Untersuchung des Abbauverhaltens von biologisch abbaubaren Kunststofffolien in der Umwelt

Biologisch abbaubare Kunststoffe gewinnen in der Landwirtschaft zunehmend an Bedeutung, da konventionelle Mulchfolien oft zu einer Ansammlung von Kunststoffpartikeln im Boden führen. Diese Partikel sind potenziell umweltschädlich, da sie in Form von Makro-, Mikro- und Nanoplastik im Boden verbleiben. Ziel ist es, den Abbau von drei biologisch abbaubaren Kunststoffen (Poly(butylenadipat-co-terephthalat) (PBAT), Poly(butylensuccinat-co-terephthalat) (PBST) und Poly(3-hydroxybutyrat-co-3-hydroxyhexanoat) (PHBH)) im Boden und im Süßwasser zu untersuchen. Im Fokus steht die Bestimmung der Eigenschaftsveränderung der Materialien und die Auswirkungen auf die Bodenqualität, insbesondere in Bezug auf die Pflanzentoxizität, die Nitrifikationsaktivität und die Toxizität gegenüber Regenwürmern. Die Arbeit zeigt, dass die Abbauraten dieser Materialien variieren und dass insbesondere PBAT und PBST trotz des ähnlichen chemischen Aufbaus Unterschiede in der Desintegration aufweisen. PHBH zeigt hingegen einen gleichmäßigeren Abbau, ohne optische und haptische Veränderungen. Weiterhin wurde festgestellt, dass der Einsatz dieser Folien einen Hinweis auf eine verminderte Nitrifikationsaktivität des Bodens zeigen kann.

Biodegradable plastics are becoming increasingly important in agriculture, as conventional mulch films often lead to the accumulation of plastic particles in the soil. These particles are potentially harmful to the environment, remaining in the soil in the form of macro-, micro-, and nano plastics. The goal of this study is to investigate the degradation properties of three biodegradable plastics-Poly (butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT), Poly (butylene succinate-co-terephthalate) (PBST), and Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) (PHBH)-in soil and freshwater. The focus is on determining changes in the properties of the materials by measuring the mass loss of the samples, the chemical alteration of the materials, and their effects on soil quality, particularly in relation to plant toxicity, nitrification activity, and toxicity towards earthworms. It can be demonstrated that the degradation rates of these materials vary and that PBAT and PBST, despite their similar chemical composition, show differences in their disintegration. PHBH, on the other hand, exhibits a more uniform degradation without notable optical and tactile changes. Furthermore, it was found that the use of these films may indicate a slight reduction in the nitrification activity of the soil.