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Global concentrations of microplastic in soils, a review
Soil ( IF 6.8 ) Pub Date : 2020-09-01 , DOI: 10.5194/soil-2020-50
Frederick Büks , Martin Kaupenjohann

Abstract. Worldwide, microplastic (MP) has been commonly recognized as a threat for soil ecosystems. Terrestrial soils are widely contaminated by MP due to the application of sewage sludge and wastewater, plastic mulching, littering, the input of tire wear from roads and atmospheric deposition. Within the last decade, an increasing number of individual studies focused on item counts and masses of MP in different global soil environments. We reviewed these studies to achieve a representative picture of common degrees of contamination. The majority of the prospected agricultural and horticultural sites was exposed to sewage sludge and mulching film application and showed concentrations of −1 dry soil and 4.5 mg kg−1 dry soil. Microplastic concentrations in soils in the vicinity to municipal areas were thereby 10 times larger compared to rural sites. The measurement of masses was generally underrepresented compared to item numbers, and mass data were often generated from microscopic analyses by use of shape-to-mass models instead of direct measurement. Extreme values such as on industrial sites exceed the common concentrations by 2 to 4 orders of magnitude, which might be attributed not only to the land use, but also to the applied methods of measurement. Campaigns with focus on other entry pathways like composts, road dust runoff and littering or land uses like grassland, forest, fallow and wilderness as well as industrial sites and landfills were underrepresented or nonexistent. Background loads such as atmospheric deposition were often not excluded from the measurements and, thus, the studies might overestimate the contribution of the analyzed entry pathway to the total load. Other studies focused on light density MP e.g. from mulching films and therefore underestimated the amount of soil MP. Despite these limitations, the data give an impression on the spectrum of global MP concentrations and are a good basis for experiments examining the effects of MP on exposed soils. Based on the collected data, we identified problems of past studies and recommend that future experimentation take into account standardized methods of extraction and quantification, a proper characterization of the sampling sites and their history as well as the exploration of yet underrepresented entry pathways and land uses.

中文翻译:

全球土壤中微量塑料的浓度,综述

摘要。在世界范围内,微塑料(MP)被普遍认为是对土壤生态系统的威胁。由于下水道污泥和废水的应用,塑料覆盖,乱抛垃圾,道路轮胎的磨损和大气沉降,陆地土壤被MP广泛污染。在过去的十年中,越来越多的个人研究侧重于全球不同土壤环境中MP的数量和质量。我们回顾了这些研究,以取得常见污染程度的代表性图片。大部分预期的农业和园艺场所都暴露于污水污泥和地膜覆盖下,其土壤干土浓度为-1,浓度为4.5 mg kg -1干燥的土壤。因此,与农村地区相比,市政区域附近土壤中的微量塑料浓度要大10倍。与项目编号相比,质量的测量通常被低估了,质量数据通常是通过使用形状-质量模型而不是直接测量从微观分析中生成的。诸如工业现场的极端值超出了普通浓度2到4个数量级,这可能不仅归因于土地使用,还归因于所采用的测量方法。集中于其他进入途径(如堆肥,道路扬尘径流和垃圾)或土地使用(如草地,森林,休耕地和荒野)以及工业用地和垃圾填埋场的运动代表性不足或根本不存在。通常不会从测量中排除诸如大气沉积等背景负荷,因此,研究可能高估了所分析的进入途径对总负荷的贡献。其他研究集中在光密度MP(例如覆盖膜)上,因此低估了土壤MP的数量。尽管有这些局限性,这些数据还是对全球MP浓度的范围产生了印象,并且是检验MP对暴露土壤的影响的良好基础。根据收集到的数据,我们确定了过去研究的问题,并建议未来的实验考虑到标准化的提取和定量方法,对采样地点及其历史的正确描述以及对尚未充分说明的进入途径和土地利用的探索。这些研究可能高估了所分析的进入途径对总负荷的贡献。其他研究集中在光密度MP(例如覆盖膜)上,因此低估了土壤MP的数量。尽管有这些限制,但这些数据给人的印象是对全球MP浓度的印象,并为检验MP对暴露土壤的影响提供了良好的基础。根据收集到的数据,我们确定了过去研究的问题,并建议未来的实验考虑到标准化的提取和定量方法,对采样地点及其历史的正确描述以及对尚未充分说明的进入途径和土地利用的探索。这些研究可能高估了所分析的进入途径对总负荷的贡献。其他研究集中在光密度MP(例如覆盖膜)上,因此低估了土壤MP的数量。尽管有这些局限性,这些数据还是对全球MP浓度的范围产生了印象,并且是检验MP对暴露土壤的影响的良好基础。根据收集到的数据,我们确定了过去研究的问题,并建议未来的实验考虑到标准化的提取和定量方法,对采样地点及其历史的正确描述以及对尚未充分说明的进入途径和土地利用的探索。其他研究集中在光密度MP(例如覆盖膜)上,因此低估了土壤MP的数量。尽管有这些局限性,这些数据还是对全球MP浓度的范围产生了印象,并且是检验MP对暴露土壤的影响的良好基础。根据收集到的数据,我们确定了过去研究的问题,并建议未来的实验考虑到标准化的提取和定量方法,对采样地点及其历史的正确描述以及对尚未充分说明的进入途径和土地利用的探索。其他研究集中在光密度MP(例如覆盖膜)上,因此低估了土壤MP的数量。尽管有这些限制,但这些数据给人的印象是对全球MP浓度的印象,并为检验MP对暴露土壤的影响提供了良好的基础。根据收集到的数据,我们确定了过去研究的问题,并建议未来的实验考虑到标准化的提取和定量方法,对采样地点及其历史的正确描述以及对尚未充分说明的进入途径和土地利用的探索。数据给人的印象是对全球MP浓度的印象,并且是检验MP对暴露土壤的影响的良好基础。根据收集到的数据,我们确定了过去研究的问题,并建议未来的实验考虑到标准化的提取和定量方法,对采样地点及其历史的正确描述以及对尚未充分说明的进入途径和土地利用的探索。数据给人的印象是对全球MP浓度的印象,并且是检验MP对暴露土壤的影响的良好基础。根据收集到的数据,我们确定了过去研究的问题,并建议未来的实验考虑到标准化的提取和定量方法,对采样地点及其历史的正确描述以及对尚未充分说明的进入途径和土地利用的探索。
更新日期:2020-09-01
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