Plastic litter is encountered in aquatic ecosystems across the globe, including polar environments and the deep sea. To mitigate the adverse societal and ecological impacts of this waste, there has been debate on whether ‘biodegradable' materials should be granted exemptions from plastic bag bans and levies. However, great care must be exercised when attempting to define this term, due to the broad and complex range of physical and chemical conditions encountered within natural ecosystems. Here, we review existing international industry standards and regional test methods for evaluating the biodegradability of plastics within aquatic environments (wastewater, unmanaged freshwater and marine habitats). We argue that current standards and test methods are insufficient in their ability to realistically predict the biodegradability of carrier bags in these environments, due to several shortcomings in experimental procedures and a paucity of information in the scientific literature. Moreover, existing biodegradability standards and test methods for aquatic environments do not involve toxicity testing or account for the potentially adverse ecological impacts of carrier bags, plastic additives, polymer degradation products or small (microscopic) plastic particles that can arise via fragmentation. Successfully addressing these knowledge gaps is a key requirement for developing new biodegradability standard(s) for lightweight carrier bags.
Titre de la review
Les standards de biodégradabilité pour les sacs et films plastiques dans les environnements aquatiques : une review critique
Les standards de biodégradabilité pour les sacs et films plastiques dans les environnements aquatiques : une review critique
Résumé de la review
Afin d'évaluer dans quelle mesure les plastiques sont biodégradables, les organismes de certification se basent sur des protocoles standardisés en laboratoire, et il en existe plusieurs. Les auteurs se sont concentrés ici sur l'ASTM, la BSI (British Standards Institution), l'ISO (International Organization for Standardization) et l'AFNOR (Association Française de Normalisation). Dans cette étude, ils évaluent la biodégradabilité des plastiques qu'ils soient issus de biopolymères ou non.
Selon l'OCDE, la biodégradabilité est défini comme un composé qui peut être totalement utilisé comme source de carbone pour la croissance microbienne.
1- Quels sont les standards qui peuvent évaluer la biodégradabilité des sacs et films plastiques dans les écosystèmes aquatiques ?
Il n'existe pas de standard de biodégradabilité des plastiques pour les eaux douces (rivières, cours d'eau, zone humide, lac, etc). Néanmoins il existe 4 protocoles standards internationaux qui évaluent leur biodégradabilité dans les eaux usées (2 conditions aérobies, 2 conditions anaérobies). Dans ces protocoles ils mesurent la production de CO2 et de CH4, après ajout de plastique en poudre. Pour les écosystèmes marins, il existe 2 standards internationaux, mais ils se concentrent sur la biodégradabilité des plastiques en condition aérobie à l'interface eau-sédiments. Ils mesurent l'évolution de la demande en O2 et du CO2. Ils ne considèrent donc par les estuaires, la zone de balancement des marées, les océans et les eaux profondes.
*2- Quels sont les forces et les faiblesses des standards actuels et leurs spécificités ? *
Ces protocoles sont standardisés pour pouvoir être réplicables pour tous les polymères. Mais ces protocoles ont beaucoup de limites et ne donnent que peu de directives pour leur mise en place (forme et taille des matériaux, concentration en cellules, diversité taxonomique, etc). Les protocoles n'ont pas de puissance statistique puisqu'ils se basent sur des duplicats.
3- Dans quelle mesure les résultats et les conclusions de ces protocoles peuvent être extrapolés aux conditions d'un environnement ouvert ?
Les protocoles standardisés ne sont pas adaptés pour les écosystèmes aquatiques ouverts. Ils ne tiennent pas compte des valeurs et de la variabilité des conditions environnementales (température, oxygène dissous, concentration en nutriments, etc). Ces résultats sous-estiment la durée de biodégradation des plastiques dans les écosystèmes naturels. De plus, ces protocoles ne tiennent pas compte des potentiels effets à long terme sur les organismes et les écosystèmes.
*4- Quelles sont les perspectives pour le développement de standards pour évaluer la biodégradation des plastiques dans les écosystèmes ouverts ? *
Il serait intéressant d'ajouter des approches permettant d'évaluer, de manière plus précise, les changements de structure du polymère au cours du temps, comme des mesures de surface hydrolysée, analyse par chromatographie et analyse spectrométrique. Ces mesures pourrait être complétées par l'évaluation de la biodétérioration et de la colonisation par les microorganismes par microscopie. Finalement, les standards devraient être réalisés à long terme dans des conditions plus réalistes et évaluer leur écotoxicité.
Afin d'évaluer dans quelle mesure les plastiques sont biodégradables, les organismes de certification se basent sur des protocoles standardisés en laboratoire, et il en existe plusieurs. Les auteurs se sont concentrés ici sur l'ASTM, la BSI (British Standards Institution), l'ISO (International Organization for Standardization) et l'AFNOR (Association Française de Normalisation). Dans cette étude, ils évaluent la biodégradabilité des plastiques qu'ils soient issus de biopolymères ou non.
Selon l'OCDE, la biodégradabilité est défini comme un composé qui peut être totalement utilisé comme source de carbone pour la croissance microbienne.
1- Quels sont les standards qui peuvent évaluer la biodégradabilité des sacs et films plastiques dans les écosystèmes aquatiques ?
Il n'existe pas de standard de biodégradabilité des plastiques pour les eaux douces (rivières, cours d'eau, zone humide, lac, etc). Néanmoins il existe 4 protocoles standards internationaux qui évaluent leur biodégradabilité dans les eaux usées (2 conditions aérobies, 2 conditions anaérobies). Dans ces protocoles ils mesurent la production de CO2 et de CH4, après ajout de plastique en poudre. Pour les écosystèmes marins, il existe 2 standards internationaux, mais ils se concentrent sur la biodégradabilité des plastiques en condition aérobie à l'interface eau-sédiments. Ils mesurent l'évolution de la demande en O2 et du CO2. Ils ne considèrent donc par les estuaires, la zone de balancement des marées, les océans et les eaux profondes.
*2- Quels sont les forces et les faiblesses des standards actuels et leurs spécificités ? *
Ces protocoles sont standardisés pour pouvoir être réplicables pour tous les polymères. Mais ces protocoles ont beaucoup de limites et ne donnent que peu de directives pour leur mise en place (forme et taille des matériaux, concentration en cellules, diversité taxonomique, etc). Les protocoles n'ont pas de puissance statistique puisqu'ils se basent sur des duplicats.
3- Dans quelle mesure les résultats et les conclusions de ces protocoles peuvent être extrapolés aux conditions d'un environnement ouvert ?
Les protocoles standardisés ne sont pas adaptés pour les écosystèmes aquatiques ouverts. Ils ne tiennent pas compte des valeurs et de la variabilité des conditions environnementales (température, oxygène dissous, concentration en nutriments, etc). Ces résultats sous-estiment la durée de biodégradation des plastiques dans les écosystèmes naturels. De plus, ces protocoles ne tiennent pas compte des potentiels effets à long terme sur les organismes et les écosystèmes.
*4- Quelles sont les perspectives pour le développement de standards pour évaluer la biodégradation des plastiques dans les écosystèmes ouverts ? *
Il serait intéressant d'ajouter des approches permettant d'évaluer, de manière plus précise, les changements de structure du polymère au cours du temps, comme des mesures de surface hydrolysée, analyse par chromatographie et analyse spectrométrique. Ces mesures pourrait être complétées par l'évaluation de la biodétérioration et de la colonisation par les microorganismes par microscopie. Finalement, les standards devraient être réalisés à long terme dans des conditions plus réalistes et évaluer leur écotoxicité.
Rigueur de la review
Les auteurs sont très critiques et semblent peu objectifs sur les standards existants. Bien qu'il est clair que ces méthodes présentent de nombreuses limites, ils ne discutent pas les intérêts de ces standards.
Les auteurs sont très critiques et semblent peu objectifs sur les standards existants. Bien qu'il est clair que ces méthodes présentent de nombreuses limites, ils ne discutent pas les intérêts de ces standards.
Ce que cette review apporte au débat
Cette review permet de faire le point sur les standards internationaux qui évaluent la biodégradabilité des plastiques. Ils pointent ici le manque de connaissance en particulier pour les écosystèmes aquatiques et le manque de réalisme. Ainsi les valeurs mesurées ne peuvent pas être inférées aux conditions d'un environnement ouvert.
Afin de pouvoir évaluer la nocivité des bioplastiques dans les écosystèmes aquatiques ouverts il est donc nécessaire de développer des protocoles plus adaptés pour l'évaluation de leur dégradabilité. Cette revue met alors en lumière le manque d'outils et de certification fiable et compréhensible par tous pour déterminer quels bioplastiques ont des effets négatifs sur l'environnement.
Cette review permet de faire le point sur les standards internationaux qui évaluent la biodégradabilité des plastiques. Ils pointent ici le manque de connaissance en particulier pour les écosystèmes aquatiques et le manque de réalisme. Ainsi les valeurs mesurées ne peuvent pas être inférées aux conditions d'un environnement ouvert.
Afin de pouvoir évaluer la nocivité des bioplastiques dans les écosystèmes aquatiques ouverts il est donc nécessaire de développer des protocoles plus adaptés pour l'évaluation de leur dégradabilité. Cette revue met alors en lumière le manque d'outils et de certification fiable et compréhensible par tous pour déterminer quels bioplastiques ont des effets négatifs sur l'environnement.
Dernière modification il y a plus de 5 ans.