Uvod
Kompostiranje predstavlja ključnu komponentu održivog gospodarenja organskim otpadom, osobito u kontekstu sve veće potrebe za kružnim gospodarstvom kao i smanjenjem opterećenja na odlagališta otpada. Kompost, kao stabilizirani organski materijal dobiven anaerobnom razgradnjom biorazgradivog otpada, koristi se za poboljšanje svojstava tla, povećanja sadržaja organske tvari te poboljšanje mikrobiološke aktivnosti tla. Međutim, sve više dolazi do smanjenja kvalitete komposta radi prisutnosti kontaminata među kojima posebno mjesto zauzimaju mikročestice plastike.
U posljednje vrijeme, mikroplastika je postala predmet intenzivnog znanstvenog interesa, a sve više dokaza upućuje na to da sustavi za obradu biootpada nisu učinkoviti u potpunosti ukloniti plastične materijale, osobito polimere HDPE (High-Density Polyethylene) i PVC (polyvinyl chloride). Ovi materijali, česti sastojci ambalaže i potrošačkih proizvoda, mogu kroz različite tokove dospjeti u biootpad, a potom i u kompost. Mikročestice plastike u kompostu predstavljaju višestruki rizik: od smanjenja (pozitivnih) svojstava komposta, preko potencijalne toksičnosti za biljke i mikroorganizme, do sekundarne kontaminacije tla i vodenih sustava. PVC, zbog prisutnosti aditiva i teških metala, posebno izaziva zabrinutost zbog svoje potencijalne toksičnosti. HDPE, iako kemijski inertniji, zbog svoje otpornosti na razgradnju i karakteristika također remeti strukturu i funkcionalnost tla.
Učinci HDPE mikročestica na biokemijska i mikrobiološka svojstva tla u poljskim uvjetima
Autori Massaccesi i sur., (2025) proveli su dvogodišnje istraživanje kako bi ispitali utjecaj mikročestica HDPE na fizikalna, kemijska i mikrobiološka svojstva tla. Unatoč postavljenim hipotezama i očekivanjima istraživanja, HDPE nije značajno promijenio fizikalno-kemijske parametre, poput stabilnosti agregata, sadržaja dušika, fosfora i ugljika. S druge strane, došlo je do promjene u mikrobiološkoj aktivnosti i strukturi mikrobne zajednice, osobito kod većih koncentracija (≈ 2%). Također, zabilježeno je smanjenje bazalne respiracije, povećanje udjela aktinomiceta i mikoriznih gljiva te povišena aktivnost enzima vezanih uz ciklus ugljika. Rezultati istraživanja pokazali su da je moguća prilagodba mikrobioma prisutnosti HDPE-a koji su vezani uz ograničen početak degradacije plastike. Istovremeno, enzimi povezani s dušikovim ciklusom nisu pokazali značajne promjene, što ukazuje na selektivan učinak mikrobiološke funkcije. Uočene su i oscilacije u gljivičnim i bakterijskim biomarkerima, što je dodatno potvrdilo stresne uvjete u tlu. Autori su zaključili da iako nije zabilježena toksičnost ni značajna razgradnja materijala, prisutnost HDPE-a utječa na funkcionalnu dinamiku tla.
Utjecaj PVC mikročestica na kemijske parametre tla i strukturu mikrobioma
Barili i sur., (2023) proveli su istraživanje u kontroliranim uvjetima, gdje je tijekom jednogodišnje inkubacije ispitivan utjecaj PVC u koncentraciji 0,021 % na kemijska i mikrobiološka svojstva tla. Prisutnost PVC-a dovela je do smanjenja emisije CO2, ukupnog organskog ugljika, vodotopivog ugljika i dušika u ranoj fazi, dok je u kasnijem razdoblju enzimatska aktivnost tla bila povišena. Mikrobiološke analize otkrile su promjene u relativnost zastupljenosti taksona (Proteobacteria i Actinobacteria). od gljiva, dominaciju su povremeno pokazivale vrste iz rodova Saccharomyces, Candida i Naganishia, također poznate po biofilmskim i potencijalno degradacijskim sposobnostima. Unatoč fluktuacijama, većina parametara do kraja pokusa vraćala se prema početnoj ravnoteži. Značajna je bila i redukcija PVC mikročestica u tlu, kako u broju tako i u površini, što sugerira potencijalnu mikrobnu degradaciju. Korelacijska analiza ukazala je na narušene odnose između biotskih i abiotskih čimbenika pod utjecajem PVC-a. Utjecaj PVC-a na tlo pokazao se taksonomski specifičnim, ovisno o tipu mikroorganizama i fazi inkubacije, čime se potvrđuje kompleksnost interakcija plastike s okolišnim mikrosustavima.
Tablica 1. Bioraznolikost bakterijskih i gljivičnih zajednica u kontrolnom i PVC-tretiranom tlu tijekom jednogodišnje inkubacije
Dan Bakt_b_K Bakt_ShH_K Glj_b_K Glj_ShH_K Bakt_b_PVC Bakt_ShH_PVC Glj_b_PVC Glj_ShH_PVC 3 767.33 ± 8.50* 5.33 ± 0.04 30.67 ± 1.53 2.08 ± 0.16 881.33 ± 23.80* 5.401 ± 0.082 29.67 ± 3.05 2.05 ± 0.10 7 768.33 ± 22.59 5.55 ± 0.06 29.67 ± 5.51 2.11 ± 0.23 740.33 ± 24.54 5.412 ± 0.1 34.67 ± 2.08 2.41 ± 0.14 14 857.67 ± 118.68 5.35 ± 0.10 37.00 ± 7.00 2.15 ± 0.02 882.33 ± 74.10 5.353 ± 0.053 34.00 ± 5.57 2.09 ± 0.19 21 883.33 ± 20.11* 5.45 ± 0.02* 33.00 ± 5.57 2.33 ± 0.13 814.33 ± 23.71* 5.301 ± 0.075* 36.67 ± 3.51 2.23 ± 0.04 30 967.33 ± 48.26 5.45 ± 0.02 39.00 ± 2.64 2.19 ± 0.27 943.00 ± 53.03 5.077 ± 0.905 41.67 ± 4.51 2.14 ± 0.22 60 649.00 ± 65.09 5.45 ± 0.35 22.33 ± 1.15 1.40 ± 0.16 625.33 ± 82.50 5.291 ± 0.184 20.67 ± 5.86 1.53 ± 0.22 90 638.33 ± 127.90 5.24 ± 0.25 18.00 ± 3.00 1.63 ± 0.08 582.00 ± 45.90 5.372 ± 0.289 18.33 ± 1.53 1.34 ± 0.36 120 850.00 ± 22.46 5.19 ± 0.30 33.00 ± 10.44 1.24 ± 0.22 841.33 ± 33.71 5.36 ± 0.098 24.00 ± 4.58 1.08 ± 0.66 180 571.33 ± 164.66 5.24 ± 0.25 24.33 ± 5.13 1.78 ± 0.03 656.33 ± 135.08 5.372 ± 0.289 18.67 ± 1.15 1.77 ± 0.10 360 539.33 ± 89.39 5.19 ± 0.30 20.67 ± 4.04 1.45 ± 0.254 673.00 ± 52.37 5.36 ± 0.098 16.67 ± 4.93 1.75 ± 0.13
Zaključak
- Mikročestice HDPE i PVC mijenjaju mikrobiološku strukturu tla, iako bez značajnog utjecaja na osnovne fizikalno-kemijske parametre.
- HDPE smanjuje respiraciju tla i potiče aktivnost enzima ugljikova ciklusa, dok utjecaj na dušikove enzime izostaje.
- PVC uzrokuje kratkoročne promjene u ugljikovim i dušikovim oblicima te potiče specifične bakterijske i gljivične skupine s potencijalom razgradnje plastike.
- Uočen je djelomičan povrat kemijskih i bioloških parametara prema ravnoteži, ali i znakovi mikrobno posredovane degradacije PVC-a.
- Utjecaj plastike je taksonomski specifičan i vremenski ovisan, što upućuje na kompleksnu interakciju između mikroplastike i tla.
Literatura
- Barili, S., Bernetti, A., Sannino, C., Montegiove, N., Calzoni, E., Cesaretti, A., Pinchuk, I., Pezzolla, D., Turchetti, B., Buzzini, P., Emiliani, C., Gigliotti, G., 2023. Impact of PVC microplastics on soil chemical and microbiological parameters. Environ. Res. 229, 1–12. https://doi.org/10.1016/j.envres.2023.115891
- Massaccesi, L., Marabottini, R., De Feudis, M., Leccese, A., Poesio, C., Marinari, S., Moscatelli, M.C., Agnelli, A., 2025. Impact of high-density polyethylene (HDPE) microparticles on soil physical-chemical properties, CO2 emissions, and microbial community in a two-year field trial. Sci. Total Environ. 966, 178703. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2025.178703
SAVJETODAVNI PARTNER
