Zoals in de eerste plastic blog gelezen kan worden, wordt in Europa veel plastic geproduceerd (ongeveer 50 miljoen ton), en wordt dit gelukkig ook vrij goed opgeruimd, waardoor we op dit moment steeds minder bijdragen aan de plastic soep in de oceanen. Een deel van dit geproduceerde plastic wordt als microplastics gebruikt en actief aan van alles toegevoegd. Daar wil ik in deze blog aandacht aan geven.
Het eerstgenoemde rapport geeft in hoofdstuk 3.11 een overzicht van het gebruik van plastics, de belangrijkste hoeveelheden microplastics die de verschillende sectoren binnen de EU gebruiken, heb ik in onderstaande tabel weergegeven.
Vanuit het tweede rapport heb ik aan onderstaande tabel extra sectoren toegevoegd, helaas maakt dit onderzoek soms een andere sector indeling (bijvoorbeeld bij het gebruik van verven). Dit tweede rapport geeft gegevens over gebruik (tabel 15), maar ook over hoeveelheden die in het milieu terecht komen.
Europa maakte in 2018 ongeveer 50 miljoen ton plastic. Volgens het eerste rapport wordt hiervan wordt dus minimaal 34.000 ton gebruikt als microplastics. Volgens het tweede rapport wordt er ongeveer 51.500 ton microplastics/jaar (bandbreedte 11.000 tot 63.000) gebruikt binnen de EU en 36.000 ton komt in het milieu terecht.
Hoewel opvallend is dat beide bronnen sterk verschillen in hoeveel er per sector gebruikt wordt - de eerste studie geeft aan dat verven een zeer belangrijkste bron zijn van microplastics, terwijl de tweede studie kunstmest als belangrijkste bron van microplastics aanduidt - blijkt in ieder geval uit beide studies, dat dat er jaarlijks behoorlijk wat tonnen microplastics worden gebruikt.
Een grafische weergave van de verdling van het gebruik van microplastics door de verschillende sectoren (op basis van het tweede rapport) ziet er als volgt uit:
De inschatting van de auteurs van het tweede rapport is dat er 36.000 ton (bandbreedte 8.500 tot 61.300) microplastics/jaar in het milieu terecht komen, als gevolg van toegevoegde microplastics aan producten. Het gewicht van microplastic deeltjes is lastig te bepalen. Op deze website wordt een inschatting gemaakt en aangegeven dat 2.000 deeltjes ongeveer 5 gram wegen. Hiervan uitgaand, betekent dit dat 36.000 ton microplastics overeenkomt met 14.000 miljard deeltjes. Het lijkt er echter op dat het gemiddelde gewicht van microplastic deeltjes tot wel 50 keer lichter kan zijn (we weten er namelijk niet genoeg van). Als de deeltjes inderdaad gemiddeld genomen lichter zijn, betekent dit dat er nog veel meer microplastic deeltjes vrijkomen.
Een andere EU-studie uit 2018 heeft ingeschat dat er door "onbewuste toevoeging" in de EU 176.300 (bandbreedte van 71.800 tot 280.600) ton/jaar microplastics in het oppervlaktewater terecht komen, waarvan 94.000 ton/jaar afkomstig van autobanden, 41.00 ton per jaar van pre-productie van plastic bolletjes, 15.000 ton/jaar van wegmarkering en 13.000 ton/jaar van gewassen kleding. De bewust toegevoegde hoeveelheid microplastics is dus een significante hoeveelheid (ca 20%) op de hoeveelheid die vrijkomt uit andere bronnen.
De microplastics die de landbouw bewust in het milieu laat komen zijn vooral de coatings van kunstmest, zaaigoed en pesticiden die in de bodem terecht komen. Volgens het eerdergenoemde EU rapport zijn dit 22.500 ton per jaar, wat op basis van de bovengenoemde 2.000 deeltjes per 5 gram microplastics neerkomt op 8.750 miljard deeltjes. De EU heeft 173 miljoen ha landbouwgrond (bron), waarmee de gemiddelde verspreiding van microplastics op landbouwgronden 5 microplastic deeltjes per m2 land is. Aangezien de toepassing van kunstmest en hoogwaardige landbouwproducten in Nederland ver boven het gemiddelde uitkomt, lijkt het aannemelijk dat het aantal microplastic deeltjes wat in Nederlandse landbouwgronden terecht komt hoger is, dan deze 5 deeltjes/m2.
Kunstmestcoatings (vaak polymeren) die gebruikt worden (bron 1, bron 2, bron 3, bron 4) zijn bijvoorbeeld polysulfon (PSF), Celluloseacetaat (CA), en polyacrylonitrile (PAN), allemaal thermoplasten, maar ook andere stoffen zoals polyacrylaat en polyurethaan (PUR).
Coatings van zaaigoed zijn er in allerlei vormen, de droge coatings kunnen bijvoorbeeld bestaan uit natuurproducten zoals Carnaubawas, castor was en rijs was, maar ook uit een olieproduct zoals polyethyleen (PE) poeder.
Pesticide coatings zijn onder andere gemaakt van polymeren, zodat preciezer gegeven kan worden. Hierdoor kan er minder worden gegeven, wat maakt dat de milieukundige impact minder is.
Om de microplastic problematiek in de bodem als gevolg van pesticide coatings te voorkomen, worden promotieonderzoeken gestart, zoals dit onderzoek "SCENARIO - Coatings for Agriculture: Food Security without a Microplastics Problem" bij de University of Surrey bij de Faculty of Engineering and Physical Sciences (professor Keddie) wat gefinancierd wordt door Syngenta (link verloopt per 24 januari 2020).
Hoe snel deze microplastics afbreken, is mij niet duidelijk. Volgens wikipedia kan Celluloseacetaat binnen een jaar afbreken. Op basis van de regulering van stoffen binnen de EU mag ervan uitgegaan worden dat als deze gebruikte microplastics niet persistent zijn, ze een halfwaardetijd in de bodem hebben van minder dan 120 dagen (RIVM rapport, achterliggend brondocument 1, en basis document Tabel R.11-1 in dit EU-document). Gezien het feit dat zelfs afbreekbaar plastic in de praktijk niet altijd goed afbreekt, omdat de condities zelfs bij compostering niet de optimale condities zijn voor afbraak, vrees ik dat ook deze halfwaardetijden in de bodem niet altijd gehaald worden.
Uitgaande dat deze halfwaardetijden wel worden gehaald is de opbouw van microplastics in de bodem bij een halfwaardetijd van minder dan 120 dagen zeer beperkt. Als er de eerder genoemde 5 microplastic per m2 deeltjes per jaar worden opgebracht, zal het maximum aantal deeltjes in de bodem na een aantal jaren een jaarlijks maximum hebben van 5,7 microplastic deeltjes per m2.
Microplastics worden steeds meer gezien als een probleem, vooral omdat ze overal zijn te vinden. Een significant deel van de microplastics zijn echter niet afkomstig van slijtage van grotere producten, zoals autobanden, de pre-productie van plastic bolletjes,
wegmarkering en gewassen
kleding, maar wordt bewust toegevoegd aan producten, waarbij deze microplastics veelal hun weg vinden via het riool naar het oppervlaktewater.
De helft van de gebruikte microplastics wordt door de landbouw gebruikt. Deze gebruiken microplastics in kunstmest, zaaigoed en pesticiden, vooral om de middelen langzaam toe te dienen dan wel te beschermen tegen ongewenste invloeden. Deze microplastics worden direct op of in de bodem aangebracht tijdens de uitgevoerde landbewerkingen.
Wat dit invloed van microplastics is op de bodem, komt in volgende blogs aan de orde.
- https://ec.europa.eu/environment/marine/good-environmental-status/descriptor-10/pdf/microplastics_final_report_v5_full.pdf
- https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/pdfscache/79657.pdf
- https://echa.europa.eu/documents/10162/12414bc7-6bb2-17e7-c9ec-652a20fa43fc
- https://echa.europa.eu/documents/10162/13632/information_requirements_r11_en.pdf/a8cce23f-a65a-46d2-ac68-92fee1f9e54f
- https://echa.europa.eu/documents/10162/23964241/06_dow_dupont_bonifay_en.pdf/456e61cd-3566-b7af-a009-c8ab11219278
- https://www.ema.europa.eu/en/documents/scientific-guideline/guidance-assessment-persistent-bioaccumulative-toxic-very-persistent-very-bioaccumulative-substances_en.pdf
- https://www.eoswetenschap.eu/natuur-milieu/eten-we-elke-week-een-bankkaart
- https://www.fertilizerseurope.com/circular-economy/micro-plastics/
- https://www.findaphd.com/phds/project/scenario-coatings-for-agriculture-food-security-without-a-microplastics-problem/?p114717
- https://www.giiresearch.com/report/tsm357893-controlled-release-fertilizers-polymer-sulfur.html
- http://www.micropowders.com/Files/brochures/SeedCoatingsBulletin2015.pdf
- https://www.nature.com/articles/s41598-018-30585-5
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23094596
- https://www.nhnieuws.nl/nieuws/258315/bio-afbreekbare-plastic-zakjes-vervuilen-compost
- http://www.nutrite.com/technologies_sheets_en/XCU%20Sell%20Sheet.pdf
- https://www.plasticsoupfoundation.org/2019/06/plastic-in-je-lichaam-nadruk-op-grootte-in-plaats-van-gewicht/
- https://www.rivm.nl/bibliotheek/rapporten/2016-0026.pdf
Gebruik van microplastics in de EU
De EU heeft een verschillende onderzoeken laten doen naar hoeveel microplastics bewust worden toegevoegd aan producten door de verschillende sectoren. In 2017 is een onderzoek gepubliceerd (zie hier voor het rapport). Daarnaast is in 2019 een ander EU rapport gepubliceerd, waarin veel meer achtergronden over de microplastics staan en de verschillende sectoren met een schatting van de microplastic productie en de lozing naar het milieu.Het eerstgenoemde rapport geeft in hoofdstuk 3.11 een overzicht van het gebruik van plastics, de belangrijkste hoeveelheden microplastics die de verschillende sectoren binnen de EU gebruiken, heb ik in onderstaande tabel weergegeven.
Vanuit het tweede rapport heb ik aan onderstaande tabel extra sectoren toegevoegd, helaas maakt dit onderzoek soms een andere sector indeling (bijvoorbeeld bij het gebruik van verven). Dit tweede rapport geeft gegevens over gebruik (tabel 15), maar ook over hoeveelheden die in het milieu terecht komen.
| Sector | Gebruik [bron] [ton/ jaar] |
Gebruik [bron] [ton/ jaar] |
Lozing [ton/ jaar] |
| Persoonlijke verzorging (microkorrels) | 714 - 793 | 107 | 55 |
| Persoonlijke verzorging (producten die niet niet worden af-, uit- of weggespoeld) | 540 - 793 | 1.100 - 4.300 | 300 - 1.000 |
| Andere cosmetica producten | ... | 2.900 - 10.000 | 1.400 - 4.900 |
| Medische sector (o.a. controlled release medicijnen) | ... | 800 - 3.800 | 400 - 1.800 |
| Voedingssupplementen (controlled release producten) | ... | ... | ... |
| Verven (watergedragen) | 220 | ... | ... |
| Verven (overige verven) | 22.000 - 38.000 | ... | ... |
| Verven (totaal) | ... | 0 - 10.000 | 0 - 5.200 |
| Zepen etc | 190 - 200 | 2.000 - 17.400 | 1.000 - 8.000 |
| Schuurmiddelen | 1.000 - 5.000 | ... | ... |
| Kunstmest | 1.700 - 8.000 | 5.000 - 38.000 | 5.000 - 38.000 |
| Coating zaaigoed | ... | 250 - 1.000 | 250 - 1.000 |
| Pesticide capsules/coating | ... | 100 - 700 | 100 - 700 |
| Olie industrie | ... | 300 - 2.000 | 0 - 550 |
| Totaal | 34.000 | 51.500 | 36.000 |
Europa maakte in 2018 ongeveer 50 miljoen ton plastic. Volgens het eerste rapport wordt hiervan wordt dus minimaal 34.000 ton gebruikt als microplastics. Volgens het tweede rapport wordt er ongeveer 51.500 ton microplastics/jaar (bandbreedte 11.000 tot 63.000) gebruikt binnen de EU en 36.000 ton komt in het milieu terecht.
Hoewel opvallend is dat beide bronnen sterk verschillen in hoeveel er per sector gebruikt wordt - de eerste studie geeft aan dat verven een zeer belangrijkste bron zijn van microplastics, terwijl de tweede studie kunstmest als belangrijkste bron van microplastics aanduidt - blijkt in ieder geval uit beide studies, dat dat er jaarlijks behoorlijk wat tonnen microplastics worden gebruikt.
Een grafische weergave van de verdling van het gebruik van microplastics door de verschillende sectoren (op basis van het tweede rapport) ziet er als volgt uit:
 |
| Bron: https://echa.europa.eu/documents/10162/12414bc7-6bb2-17e7-c9ec-652a20fa43fc |
De inschatting van de auteurs van het tweede rapport is dat er 36.000 ton (bandbreedte 8.500 tot 61.300) microplastics/jaar in het milieu terecht komen, als gevolg van toegevoegde microplastics aan producten. Het gewicht van microplastic deeltjes is lastig te bepalen. Op deze website wordt een inschatting gemaakt en aangegeven dat 2.000 deeltjes ongeveer 5 gram wegen. Hiervan uitgaand, betekent dit dat 36.000 ton microplastics overeenkomt met 14.000 miljard deeltjes. Het lijkt er echter op dat het gemiddelde gewicht van microplastic deeltjes tot wel 50 keer lichter kan zijn (we weten er namelijk niet genoeg van). Als de deeltjes inderdaad gemiddeld genomen lichter zijn, betekent dit dat er nog veel meer microplastic deeltjes vrijkomen.
Een andere EU-studie uit 2018 heeft ingeschat dat er door "onbewuste toevoeging" in de EU 176.300 (bandbreedte van 71.800 tot 280.600) ton/jaar microplastics in het oppervlaktewater terecht komen, waarvan 94.000 ton/jaar afkomstig van autobanden, 41.00 ton per jaar van pre-productie van plastic bolletjes, 15.000 ton/jaar van wegmarkering en 13.000 ton/jaar van gewassen kleding. De bewust toegevoegde hoeveelheid microplastics is dus een significante hoeveelheid (ca 20%) op de hoeveelheid die vrijkomt uit andere bronnen.
Hoeveel microplastics komen er in de bodem terecht?
Een groot deel van de microplastics komen in de riool terecht. Een deel van het rioolwaterslib wordt als mest uitgereden over land. Een deel van de microplastics wordt echter bewust primair direct op het land aangebracht, de microplastics die in kunstmest, zaaigoed en pesticiden zitten. Dit komt dus in de bodem terecht en kan daarmee mogelijk (de kwaliteit van) het bodemleven en mogelijk ook (de productie van) ons eten beinvloeden. |
| Bron: https://www.rivm.nl/bibliotheek/rapporten/2016-0026.pdf |
De microplastics die de landbouw bewust in het milieu laat komen zijn vooral de coatings van kunstmest, zaaigoed en pesticiden die in de bodem terecht komen. Volgens het eerdergenoemde EU rapport zijn dit 22.500 ton per jaar, wat op basis van de bovengenoemde 2.000 deeltjes per 5 gram microplastics neerkomt op 8.750 miljard deeltjes. De EU heeft 173 miljoen ha landbouwgrond (bron), waarmee de gemiddelde verspreiding van microplastics op landbouwgronden 5 microplastic deeltjes per m2 land is. Aangezien de toepassing van kunstmest en hoogwaardige landbouwproducten in Nederland ver boven het gemiddelde uitkomt, lijkt het aannemelijk dat het aantal microplastic deeltjes wat in Nederlandse landbouwgronden terecht komt hoger is, dan deze 5 deeltjes/m2.
Wat voor microplastics komen er in de bodem terecht?
Voor kunstmest worden microplastics allereerst gebruikt voor anti-samenklonteringsmiddel, dit om te voorkomen dat de kunstmest korrels samenklonteren onder vochtige omstandigheden. Daarnaast worden ze toegevoegd als "slow-release" middel, zodat de meststoffen langzaam worden vrij gegeven (bron).Kunstmestcoatings (vaak polymeren) die gebruikt worden (bron 1, bron 2, bron 3, bron 4) zijn bijvoorbeeld polysulfon (PSF), Celluloseacetaat (CA), en polyacrylonitrile (PAN), allemaal thermoplasten, maar ook andere stoffen zoals polyacrylaat en polyurethaan (PUR).
Coatings van zaaigoed zijn er in allerlei vormen, de droge coatings kunnen bijvoorbeeld bestaan uit natuurproducten zoals Carnaubawas, castor was en rijs was, maar ook uit een olieproduct zoals polyethyleen (PE) poeder.
Pesticide coatings zijn onder andere gemaakt van polymeren, zodat preciezer gegeven kan worden. Hierdoor kan er minder worden gegeven, wat maakt dat de milieukundige impact minder is.
Om de microplastic problematiek in de bodem als gevolg van pesticide coatings te voorkomen, worden promotieonderzoeken gestart, zoals dit onderzoek "SCENARIO - Coatings for Agriculture: Food Security without a Microplastics Problem" bij de University of Surrey bij de Faculty of Engineering and Physical Sciences (professor Keddie) wat gefinancierd wordt door Syngenta (link verloopt per 24 januari 2020).
Hoe snel deze microplastics afbreken, is mij niet duidelijk. Volgens wikipedia kan Celluloseacetaat binnen een jaar afbreken. Op basis van de regulering van stoffen binnen de EU mag ervan uitgegaan worden dat als deze gebruikte microplastics niet persistent zijn, ze een halfwaardetijd in de bodem hebben van minder dan 120 dagen (RIVM rapport, achterliggend brondocument 1, en basis document Tabel R.11-1 in dit EU-document). Gezien het feit dat zelfs afbreekbaar plastic in de praktijk niet altijd goed afbreekt, omdat de condities zelfs bij compostering niet de optimale condities zijn voor afbraak, vrees ik dat ook deze halfwaardetijden in de bodem niet altijd gehaald worden.
Uitgaande dat deze halfwaardetijden wel worden gehaald is de opbouw van microplastics in de bodem bij een halfwaardetijd van minder dan 120 dagen zeer beperkt. Als er de eerder genoemde 5 microplastic per m2 deeltjes per jaar worden opgebracht, zal het maximum aantal deeltjes in de bodem na een aantal jaren een jaarlijks maximum hebben van 5,7 microplastic deeltjes per m2.
Conclusie
De helft van de gebruikte microplastics wordt door de landbouw gebruikt. Deze gebruiken microplastics in kunstmest, zaaigoed en pesticiden, vooral om de middelen langzaam toe te dienen dan wel te beschermen tegen ongewenste invloeden. Deze microplastics worden direct op of in de bodem aangebracht tijdens de uitgevoerde landbewerkingen.
Wat dit invloed van microplastics is op de bodem, komt in volgende blogs aan de orde.
Bronnen:
- https://ec.europa.eu/environment/chemicals/reach/pdf/39168%20Intentionally%20added%20microplastics%20-%20Final%20report%2020171020.pdf- https://ec.europa.eu/environment/marine/good-environmental-status/descriptor-10/pdf/microplastics_final_report_v5_full.pdf
- https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/pdfscache/79657.pdf
- https://echa.europa.eu/documents/10162/12414bc7-6bb2-17e7-c9ec-652a20fa43fc
- https://echa.europa.eu/documents/10162/13632/information_requirements_r11_en.pdf/a8cce23f-a65a-46d2-ac68-92fee1f9e54f
- https://echa.europa.eu/documents/10162/23964241/06_dow_dupont_bonifay_en.pdf/456e61cd-3566-b7af-a009-c8ab11219278
- https://www.ema.europa.eu/en/documents/scientific-guideline/guidance-assessment-persistent-bioaccumulative-toxic-very-persistent-very-bioaccumulative-substances_en.pdf
- https://www.eoswetenschap.eu/natuur-milieu/eten-we-elke-week-een-bankkaart
- https://www.fertilizerseurope.com/circular-economy/micro-plastics/
- https://www.findaphd.com/phds/project/scenario-coatings-for-agriculture-food-security-without-a-microplastics-problem/?p114717
- https://www.giiresearch.com/report/tsm357893-controlled-release-fertilizers-polymer-sulfur.html
- http://www.micropowders.com/Files/brochures/SeedCoatingsBulletin2015.pdf
- https://www.nature.com/articles/s41598-018-30585-5
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23094596
- https://www.nhnieuws.nl/nieuws/258315/bio-afbreekbare-plastic-zakjes-vervuilen-compost
- http://www.nutrite.com/technologies_sheets_en/XCU%20Sell%20Sheet.pdf
- https://www.plasticsoupfoundation.org/2019/06/plastic-in-je-lichaam-nadruk-op-grootte-in-plaats-van-gewicht/
- https://www.rivm.nl/bibliotheek/rapporten/2016-0026.pdf
Geen opmerkingen:
Een reactie posten