแล้วสามารถคงอยู่ได้เป็นระยะเวลานาน ส่งผลให้คุณสมบัติของดินเปลี่ยนแปลง และก่อให้เกิดความอันตรายต่อความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตในดิน

ไมโครไบโอม (microbiome) หรือระบบนิเวศของจุลชีพที่อาศัยอยู่ร่วมกันอย่างสมดุลในดินมีบทบาทสำคัญในการหมุนเวียนของสารอาหารและการสลายตัวของสารอินทรีย์ น่าเสียดายที่มันกำลังถูกคุกคามจากไมโครพลาสติกเช่นกัน 

อนุภาคขนาดเล็กเหล่านี้อาจเป็นอันตรายต่อจุลินทรีย์ในดิน ไมโครพลาสติกและจุลินทรีย์ในดินมักมีปฏิสัมพันธ์กัน ส่งผลให้กิจกรรมและความหลากหลายของจุลินทรีย์ลดลง สุขภาพของจุลินทรีย์ที่ลดลงนี้อาจส่งผลกระทบอย่างกว้างขวางต่อความอุดมสมบูรณ์ของดินและสุขภาพของพืช

มลพิษจากแหล่งที่อยู่อาศัยก็เช่นกัน ไมโครพลาสติกสามารถลอยอยู่ในอากาศและเคลื่อนที่ได้ไกลก่อนที่จะตกลงสู่พื้น ผลการศึกษาพบว่าไมโครพลาสติกสามารถขนส่งผ่านชั้นบรรยากาศและสะสมตัวผ่านฝนหรือหิมะมาสู่พื้นที่ทางการเกษตรรวมไปถึงน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมหรือแม่น้ำที่ไหลผ่านเมืองก็นำพาเข้ามา เช่น เส้นใยสังเคราะห์จากเสื้อผ้า และไมโครบีด (microbeads) จากยาสีฟันหรือเครื่องสำอาง

ไมโครพลาสติกมีอัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรสูง ซึ่งทำให้มีแนวโน้มที่จะดูดซับโลหะหนักและมลพิษอินทรีย์ เช่น ยาฆ่าแมลงจากดิน ความสามารถในการดูดซับนี้เกิดจากพื้นผิวที่ไม่ชอบน้ำ ซึ่งดึงดูดสารปนเปื้อนที่ไม่มีขั้วและไม่ชอบน้ำ 

เมื่อไมโครพลาสติกจับกับโลหะหนัก เช่น แคดเมียม ตะกั่ว และปรอท หรือกับสารมลพิษอินทรีย์ที่ตกค้างยาวนาน เช่น ดีดีที (DDT) พวกมันจะก่อให้เกิดสารมลพิษเชิงประกอบ การรวมกันนี้อาจเป็นอันตรายได้มากกว่าสารปนเปื้อนเพียงอย่างเดียว 

การมีอยู่ของไมโครพลาสติกสามารถเพิ่มความคล่องตัวและการดูดซึมของสารพิษเข้าสู่พืช สารปนเปื้อนบางชนิดเมื่อถูกดูดซับลงบนไมโครพลาสติก อาจเป็นพิษต่อจุลินทรีย์ในดินมากขึ้น ซึ่งขัดขวางกระบวนการสำคัญของดิน เช่น การหมุนเวียนของธาตุอาหารและการย่อยสลาย การหยุดชะงักนี้อาจส่งผลให้สุขภาพดินและความอุดมสมบูรณ์ลดลง ส่งผลกระทบเพิ่มเติมต่อการเจริญเติบโตของพืชและเสถียรภาพของระบบนิเวศ

ไมโครพลาสติกสามารถย่อยสลายได้โดยทางเคมี เกิดจากการสลายโพลีเมอร์พลาสติกผ่านกระบวนการออกซิเดชั่น ซึ่งมักถูกเร่งโดยการสัมผัสกับแสงแดดและมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมบางชนิด 

อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้โดยทั่วไปจะช้าและอาจแตกต่างอย่างมากขึ้นอยู่กับประเภทของพลาสติกและสภาพแวดล้อม การย่อยสลายทางชีวภาพซึ่งเกี่ยวข้องกับจุลินทรีย์ที่สามารถบริโภคพลาสติกได้นั้น ปัจจุบันมีขอบเขตจำกัด แม้ว่าจะมีแบคทีเรียและเชื้อราบางชนิดที่ทราบกันว่าสามารถย่อยสลายพลาสติกบางประเภทได้ แต่ใช้เวลานาน 

การมีอายุยืนยาวของไมโครพลาสติกในสิ่งแวดล้อมในดินถือเป็นข้อกังวลที่สำคัญ ต่างจากมลพิษอินทรีย์อื่นๆ ที่จะย่อยสลายทางชีวภาพในที่สุด ไมโครพลาสติกสามารถคงอยู่ได้นานหลายทศวรรษหรืออาจเป็นศตวรรษด้วยซ้ำ

การตรวจจับและการหาปริมาณไมโครพลาสติกในดินถือเป็นความท้าทายที่สำคัญสำหรับนักวิจัย เนื่องจากข้อจำกัดด้านขนาดและความจำเพาะของวิธีการปัจจุบัน การแยกออกจากอนุภาคตามธรรมชาติเป็นเรื่องยากเป็นพิเศษ 

การวิจัยในอนาคตควรมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาวิธีการลดไมโครพลาสติกในดิน รวมถึงเทคนิคการบำบัดทางชีวภาพ การปรับปรุงดิน และแนวทางปฏิบัติทางการเกษตร ที่ลดปริมาณไมโครพลาสติก 

นอกจากนี้ การออกนโยบายลดการใช้พลาสติกและหันไปใช้วัสดุที่เกิดจากธรรมชาตินั้นเป็นสิ่งสำคัญเพราะสิ่งสังเคราะห์ที่มนุษย์สร้างต้องใช้เวลานานนับปีกว่าจะย่อยสลาย

เพื่อต่อสู้กับการปนเปื้อนของไมโครพลาสติกและรับประกันความยั่งยืนในระยะยาวของดินทางการเกษตรของเรา เราต้องเข้าใจและจัดการกับแหล่งที่มาเหล่านี้ สิ่งนี้ต้องใช้แนวทางที่หลากหลาย ซึ่งรวมถึงแนวทางปฏิบัติในการจัดการขยะที่ได้รับการปรับปรุง เทคนิคทางการเกษตรที่ยั่งยืน และมาตรการกำกับดูแลที่เข้มงวดเพื่อป้องกันการไหลของพลาสติกสู่สิ่งแวดล้อม

อ้างอิง

• Microplastics in agricultural soils: sources, effects, and their fate
• พลาสติกจากการเกษตรตกค้างในดิน เป็นอันตรายต่อความมั่นคงทางอาหาร สุขภาพมนุษย์ และสิ่งแวดล้อม
• The Impact of microplastics on agricultural soils

ภาพประกอบ

• Svetlozar Hristov/Getty Images