Onderzoekers volgen PFAS en microplastics van stortplaatsen naar afvalwaterbehandelingsinstallaties

Wetenschappers hebben het vloeibare afval, of leachate, dat door vier stortplaatsen in Illinois wordt vrijgegeven, geanalyseerd, evenals de instroom en uitstromen van de bijbehorende afvalwaterzuiveringsinstallaties. Het doel was om de bestemming van twee verontreinigende stoffen te bepalen: microplastics en per- en polyfluoralkylstoffen, oftewel PFAS.

Het goede nieuws uit de studie is dat stortplaatsen het grootste deel van het plastic afval dat daar wordt gedumpt, vasthouden. Bovendien verwijderen afvalwaterzuiveringsinstallaties 99% van de microplastics en een deel van de PFAS uit het afvalwater en de leachate die zij ontvangen. Het slechte nieuws is dat zowel microplastics als PFAS zich ophopen in de biosolids die naar de bodem van de afvalwaterzuiveringsinstallaties zakken. Deze biosolids moeten op andere manieren worden afgevoerd.

De bevindingen zijn gepubliceerd in het tijdschrift Science of the Total Environment.

Volgens het door de industrie gefinancierde National Biosolids Data Project wordt 70% van de biosolids van afvalwaterzuiveringsinstallaties in Illinois gebruikt als meststoffen op landbouwgrond, terwijl 30% in stortplaatsen wordt begraven. Dit betekent dat het merendeel van de microplastics en PFAS die in afvalwaterzuiveringsinstallaties binnenkomen, weer terug in het milieu komt, aldus John Scott, een onderzoekswetenschapper aan het Illinois Sustainable Technology Center van de Universiteit van Illinois Urbana-Champaign, die de studie leidde samen met medewetenschapper Andres Prada. “De afvalwaterzuiveringsinstallaties nemen de verontreinigingen uit het ene medium en plaatsen deze in een ander,” zei Scott.

Wereldwijd worden jaarlijks enkele honderden miljoenen tonnen kunststoffen geproduceerd, en naar schatting eindigt 79% van dit materiaal in stortplaatsen of “komt het in het milieu terecht,” schreven de onderzoekers in hun rapport. Zowel microplastics als de hormoonverstorende chemicaliën die bekend staan als PFAS zijn nu overal aanwezig: ze worden gedetecteerd in de bodem, het water en in het menselijk lichaam.

De nieuwe studie is ongebruikelijk omdat deze de massa microplastics in leachate van stortplaatsen en in- en uitstromend afvalwater berekende. De meeste studies tellen simpelweg het aantal microplasticdeeltjes per volume vloeistof, wat een onbetrouwbare maatregel is omdat de deeltjes blijven afbreken in kleinere stukjes, aldus Prada. Om de massa te berekenen, meet het team het totale oppervlak van de plastic deeltjes en nam een standaardmaat voor dikte en dichtheid op basis van de meest voorkomende soorten microplasticafval: polyethylene en polypropylene.

“Stortplaatsen en afvalwaterzuiveringsinstallaties worden meestal afzonderlijk bestudeerd, maar in werkelijkheid zijn dit gecombineerde systemen,” zei Prada. “Regelgeving vereist dat stortplaatsen hun vloeibare afval naar de zuiveringsinstallaties sturen.” Veel studies kijken ook slechts naar één verontreinigende stof tegelijk, voegde hij toe. “We wilden alles samenbrengen, beide systemen bekijken en resultaten voor beide verontreinigende stoffen geven,” zei Prada.

De analyse onthulde dat hoewel stortplaatsen goed zijn in het vasthouden van microplastics, hun leachate hoge niveaus van PFAS bevat. “We waren verrast hoe hoog de PFAS-niveaus waren in leachate van stortplaatsen, terwijl de microplastics lager waren dan verwacht,” zei Prada.

Hoewel plastics langzamer afbreken in stortplaatsen door de compressie van afval en het gebrek aan zonlicht zodra ze zijn begraven, zullen de plastics blijven afbreken in kleinere deeltjes, die uiteindelijk met de leachate zullen wegstromen, aldus Scott. Afvalwaterzuiveringsinstallaties zijn ontworpen om duizenden liters afvalwater uit sanitaire en stormriolen op te nemen, en dat water draagt ook een aanzienlijke hoeveelheid microplastics en PFAS. Hoewel de concentratie PFAS in water dat door deze systemen stroomt lager is dan die in leachate van stortplaatsen, brengt het enorme volume water dat uit riolen komt een hogere totale belasting van beide verontreinigende stoffen met zich mee, meldde het team.

Afvalwaterzuiveringsinstallaties kunnen 10.000 gallons afvalwater per minuut verwerken, maar slechts ongeveer 30.000 gallons leachate van stortplaatsen per dag, aldus Prada. Het probleem van microplastics en PFAS in biosolids is niet eenvoudig op te lossen, zeiden de onderzoekers. Het verspreiden van PFAS en microplastics over landbouwgrond is geen goede praktijk, zei Scott. “Maar wat moeten we er anders mee doen? Als we het op stortplaatsen deponeren, draaien we gewoon in cirkels door het van de stortplaats naar de afvalwaterzuiveringsinstallatie en weer terug naar de stortplaats te verplaatsen.”

Proberen om de biosolids voor afvoer te behandelen is een zeer dure aangelegenheid, zei Scott. De beste praktijk zou zijn om het probleem van plastic- en PFAS-vervuiling verder stroomopwaarts aan te pakken, voegde hij toe. “Het is tijd om mensen te vertellen dat ze moeten stoppen met het produceren van deze dingen,” zei Scott. “Laten we het bij de bron aanpakken voordat het erger wordt.”