Effect of microplastics on greenhouse gas and ammonia emissions during aerobic composting

Abstract

The aim of this study was to investigate the effect of polyethylene (PE), polyvinyl chloride (PVC) and polyhyclroxyalkanoate (PHA) microplastics on greenhouse gas and ammonia emissions during 60 clays composting. PE, PVC and PHA microplastics were respectively mixed with the cow manure; and a treatment without microplastics was used as the control. Compared to the control, PE and PVC inhibited organic matter degradation. Conversely, PHA accelerated temperature increases and organic matter degradation. Meanwhile, PE and PHA aggravated CH4 and NH3 emissions by 7.9-9.1% and 20.9-33.9%, respectively. PVC decreased CH4 and NH3 emissions by 6.6% and 30.4%, respectively. Additionally, the N2O emissions of the PE and PVC treatments were higher than those of the control while PHA decreased N2O emissions by 113%. Furthermore, PE, PVC and PHA microplastics reduced the NO3–N contents and compost maturity. The results indicated that microplastics reduced compost quality while the effects of microplastics on greenhouse gases and ammonia emissions were related to their sources.

TSC Opinion

Les objectifs de cette étude partaient sur une bonne base qui était de vérifier l’effet des micro plastiques de différents polymères sur la maturation du compost et la dégradation de la matière organique. Toutefois, on peut se poser beaucoup de questions sur les conclusions qu’en tirent les auteurs, en particulier sur l’effet de ces plastiques sur les gaz à effet de serre. Il y a une grande confusion entre les matériaux d’origine pétrochimique, donc fabriqué à partir de ressources fossiles, et ceux fabriqués à partir de ressources renouvelables. De plus, la lecture rapide des conclusions pourrait laisser croire qu’il vaut mieux utiliser du PVC que du PHA pour minimiser l’émission des gaz à effet de serre, ce qui est totalement absurde. En effet le PHA est le seul plastique à se dégrader durant le processus. Il génère du gaz carbonique mais cette partie de gaz carbonique est issue de ressources naturelles, il a donc été piégé par de végétaux. Il n’y a aucun effet au niveau global sur l’effet de serre puisqu’il y a eu capture et ensuite relargage sur un temps court. Les autres polymères, d’origine pétrochimique, ne se dégradent pas, ils servent uniquement de support aux consortia bactérien. De même, pour l’ammoniac, qui provient essentiellement des déjections animales qui elles-mêmes ont été produites par digestion de végétaux, donc de ressources naturelles. Elles ne contribuent donc pas à l’effet de serre au niveau global. Par contre l’élimination de l’azote peut-être un atout si le compost et ensuite utilisé en épandage sur des terres agricoles, car cela réduira la charge azoté minérale et les risques d’eutrophisation au niveau des eaux de ruissellement et éventuellement des zones côtières.