Come le microplastiche si infiltrano nel cibo che mangiamo
L'inquinamento da plastica è una delle eredità più significative del nostro stile di vita moderno, ma è ormai così diffuso che si insinua persino nella frutta e nella verdura durante la loro crescita.Le microplastiche si sono infiltrate in ogni parte del pianeta. Sono state trovate sepolte nel ghiaccio marino antartico nelle viscere degli animali marini che abitano le fosse oceaniche più profonde e nell'acqua potabile di tutto il mondo. L'inquinamento da plastica è stato trovato sulle spiagge di isole remote e disabitate e si ritrova in campioni di acqua marinain tutto il pianeta. Uno studio ha stimato che ci siano circa 24,4 trilioni di frammenti di microplastiche nelle regioni superiori degli oceani del mondo.
Ma non sono onnipresenti solo nell'acqua: sono ampiamente diffusi anche nei terreni e sulla terraferma e possono persino finire nel cibo che mangiamo. Senza volerlo, potremmo ingerire minuscoli frammenti di plastica quasi a ogni boccone che mangiamo.
Nel 2022, un'analisi condotta dall'Environmental Working Group un'organizzazione ambientalista senza scopo di lucro, ha scoperto che i fanghi di depurazione hanno contaminato quasi 20 milioni di acri (80.937 kmq) di terreni coltivabili negli Stati Uniti con sostanze perfluoroalchiliche e polifluoroalchiliche (PFAS), spesso chiamate "sostanze chimiche eterne", che si trovano comunemente nei prodotti in plastica e non si decompongono in normali condizioni ambientali.
I fanghi di depurazione sono il sottoprodotto residuo della depurazione delle acque reflue urbane. Essendo costosi da smaltire e ricchi di sostanze nutritive, i fanghi sono comunemente utilizzati come fertilizzantiorganicinegli Stati Uniti e in Europa. In quest'ultima, ciò è in parte dovuto alle direttive UE che promuovono un'economia circolare dei rifiuti. Si stima che in Europa vengano prodotte ogni anno 8-10 milioni di tonnellate di fanghi di depurazione di cui circa il 40% viene distribuito sui terreni agricoli.
A causa di questa pratica, i terreni agricoli europei potrebbero diventare il più grande serbatoio globale di microplastiche, secondo uno studio condotto dai ricercatori dell'Università di Cardiff. Ciò significa che ogni anno tra 31.000 e 42.000 tonnellate di microplastiche, ovvero tra 86.000 e 710.000 miliardi di particelle di microplastica, contaminano i terreni agricoli europei.
I ricercatori hanno scoperto che ogni giorno fino a 650 milioni di particelle di microplastica, di dimensioni comprese tra 1 mm e 5 mm (da 0,04 a 0,2 pollici), entravano in un impianto di trattamento delle acque reflue nel Galles meridionale, nel Regno Unito. Tutte queste particelle finivano nei fanghi di depurazione, rappresentando circa l'1% del peso totale, anziché essere rilasciate con l'acqua pulita.
Il numero di microplastiche che finiscono nei terreni agricoli "è probabilmente sottostimato", afferma Catherine Wilson, una delle coautrici dello studio e vicedirettrice del Centro di Ricerca Idro-ambientale dell'Università di Cardiff. "Le microplastiche sono ovunque e [spesso] così piccole che non possiamo vederle".
I ricercatori hanno scoperto che ogni giorno fino a 650 milioni di particelle di microplastica, di dimensioni comprese tra 1 mm e 5 mm (da 0,04 a 0,2 pollici), entravano in un impianto di trattamento delle acque reflue nel Galles meridionale, nel Regno Unito. Tutte queste particelle finivano nei fanghi di depurazione, rappresentando circa l'1% del peso totale, anziché essere rilasciate con l'acqua pulita.
Il numero di microplastiche che finiscono nei terreni agricoli "è probabilmente sottostimato", afferma Catherine Wilson, una delle coautrici dello studio e vicedirettrice del Centro di Ricerca Idro-ambientale dell'Università di Cardiff. "Le microplastiche sono ovunque e [spesso] così piccole che non possiamo vederle".
E le microplastiche possono rimanere lì anche a lungo. Uno studio recente condotto da pedologi della Philipps-Universität Marburg ha rilevato microplastiche fino a 90 cm (35 pollici) sotto la superficie in due campi agricoli dove i fanghi di depurazione erano stati sparsi l'ultima volta 34 anni prima. L'aratura ha anche causato la diffusione della plastica in aree in cui i fanghi non erano stati sparsi.
Secondo la ricerca di Wilson e Lofty, il Regno Unito presenta una delle concentrazioni di microplastiche più elevate in Europa: ogni anno sui terreni agricoli vengono sparse tra 500 e 1.000 particelle di microplastica.
Oltre a creare un'ampia riserva di microplastiche sulla terraferma, l'uso dei fanghi di depurazione come fertilizzante sta anche aggravando la crisi della plastica nei nostri oceani, aggiunge Lofty. Alla fine, le microplastiche finiranno nei corsi d'acqua, poiché la pioggia trasporta lo strato superficiale del terreno nei fiumi o lo trasporta nelle falde acquifere. "La principale fonte di contaminazione [da plastica] nei nostri fiumi e oceani è il deflusso", afferma.
Uno studio condotto da ricercatori dell'Ontario, Canada, ha scoperto che il 99% delle microplastiche viene trasportato lontano dal luogo in cui i fanghi sono stati inizialmente scaricati negli ambienti acquatici.
Contaminazione ambientale
Prima di essere lavate via, tuttavia, le microplastiche possono rilasciare sostanze chimiche tossiche nel terreno. Non solo sono composte da sostanze chimiche potenzialmente nocive che possono essere rilasciate nell'ambiente durante la loro decomposizione, ma possono anche assorbire altre sostanze tossiche , consentendo loro di raggiungere i terreni agricoli dove possono infiltrarsi nel terreno, secondo Lofty.
Un rapporto dell'Agenzia per l'ambiente del Regno Unito, successivamente reso pubblico dal gruppo ambientalista Greenpeace, ha rilevato che i rifiuti fognari destinati ai terreni agricoli inglesi erano contaminati da inquinanti, tra cui diossine e idrocarburi policiclici aromatici, a "livelli che potrebbero rappresentare un rischio per la salute umana".
Contaminazione ambientale
Prima di essere lavate via, tuttavia, le microplastiche possono rilasciare sostanze chimiche tossiche nel terreno. Non solo sono composte da sostanze chimiche potenzialmente nocive che possono essere rilasciate nell'ambiente durante la loro decomposizione, ma possono anche assorbire altre sostanze tossiche , consentendo loro di raggiungere i terreni agricoli dove possono infiltrarsi nel terreno, secondo Lofty.
Un rapporto dell'Agenzia per l'ambiente del Regno Unito, successivamente reso pubblico dal gruppo ambientalista Greenpeace, ha rilevato che i rifiuti fognari destinati ai terreni agricoli inglesi erano contaminati da inquinanti, tra cui diossine e idrocarburi policiclici aromatici, a "livelli che potrebbero rappresentare un rischio per la salute umana".
Un esperimento del 2020 condotto dall'agronoma Mary Beth Kirkham della Kansas University ha scoperto che la plastica funge da vettore per l'assorbimento da parte delle piante di sostanze chimiche tossiche come il cadmio. "Nelle piante in cui il cadmio era presente nel terreno insieme alla plastica, le foglie del grano contenevano molto, molto più cadmio rispetto alle piante che crescevano senza plastica nel terreno", ha affermato Kirkham all'epoca .
La ricerca dimostra anche che le microplastiche possono arrestare la crescita dei lombrichi e farli perdere peso. Le ragioni di questa perdita di peso non sono del tutto chiare, ma una teoria è che le microplastiche possano ostruire il tratto digerente dei lombrichi, limitando la loro capacità di assorbire i nutrienti e quindi la loro crescita. Ciò ha un impatto negativo anche sull'ambiente in generale, affermano i ricercatori, poiché i lombrichi svolgono un ruolo vitale nel mantenimento della salute del suolo. La loro attività di scavo lo arieggia, previene l'erosione, migliora il drenaggio dell'acqua e ricicla i nutrienti.
Le particelle di plastica possono anche contaminare direttamente le colture alimentari. Uno studio del 2020 ha rilevato microplastiche e nanoplastiche nella frutta e verdura vendute nei supermercati e nei prodotti venduti dai commercianti locali di Catania, in Sicilia. Le mele sono risultate i frutti più contaminati, mentre le carote hanno presentato i livelli più elevati di microplastiche tra le verdure campionate.
Secondo una ricerca di Willie Peijnenburg, professore di tossicologia ambientale e biodiversità presso l'Università di Leida nei Paesi Bassi, le colture assorbono particelle nanoplastiche (frammenti minuscoli di dimensioni comprese tra 1 e 100 nm, ovvero da 1.000 a 100 volte più piccoli di una cellula del sangue umano) dall'acqua e dal terreno circostanti attraverso minuscole crepe nelle radici .
L'analisi ha rivelato che la maggior parte della plastica si accumula nelle radici delle piante , mentre solo una piccolissima quantità raggiunge i germogli. "Le concentrazioni nelle foglie sono ben al di sotto dell'1%", afferma Peijnenburg. Per le verdure a foglia come lattuga e cavolo, le concentrazioni di plastica sarebbero probabilmente relativamente basse, ma per le verdure a radice come carote, ravanelli e rape, il rischio di ingerire microplastiche sarebbe maggiore, avverte.
La ricerca dimostra anche che le microplastiche possono arrestare la crescita dei lombrichi e farli perdere peso. Le ragioni di questa perdita di peso non sono del tutto chiare, ma una teoria è che le microplastiche possano ostruire il tratto digerente dei lombrichi, limitando la loro capacità di assorbire i nutrienti e quindi la loro crescita. Ciò ha un impatto negativo anche sull'ambiente in generale, affermano i ricercatori, poiché i lombrichi svolgono un ruolo vitale nel mantenimento della salute del suolo. La loro attività di scavo lo arieggia, previene l'erosione, migliora il drenaggio dell'acqua e ricicla i nutrienti.
Le particelle di plastica possono anche contaminare direttamente le colture alimentari. Uno studio del 2020 ha rilevato microplastiche e nanoplastiche nella frutta e verdura vendute nei supermercati e nei prodotti venduti dai commercianti locali di Catania, in Sicilia. Le mele sono risultate i frutti più contaminati, mentre le carote hanno presentato i livelli più elevati di microplastiche tra le verdure campionate.
Secondo una ricerca di Willie Peijnenburg, professore di tossicologia ambientale e biodiversità presso l'Università di Leida nei Paesi Bassi, le colture assorbono particelle nanoplastiche (frammenti minuscoli di dimensioni comprese tra 1 e 100 nm, ovvero da 1.000 a 100 volte più piccoli di una cellula del sangue umano) dall'acqua e dal terreno circostanti attraverso minuscole crepe nelle radici .
L'analisi ha rivelato che la maggior parte della plastica si accumula nelle radici delle piante , mentre solo una piccolissima quantità raggiunge i germogli. "Le concentrazioni nelle foglie sono ben al di sotto dell'1%", afferma Peijnenburg. Per le verdure a foglia come lattuga e cavolo, le concentrazioni di plastica sarebbero probabilmente relativamente basse, ma per le verdure a radice come carote, ravanelli e rape, il rischio di ingerire microplastiche sarebbe maggiore, avverte.
Un altro studio di Peijnenburg e colleghi ha scoperto che sia nella lattuga che nel grano la concentrazione di microplastiche era 10 volte inferiore rispetto al terreno circostante. "Abbiamo scoperto che solo le particelle più piccole vengono assorbite dalle piante, mentre quelle più grandi no", afferma Peijnenburg.
Questo è rassicurante, afferma Peijnenburg. Tuttavia, molte microplastiche si degradano lentamente e si scompongono in nanoparticelle, fornendo una "buona fonte di assorbimento da parte delle piante", aggiunge.
Secondo la ricerca di Peijnenburg, l'assorbimento delle particelle di plastica non sembra aver bloccato la crescita delle colture. Ma l'effetto che questo accumulo di plastica nel nostro cibo ha sulla nostra salute è meno chiaro.
Per comprendere meglio questo fenomeno, afferma Peijnenburg, sono necessarie ulteriori ricerche, soprattutto perché il problema è destinato ad aggravarsi.
Questo è rassicurante, afferma Peijnenburg. Tuttavia, molte microplastiche si degradano lentamente e si scompongono in nanoparticelle, fornendo una "buona fonte di assorbimento da parte delle piante", aggiunge.
Secondo la ricerca di Peijnenburg, l'assorbimento delle particelle di plastica non sembra aver bloccato la crescita delle colture. Ma l'effetto che questo accumulo di plastica nel nostro cibo ha sulla nostra salute è meno chiaro.
Per comprendere meglio questo fenomeno, afferma Peijnenburg, sono necessarie ulteriori ricerche, soprattutto perché il problema è destinato ad aggravarsi.
"Ci vorranno decenni prima che la plastica venga completamente eliminata dall'ambiente", afferma. "Anche se il rischio al momento non è molto elevato, non è una buona idea avere sostanze chimiche persistenti [sui terreni agricoli]. Si accumuleranno e potrebbero rappresentare un rischio".
Impatti sulla salute
Sebbene l'impatto dell'ingestione di plastica sulla salute umana non sia ancora del tutto chiaro, alcune ricerche suggeriscono che potrebbe essere dannosa. Studi dimostrano che le sostanze chimiche aggiunte durante la produzione di plastica possono alterare il sistema endocrino e gli ormoni che regolano la crescita e lo sviluppo.
Le sostanze chimiche presenti nella plastica sono state collegate a una serie di altri problemi di salute, tra cui cancro, malattie cardiache e scarso sviluppo fetale . Livelli elevati di microplastiche ingerite possono anche causare danni cellulari che potrebbero portare a infiammazioni e reazioni allergiche, secondo un'analisi condotta da ricercatori dell'Università di Hull , nel Regno Unito.
I ricercatori hanno esaminato 17 studi precedenti che esaminavano l'impatto tossicologico delle microplastiche sulle cellule umane. L'analisi ha confrontato la quantità di microplastiche che ha causato danni alle cellule nei test di laboratorio con i livelli ingeriti dalle persone attraverso acqua potabile , frutti di mare e sale . Ha scoperto che le quantità ingerite si avvicinavano a quelle che potrebbero innescare la morte cellulare, ma potrebbero anche causare risposte immunitarie, tra cui reazioni allergiche, danni alle pareti cellulari e stress ossidativo.
Impatti sulla salute
Sebbene l'impatto dell'ingestione di plastica sulla salute umana non sia ancora del tutto chiaro, alcune ricerche suggeriscono che potrebbe essere dannosa. Studi dimostrano che le sostanze chimiche aggiunte durante la produzione di plastica possono alterare il sistema endocrino e gli ormoni che regolano la crescita e lo sviluppo.
Le sostanze chimiche presenti nella plastica sono state collegate a una serie di altri problemi di salute, tra cui cancro, malattie cardiache e scarso sviluppo fetale . Livelli elevati di microplastiche ingerite possono anche causare danni cellulari che potrebbero portare a infiammazioni e reazioni allergiche, secondo un'analisi condotta da ricercatori dell'Università di Hull , nel Regno Unito.
I ricercatori hanno esaminato 17 studi precedenti che esaminavano l'impatto tossicologico delle microplastiche sulle cellule umane. L'analisi ha confrontato la quantità di microplastiche che ha causato danni alle cellule nei test di laboratorio con i livelli ingeriti dalle persone attraverso acqua potabile , frutti di mare e sale . Ha scoperto che le quantità ingerite si avvicinavano a quelle che potrebbero innescare la morte cellulare, ma potrebbero anche causare risposte immunitarie, tra cui reazioni allergiche, danni alle pareti cellulari e stress ossidativo.
"La nostra ricerca dimostra che stiamo ingerendo microplastiche a livelli compatibili con effetti nocivi sulle cellule, che in molti casi sono l'evento scatenante degli effetti sulla salute", afferma Evangelos Danopoulos, autore principale dello studio e ricercatore presso la Hull York Medical School. "Sappiamo che le microplastiche possono attraversare le barriere cellulari e anche romperle. Sappiamo anche che possono causare stress ossidativo sulle cellule, che è l'inizio del danno tissutale".
Esistono due teorie su come le microplastiche portino alla disgregazione cellulare, afferma Danopoulos. I loro bordi taglienti potrebbero rompere la parete cellulare o le sostanze chimiche presenti nelle microplastiche potrebbero danneggiare la cellula, afferma. Lo studio ha scoperto che le microplastiche di forma irregolare avevano maggiori probabilità di causare la morte cellulare.
"Quello che ora dobbiamo capire è quante microplastiche rimangono nel nostro corpo e che tipo di dimensione e forma sono in grado di attraversare la barriera cellulare", afferma Danopoulos. Se la plastica dovesse accumularsi a livelli tali da diventare dannosa nel tempo, ciò potrebbe rappresentare un rischio ancora maggiore per la salute umana.
Ma anche senza queste risposte, Danopoulos si chiede se sia necessaria maggiore attenzione per garantire che le microplastiche non entrino nella catena alimentare. "Se sappiamo che i fanghi sono contaminati da microplastiche e che le piante hanno la capacità di estrarle dal terreno, dovremmo usarli come fertilizzante?", afferma.
Esistono due teorie su come le microplastiche portino alla disgregazione cellulare, afferma Danopoulos. I loro bordi taglienti potrebbero rompere la parete cellulare o le sostanze chimiche presenti nelle microplastiche potrebbero danneggiare la cellula, afferma. Lo studio ha scoperto che le microplastiche di forma irregolare avevano maggiori probabilità di causare la morte cellulare.
"Quello che ora dobbiamo capire è quante microplastiche rimangono nel nostro corpo e che tipo di dimensione e forma sono in grado di attraversare la barriera cellulare", afferma Danopoulos. Se la plastica dovesse accumularsi a livelli tali da diventare dannosa nel tempo, ciò potrebbe rappresentare un rischio ancora maggiore per la salute umana.
Ma anche senza queste risposte, Danopoulos si chiede se sia necessaria maggiore attenzione per garantire che le microplastiche non entrino nella catena alimentare. "Se sappiamo che i fanghi sono contaminati da microplastiche e che le piante hanno la capacità di estrarle dal terreno, dovremmo usarli come fertilizzante?", afferma.
Vietare i fanghi di depurazione
Nei Paesi Bassi è vietato spargere fanghi sui terreni agricoli dal 1995. Inizialmente il Paese inceneriva i fanghi, ma ha iniziato a esportarli nel Regno Unito , dove venivano utilizzati come fertilizzante sui terreni agricoli, dopo i problemi riscontrati in un impianto di incenerimento di Amsterdam.
La Svizzera ha vietato l'uso di fanghi di depurazione come fertilizzante nel 2003 perché "contengono un'ampia gamma di sostanze nocive e organismi patogeni prodotti dall'industria e dalle famiglie". Anche lo stato americano del Maine ha vietato questa pratica nell'aprile 2022, dopo che le autorità ambientali hanno rilevato elevati livelli di PFAS nel suolo, nelle colture e nell'acqua dei terreni agricoli. Elevati livelli di PFAS sono stati rilevati anche nel sangue degli agricoltori. La contaminazione diffusa ha costretto diverse aziende agricole a chiudere .
La nuova legge del Maine vieta l'applicazione, la vendita e la distribuzione di compost contenente fanghi di depurazione, ma non ne vieta l'esportazione.
Ma un divieto totale sull'uso dei fanghi di depurazione come fertilizzante non è necessariamente la soluzione migliore, afferma Wilson dell'Università di Cardiff. Al contrario, potrebbe incentivare gli agricoltori a utilizzare più fertilizzanti azotati sintetici, ricavati dal gas naturale, afferma.
Nei Paesi Bassi è vietato spargere fanghi sui terreni agricoli dal 1995. Inizialmente il Paese inceneriva i fanghi, ma ha iniziato a esportarli nel Regno Unito , dove venivano utilizzati come fertilizzante sui terreni agricoli, dopo i problemi riscontrati in un impianto di incenerimento di Amsterdam.
La Svizzera ha vietato l'uso di fanghi di depurazione come fertilizzante nel 2003 perché "contengono un'ampia gamma di sostanze nocive e organismi patogeni prodotti dall'industria e dalle famiglie". Anche lo stato americano del Maine ha vietato questa pratica nell'aprile 2022, dopo che le autorità ambientali hanno rilevato elevati livelli di PFAS nel suolo, nelle colture e nell'acqua dei terreni agricoli. Elevati livelli di PFAS sono stati rilevati anche nel sangue degli agricoltori. La contaminazione diffusa ha costretto diverse aziende agricole a chiudere .
La nuova legge del Maine vieta l'applicazione, la vendita e la distribuzione di compost contenente fanghi di depurazione, ma non ne vieta l'esportazione.
Ma un divieto totale sull'uso dei fanghi di depurazione come fertilizzante non è necessariamente la soluzione migliore, afferma Wilson dell'Università di Cardiff. Al contrario, potrebbe incentivare gli agricoltori a utilizzare più fertilizzanti azotati sintetici, ricavati dal gas naturale, afferma.
"[Con i fanghi di depurazione], utilizziamo un prodotto di scarto in modo efficiente, anziché produrre infiniti fertilizzanti derivati ??da combustibili fossili", afferma Wilson. I rifiuti organici presenti nei fanghi contribuiscono inoltre a restituire carbonio al suolo e ad arricchirlo di nutrienti come fosforo e azoto, prevenendone il degrado, afferma.
Dobbiamo quantificare le microplastiche nei fanghi di depurazione in modo da poter [determinare] dove si trovano i punti critici e iniziare a gestirli", afferma Wilson. Nei luoghi con alti livelli di microplastiche, i fanghi di depurazione potrebbero essere inceneriti per generare energia invece di essere utilizzati come fertilizzanti, suggerisce. Un modo per prevenire la contaminazione dei terreni agricoli è recuperare grassi, oli e lubrificanti (che contengono alti livelli di microplastiche) negli impianti di trattamento delle acque reflue e utilizzare questa "feccia superficiale" come biocarburante, invece di mescolarla ai fanghi, affermano Wilson e i suoi colleghi.
Alcuni paesi europei, come l'Italia e la Grecia, smaltiscono i fanghi di depurazione in discarica, sottolineano i ricercatori, ma avvertono che esiste il rischio che le microplastiche si diffondano nell'ambiente da questi siti e contaminino i terreni e i corsi d'acqua circostanti.
Sia Wilson che Danopoulos affermano che sono necessarie molte più ricerche per quantificare la quantità di microplastiche nei terreni agricoli e i possibili impatti sull'ambiente e sulla salute.
Dobbiamo quantificare le microplastiche nei fanghi di depurazione in modo da poter [determinare] dove si trovano i punti critici e iniziare a gestirli", afferma Wilson. Nei luoghi con alti livelli di microplastiche, i fanghi di depurazione potrebbero essere inceneriti per generare energia invece di essere utilizzati come fertilizzanti, suggerisce. Un modo per prevenire la contaminazione dei terreni agricoli è recuperare grassi, oli e lubrificanti (che contengono alti livelli di microplastiche) negli impianti di trattamento delle acque reflue e utilizzare questa "feccia superficiale" come biocarburante, invece di mescolarla ai fanghi, affermano Wilson e i suoi colleghi.
Alcuni paesi europei, come l'Italia e la Grecia, smaltiscono i fanghi di depurazione in discarica, sottolineano i ricercatori, ma avvertono che esiste il rischio che le microplastiche si diffondano nell'ambiente da questi siti e contaminino i terreni e i corsi d'acqua circostanti.
Sia Wilson che Danopoulos affermano che sono necessarie molte più ricerche per quantificare la quantità di microplastiche nei terreni agricoli e i possibili impatti sull'ambiente e sulla salute.
"Le microplastiche sono ora sul punto di trasformarsi da contaminanti a inquinanti", afferma Danopoulos. "Un contaminante è qualcosa che si trova dove non dovrebbe essere. Le microplastiche non dovrebbero essere presenti nelle nostre acque e nel nostro suolo. Se dimostrassimo che [hanno] effetti negativi, diventerebbero inquinanti e dovremmo adottare leggi e regolamenti".
Questo articolo è stato aggiornato il 05/01/23 per chiarire che la legge del Maine vieta l'applicazione, la vendita e la distribuzione di compost contenente fanghi, ma non l'esportazione.
(Isabelle Gerretsen su BBC del 04/01/2023))
Questo articolo è stato aggiornato il 05/01/23 per chiarire che la legge del Maine vieta l'applicazione, la vendita e la distribuzione di compost contenente fanghi, ma non l'esportazione.
(Isabelle Gerretsen su BBC del 04/01/2023))
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