Un examen de la biodégradabilité des plastiques dans l'océan

Ces dernières années, la production et l'utilisation annuelles mondiales de plastique ont considérablement augmenté.La plupart des plastiques sont difficiles à biodégrader rapidement et se transforment en grandes particules ou en microplastiques lorsqu'ils pénètrent dans l'océanLa biodégradabilité des microplastiques dépend de leur composition chimique.la disponibilité des nutriments dans l'océan, les espèces microbiennes et le temps de traitement.
 
Comme le montre la figure 1, la biodégradation des microplastiques à une profondeur de 40 mètres prend de plusieurs jours à plusieurs mois, celle des microplastiques à une profondeur de 40 à 200 mètres de plusieurs mois à plusieurs années,et des siècles pour les microplastiques plus profondsDes facteurs tels que la teneur en oxygène, la température, le phosphore et l'azote sont des facteurs limitants importants pour la croissance microbienne et la biodégradation des microplastiques marins.Les microplastiques peuvent altérer l'équilibre microecologique dans l'océan, où seule une petite partie de l'azote actif, y compris l'azote organique dissous, l'ammoniac et le nitrate, peut être ingérée par les micro-organismes.Il est généralement admis que la teneur en azote est relativement faible à court terme., et l'adaptabilité des microalgues à des environnements pauvres en nutriments en a fait l'espèce dominante dans l'océan depuis trois milliards d'années.Une étude a révélé que les algues bleu-vert sur les particules de microplastique sont plus abondantes que les bactéries dans l'environnement marin environnant..

Graphique 1 Dégradation des microplastiques dans l'océan - du texte original
L'administration nationale des océans et de l'atmosphère (NOAA), la société américaine d'essais et de matériaux (ASTM),L'Organisation internationale de normalisation (ISO) a publié des méthodes pour l'analyse des matériaux artificielsLes normes ASTM et ISO ont également développé des méthodes de détermination de l'haleine pour évaluer la biodégradabilité dans les milieux marins.Dans des conditions aérobie, l'exigence minimale de biodégradation des échantillons en plastique en dioxyde de carbone est de 60% à 70%, avec des durées allant de 3 mois (ASTM D6691-09), de 6 mois (ASTM D7473-12) et de 24 mois (ISO 18830).,La valeur de l'échantillon doit être supérieure ou égale à:
 
En raison de la quantité limitée d'azote requise par les bactéries dans l'eau de mer, le taux de biodégradation estimé selon la méthode ASTM peut être 6000 fois supérieur au taux réel dans l'océan.L'intervalle de temps de biodégradation utilisé dans les essais peut également être surestimé.Par conséquent, dans des situations pratiques, le taux de biodégradation des microplastiques dans les milieux marins peut être inférieur à celui estimé.
 
En outre, les microplastiques ont une incidence significative sur les écosystèmes marins: ils couvrent une grande surface et sont rapidement recouverts de matières inorganiques et organiques.fournir du carbone et des nutriments pour la formation de biofilms dans les milieux marinsActuellement, les microplastiques ont été trouvés dans tous les océans, et dans la même zone d'eau,les micro-organismes sur les fibres microplastiques diffèrent sensiblement des micro-organismes en suspension sur les particules environnantes ou dans l'eauPar conséquent, nous devons modéliser la charge organique et la disponibilité d'azote pour éviter que l'équilibre microecologique marin existant ne soit perturbé et ne se développe dans une direction défavorable.
 
résultats clés
Après la diminution de la teneur en azote, les algues peuvent encore être le principal groupe, ce qui peut avoir des effets néfastes sur la chaîne alimentaire marine.Il est nécessaire d'améliorer les méthodes d'essai de la biodégradabilité et de modéliser la disponibilité de la charge organique et de l'azote dans les recherches futures..