Terrestrial Ecotoxicity of Plastics: Effect Factors for Life Cycle Impact Assessment.

چکیده اصلی

Soils act as major plastic pollution sinks, with potential implications for terrestrial ecosystem services. In life cycle assessment (LCA), such impacts are quantified using characterization factors that describe the fate, exposure, and effects of emitted substances. In this study, we develop terrestrial ecotoxicity exposure-and-effect factors (XEFs) for plastics in soil for use in LCA. We compiled 680 effect concentrations (ECs) from published ecotoxicity studies involving plants and invertebrates and converted them to EC10eq values. Following the USEtox framework, species-specific average EC10eq values were used to construct log-normal fitted species sensitivity distribution curves, from which XEFs were derived. The resulting XEF for plastics in soil equals 0.128 [0.07; 0.30] PAF·m3·kg-1. Specific XEFs for nanoplastics ≤1 μm and plastics >1 μm were calculated at 0.921 [0.11; 13.10] and 0.126 [0.07; 0.29] PAF·m3·kg-1, respectively. Specific XEFs for natural and agricultural soil were estimated at 0.159 [0.08; 0.40] and 0.236 [0.09; 0.77] PAF·m3·kg-1, respectively. The derived XEFs are lower than aquatic and sediment XEFs by 4 and 2 orders of magnitude, respectively. Consequently, direct read-across between compartments is not justified. Overall, the proposed XEFs are compatible with the USEtox methodology and enable improved inclusion of plastic-related terrestrial ecotoxicity impacts in LCA.

ترجمه فارسی چکیده

خاک‌ها به عنوان حفره‌های اصلی آلودگی پلاستیک عمل می‌کنند که می‌تواند پیامدهایی برای خدمات اکوسیستمی خاکی داشته باشد. در ارزیابی چرخه حیات (LCA)، این تأثیرات با استفاده از عوامل توصیف‌کننده سرنوشت، مواجهه و اثرات مواد منتشر شده کمی‌سازی می‌شوند. در این مطالعه، عوامل مواجهه و اثر (XEF) سمیت‌زیستی خاکی پلاستیک‌ها برای استفاده در LCA توسعه یافتند. ما 680 غلظت اثر (EC) از مطالعات سمیت‌زیستی منتشرشده شامل گیاهان و بی‌مهرگان را گردآوری کردیم و آن‌ها را به مقادیر EC10eq تبدیل کردیم. بر اساس چارچوب USEtox، از مقادیر متوسط EC10eq مخصوص هر گونه برای ساخت منحنی توزیع حساسیت گونه‌ها با توزیع لگاریتمی نرمال استفاده شد تا XEFها استخراج گردند. XEF حاصل برای پلاستیک در خاک برابر با 0.128 [0.07; 0.30] PAF·m3·kg-1 است. XEFهای مخصوص نانوپلاستیک‌ها ≤1 μm و پلاستیک‌ها >1 μm به ترتیب 0.921 [0.11; 13.10] و 0.126 [0.07; 0.29] PAF·m3·kg-1 محاسبه شدند. XEFهای مخصوص خاک طبیعی و کشاورزی به ترتیب 0.159 [0.08; 0.40] و 0.236 [0.09; 0.77] PAF·m3·kg-1 برآورد شدند. XEFهای استخراج‌شده 4 و 2 مرتبه کوچکتر از XEFهای آبی و رسوبی هستند. در نتیجه، انتقال مستقیم بین بخش‌ها توجیه‌پذیر نیست. در مجموع، XEFهای پیشنهادی با روش‌شناسی USEtox سازگار هستند و امکان شامل شدن بهتر تأثیرات سمیت‌زیستی خاکی مرتبط با پلاستیک در LCA را فراهم می‌کنند.

متن کامل اصلی