Kompostiranje igra ključnu ulogu u gospodarenju otpadom i promiče koncept kružnog gospodarstva odvojenom preradom biootpada. To je ekološki prihvatljiva metoda koja pretvara organski otpad u kompost bogat hranjivim tvarima, koji se može koristiti za organsku poljoprivredu i smanjenje emisije stakleničkih plinova. Međutim, kvaliteta komposta uvelike ovisi o prisutnosti zagađivača, uključujući plastike. Kontaminacija plastikom u kompostima sve je veći problem zbog potencijalnog utjecaja na tlo, usjeve i okoliš u cjelini. Ovaj članak istražuje dinamiku plastične kontaminacije tijekom procesa kompostiranja i njezine implikacije na kvalitetu komposta i održivost okoliša.
Stvaranje mikroplastike tijekom kompostiranja
Istraživanje provedeno u najsuvremenijim postrojenjima za kompostiranje u Austriji otkrilo je stvaranje mikroplastike tijekom procesa kompostiranja. Utvrđeno je da je mikroplastika, definirana kao čestice manje od 5 mm, prisutna u kompostima već u prvom prekretanju. Studija je otkrila da je stvaranje mikroplastike opsežnije u kompostu koji se dobiva u kraćim intervalima okretanja tijekom prva četiri tjedna kompostiranja. Nakon četiri tjedna broj čestica mikroplastike se smanjuje, što ukazuje da je tijekom procesa kompostiranja došlo do fragmentacije. Većina plastičnih zagađivača identificirana je kao tankoslojni materijali od poliolefina, poput polietilena (PE) i polipropilena (PP). Vrijedno je napomenuti da je mikroplastika samo djelomično uklonjena tijekom posljednjeg koraka prosijavanja, što ukazuje na potrebu za poboljšanim mjerama kontrole kontaminacije.
Kontaminacija plastikom u kompostu i njezine implikacije
Kontaminacija plastikom u kompostima predstavlja značajne izazove i rizike. Europska unija postavila je pragove za nečistoće u kompostu, uključujući staklo, metale i plastiku. Trenutačni prag za plastiku je 5g/kg suhe tvari, s daljnjim smanjenjem ovog praga planiranim za 2026. Kontaminacija plastikom u kompostu može ući u prehrambeni lanac kroz usjeve, kontaminirati podzemne vode i imati dugoročne učinke na tlo i organizme u tlu. Osim toga, plastika može sadržavati štetne dodatke kao što su teški metali, koji mogu dodatno utjecati na okoliš i zdravlje ljudi. Stoga je ključno analizirati izvor plastične kontaminacije u kompostu i primijeniti strategije za smanjenje njezine prisutnosti.
Čimbenici koji utječu na fragmentaciju i oblikovanje plastike
Studija je otkrila da učestalost okretanja komposta i sastav ulaznih materijala značajno utječu na fragmentaciju plastike i stvaranje mikroplastike tijekom kompostiranja. Kompost češće okretan pokazuje veću količinu stvaranja mikroplastike, što ukazuje da mehanički stres igra ključnu ulogu u procesu fragmentacije. Sami ulazni materijali također su pridonijeli onečišćenju plastikom, s različitim izvorima biootpada koji pokazuju varijacije u plastičnim zagađivačima. Naprimjer, biootpad iz komercijalnih izvora sadržavao je više plastičnih kontaminanata u usporedbi s biootpadom iz kućanstva. Razumijevanje izvora i vrsta onečišćenja plastikom ključno je za razvoj učinkovitih strategija ublažavanja.
Kontaminacija plastikom u različitim postrojenjima za kompostiranje
Analiza uzoraka komposta iz različitih postrojenja za kompostiranje istaknula je prisutnost plastične kontaminacije u različitim regijama. Broj plastičnih čestica varirao je od objekta do objekta, u rasponu od 7 do 232 čestice po kg suhe tvari. Komposti proizvedeni u gusto naseljenim područjima pokazali su veća plastična zagađenja u usporedbi s onima iz manje naseljenih područja. Vrste plastike pronađene u kompostima bile su prvenstveno poliolefini, poput PP i PE, koji se obično koriste u materijalima za pakiranje i poljoprivredi. Ostala plastika, uključujući PET, PA, PU i PVC, također je identificirana, ali u manjim količinama. Ovi nalazi naglašavaju potrebu za strožim mjerama kontrole i praćenja onečišćenja.
Utjecaj parametara procesa kompostiranja na onečišćenje plastikom
Parametri procesa kompostiranja, kao što su temperatura, prozračivanje i sadržaj vlage, mogu utjecati na razinu plastične kontaminacije u kompostima. Više temperature, koje se obično postižu tijekom termofilne faze kompostiranja, mogu dovesti do povećane fragmentacije plastike. Adekvatna aeracija ključna je za održavanje aerobnih uvjeta i sprječavanje nakupljanja plastičnih čestica. Sadržaj vlage u materijalima za kompostiranje također igra ulogu, jer prekomjerna vlaga može isprati manje plastične čestice, što rezultira njihovim iscrpljivanjem tijekom procesa kompostiranja. Stoga optimizacija ovih procesnih parametara može pomoći u smanjenju plastične kontaminacije u kompostima.
Izazovi i budući pravci
Kontaminacija plastikom u kompostu ostaje značajan izazov u gospodarenju otpadom i održivoj poljoprivredi. Napori za smanjenje onečišćenja plastikom trebali bi se usredotočiti na sprječavanje ulaska plastičnog otpada u proces kompostiranja putem odgovarajućeg odvajanja otpada i mjera kontrole. Osim toga, upotreba biorazgradivih i kompostirajućih alternativa konvencionalnoj plastici može pomoći u smanjenju onečišćenja plastikom. Međutim, bitno je osigurati potpunu razgradnju ovih alternativa tijekom procesa kompostiranja. Potrebna su daljnja istraživanja kako bi se razvile učinkovite metode za analizu i kvantifikaciju mikroplastike u kompostima, uključujući identifikaciju manjih čestica koje nisu bile ispitane u ovoj studiji.
Zaključak
Zbog sveprisutnosti plastike u svakodnevnom životu, mikroplastika – plastične čestice manje od 5 mm – je postala značajna prijetnja kopnenim ekosustavima, infiltrirajući se u ove sustave kroz više putova kao što su obrada tla, malčiranje, gnojidba, navodnjavanje, poplave, kao i bacanjem otpada u prirodu.
Potječući iz proizvodnih procesa i degradacije okoliša, mikroplastika posjeduje niz fizičkih i kemijskih svojstava koja mogu utjecati na karakteristike tla. Naprimjer izdužena plastična vlakna mogu destabilizirati strukturu tla po ulasku u agregate tla. Slično tome, kemijska svojstva mikroplastike mogu utjecati na njihovu sposobnost apsorpcije teških metala ili antibiotika, potencijalno mijenjajući svojstva tla i mikrobne aktivnosti. Nadalje, različite vrste polimera mogu pokazivati različite sorpcijske kapacitete za određene kemikalije, što može utjecati na enzimatsku aktivnost tla. Međutim, još uvijek nemamo dovoljno informacija o utjecaju mikroplastike na pH tla, ključni parametar koji utječe na mikrobne procese. Neka su istraživanja pokazala da različite pojedine vrste plastike mogu povećati ili smanjiti pH tla, ali su potrebna dodatna istraživanja kako bi se utvrdile sve posljedice prisutnosti mikroplastike u tlu (https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fenvs.2021.675803/full).
Kompostiranje je vrijedna praksa gospodarenja otpadom koja promiče načela kružnog gospodarstva. Međutim, plastična kontaminacija u kompostima predstavlja izazove i rizike za okoliš i ljudsko zdravlje. Dinamika onečišćenja plastikom tijekom procesa kompostiranja, uključujući fragmentaciju i stvaranje mikroplastike, istražena je u najsuvremenijim postrojenjima za kompostiranje. Istraživanje naglašava važnost smanjenja onečišćenja plastikom u ulaznim materijalima i optimiziranja parametara procesa kompostiranja kako bi se smanjilo onečišćenje plastikom. Primjenom strogih mjera kontrole i promicanjem upotrebe biorazgradivih alternativa, možemo ublažiti utjecaj onečišćenja plastikom u kompostima i krenuti prema održivijem sustavu gospodarenja otpadom.
Reference
Christian Zafiu, Erwin Binner, Peter Beigl, Benedikt Vay, Jürgen Ebmer, Marion Huber-Humer. The dynamics of macro- and microplastic quantity and size changes during the composting process. Waste Management, Volume 162, 2023, Pages 18-26, ISSN 0956-053X.
