弗勞恩霍夫環境、安全和能源技術研究所 (UMSICHT) 估計,每年約有 556 噸來自農業的塑膠垃圾(例如薄膜、網子、羊毛和青貯飼料塗層)殘留在土壤中。其中,約 180 噸來自農作物生產,主要是蘆筍和草莓的薄膜;376 噸來自飼料和能源作物。
推算到德國的農業用地面積,這意味著平均每公頃每年會受到約 1 至 1,1 公斤塑膠污染。
這些數據是基於物質流的估算值,而非全面的土壤測量數據。奧格斯堡大學的衛星資料顯示,2020年約有14萬公頃(約柏林面積的1.5倍)的土地被覆蓋了地膜或塑膠薄膜。這還不包括外部輸入。雖然目前的研究假設每年約有1.9萬噸塑膠最終流入農田,但土壤中的實際含量遠高於此。原因在於塑膠本身的特性:它們極為耐用,在土壤中需要數百年才能降解,有時甚至根本不會降解。只要每年都有新的塑膠流入,且降解速度極慢,塑膠就會在土壤中不斷累積——這是典型的累積效應。
此外,土壤中的塑膠免受其主要自然降解途徑的影響。在地表,陽光,尤其是紫外線輻射,會隨著時間的推移分解這些材料。然而,透過耕作或蚯蚓等土壤生物的活動,這些顆粒被帶入更深的土層,在那裡它們免受光降解,並能持續存在更長時間。研究表明,降解時間從幾十年到長達500年不等,具體取決於塑膠的類型和環境條件。
另一個問題是資料收集的方法。現有數據是基於模擬年度流入量的物質流分析。由於目前尚無全面、標準化的土壤微塑膠分析方法,因此難以確定土壤中實際累積的微塑膠總量。然而,初步的隨機抽樣調查表明,幾乎所有農業用地土壤中都能檢測到塑膠顆粒。
此外,歷史污染的比例也不容小覷。目前土壤中相當一部分塑膠來自過去幾十年的污染源,例如2000年以前的污水污泥排放或從未徹底清除的舊地膜。這些歷史遺留污染源並未計入目前的年度污染總量,但它們對污染總量貢獻巨大。
最後,即使是較大塑膠碎片的破碎也不會減少其總質量。薄膜、漁網和其他農業塑膠在機械應力和風化作用下會分解成越來越小的微塑膠和奈米塑膠顆粒,但仍以塑膠團塊的形式留在土壤中。顆粒尺寸減小了,但數量卻沒有減少。
因此,人們常說的每年19.000萬噸只是指每年的流入量。德國耕地土壤中塑膠的實際含量是多年累積值,由於塑膠的持久性、土壤中的保護作用以及歷史遺留的污染,實際含量要高得多——專家估計,整個德國農業區塑膠總量可能高達數十萬噸。

