Répartition des microplastiques dans différents écosystèmes aquatiques en Chine

En tant que l'un des dix premiers pays au monde producteurs et consommateurs de produits en plastique, l'écosystème aquatique de la Chine est gravement affecté par les microplastiques. Actuellement, les microplastiques sont largement détectés dans les océans, les eaux douces et les usines de traitement des eaux usées. Parmi eux, les principaux types de microplastiques comprennent le polyéthylène (PE), le polypropylène (PP), le polystyrène (PS), le polychlorure de vinyle (PVC) et le polyéthylène téréphtalate (PET).
milieu marin.

La Chine est un important producteur de plastique, avec environ 8,82 millions de tonnes de déchets plastiques rejetés dans l'océan chaque année, ce qui représente 27,7 % du total mondial. Les domaines de recherche actuels se concentrent principalement sur la mer Jaune, la mer de Bohai, la côte Est et la mer de Chine méridionale. Le tableau 1 résume quelques études pertinentes sur l'abondance des microplastiques dans l'environnement marin de la Chine. Des recherches ont montré que la teneur en microplastiques varie considérablement selon les régions. Pour les microplastiques allant de 0,33 à 5 mm, la concentration de microplastiques dans la mer Jaune est de 0,09 éléments/m^3, tandis que dans la mer de Bohai elle est de 0,65 éléments/m^3, ce qui est plus proche des activités humaines. Par conséquent, les déchets plastiques artificiels provenant des activités intérieures ou côtières peuvent constituer la principale source de microplastiques marins. L’abondance des microplastiques est également influencée par les saisons. L'étude sur la concentration de microplastiques dans l'environnement côtier de l'estuaire de la rivière des Perles montre que l'abondance moyenne des microplastiques est de 295 éléments/m^3 en saison sèche et de 545 éléments/m^3 en saison des pluies. En raison du manque de méthodes unifiées d’échantillonnage, de traitement et d’analyse, il est actuellement difficile de comparer scientifiquement la pollution microplastique dans différents océans.

Cependant, de manière générale, plus la taille des mailles est petite, plus la concentration détectée de microplastiques est élevée. Les microplastiques de petite taille représentent généralement une grande proportion. Par exemple, dans la zone côtière de l’estuaire de la rivière des Perles, environ 53,5 à 73,9 % des microplastiques mesurent moins de 0,5 mm. Dans la mer de Chine méridionale, les particules microplastiques d'un diamètre de 0,02 à 0,3 mm représentent 92 % de la quantité totale détectée, avec une concentration moyenne de 2.57 × 10 ^ 3 ± 1.77 × 10 ^ 3 articles/L. L'analyse de la composition des microplastiques montre que les principaux types de microplastiques présents dans l'environnement aquatique de la mer de Bohai sont le PE, le PP et le PS. De plus, à mesure que la taille des particules diminue, la concentration moyenne de microplastiques dans le milieu marin augmente de façon exponentielle. Cela peut être dû à l’influence des vagues océaniques, telles que le rayonnement ultraviolet, qui provoque la division continue des gros fragments de particules pénétrant dans l’océan en particules de plus en plus petites. Par conséquent, il existe des microplastiques plus petits présents dans l’océan qui sont difficiles à détecter, ce qui indique également que les résultats des recherches actuelles ne peuvent pas représenter strictement la concentration de microplastiques dans l’environnement réel et que la concentration dans l’environnement réel peut être plus élevée.

Tableau 1 : Recherche sur la pollution microplastique dans l'environnement marin de la Chine

Environnement d'eau douce

Les microplastiques sont non seulement largement répandus dans l’océan, mais également présents dans les lacs, les rivières et les réservoirs. En raison du dépôt de microplastiques de grande taille ou de haute densité pendant le transport, la recherche sur les microplastiques dans l’eau douce inclut généralement les eaux de surface et les sédiments. Les lacs peuvent servir de lieux de rassemblement temporaires ou à long terme pour les microplastiques, tandis que les rivières sont considérées comme des convoyeurs pour les microplastiques entrant dans l’océan. Par rapport à d’autres environnements aquatiques, la Chine a mené davantage de recherches sur les microplastiques dans les systèmes d’eau douce. À l’heure actuelle, les caractéristiques des microplastiques présents dans les écosystèmes d’eau douce en Chine sont principalement de petite taille (<1 mm) et fibreux, le PP et le PE étant les types de microplastiques les plus courants. En termes de répartition géographique, la recherche sur les microplastiques dans l'environnement d'eau douce en Chine est principalement concentrée dans le bassin du fleuve Yangtze, le bassin de la rivière des Perles et certaines eaux intérieures urbaines.

Le tableau 2 résume quelques études pertinentes sur l'abondance des microplastiques dans les environnements d'eau douce en Chine. Une étude a été menée sur la pollution microplastique dans les eaux de surface de la ville de Wuhan (1.66 × 10 ^ 3~8.93 × 10 ^ 3 éléments/m ^ 3), et il a été constaté que la concentration de microplastiques augmentait à proximité du centre-ville. Une étude sur les eaux de surface (1.60 × 10 ^ 3-1.26 × 10 ^ 4 éléments/m ^ 3) et les sédiments (25,0 à 300 éléments/kg de poids humide) du réservoir des Trois Gorges ont révélé que la pollution des eaux de surface dans les zones urbaines est grave, les microplastiques de faible densité (tels que le PP et le PE) étant les principaux polluants. La teneur en microplastiques dans les sédiments des lits de rivières dans les zones rurales est relativement élevée, et la plupart d'entre eux sont des microplastiques à haute densité tels que le PS. De fortes concentrations de microparticules de plastique ont été trouvées le long de la côte de la rivière des Perles (1.99 × 10 ^ 4 éléments/m ^ 3) et dans la zone de l'estuaire (8.90 × 10 ^ 3 articles/m ^ 3) à Guangzhou, et des parcs industriels ou logistiques ont été découverts à proximité, ce qui indique que les activités humaines pourraient être la raison la plus importante de l'augmentation de la pollution par les particules plastiques.

De plus, en comparant les concentrations de microplastiques dans les sédiments riverains du plateau de Xizang (8,00-563 éléments/m ^ 2) et du lac Qinghai (5.00 × 10 ^ -3-7.58 × 10 ^ -1 éléments/m ^ 2), il a été constaté que même dans les zones à densité de population relativement faible, les lacs isolés peuvent devenir des « points chauds » de microplastiques en raison du tourisme et des rivières d'afflux. Les microplastiques sont omniprésents dans les écosystèmes aquatiques. Certains microplastiques ou billes de plastique de haute densité peuvent se déposer dans les sédiments lors du transport le long de la rivière. Après avoir pénétré dans les estuaires ou les océans, les microplastiques se disperseront dans l’océan en raison des forces hydrauliques et seront dilués en raison de l’énorme volume de l’océan. Par conséquent, la quantité de microplastiques dans les environnements d’eau douce est généralement plus élevée que dans les environnements marins. Par rapport aux données d'autres régions du monde, il a été constaté que la teneur en microplastiques détectée dans les eaux intérieures de Chine est plus abondante, tandis que la teneur en microplastiques dans les sédiments est similaire, voire inférieure.

Tableau 2 : Recherche sur la pollution microplastique dans l’environnement d’eau douce en Chine

Usine de traitement des eaux usées

Les eaux usées des stations d’épuration sont l’une des sources potentielles de microplastiques pénétrant dans l’environnement naturel. Les microplastiques primaires et secondaires utilisés dans la vie quotidienne sont transportés vers les stations d’épuration sous forme d’eaux usées brutes. Après avoir subi un processus de traitement des eaux usées en plusieurs étapes, bien que la plupart des microplastiques soient piégés dans les boues, les microplastiques restants sont rejetés dans les milieux aquatiques naturels tels que les rivières et les océans avec les eaux usées de la station d'épuration. Une étude a révélé qu’une grande station d’épuration secondaire de Glasgow, en Écosse, rejette chaque jour environ 65 millions de particules microplastiques dans l’eau. En Chine continentale, en moyenne 209 700 milliards de particules de microplastique sont rejetées chaque année dans l’écosystème aquatique, dont environ 306,9 tonnes proviennent à plus de 80 % des stations d’épuration. Par rapport aux progrès de la recherche internationale, les recherches chinoises sur les microplastiques dans les stations d'épuration des eaux usées ont commencé relativement tard. Les recherches actuelles se concentrent principalement sur plusieurs villes, dont Pékin, Wuhan et Xiamen.

Des recherches menées à Xiamen montrent que 79,3 à 97,8 % des microplastiques peuvent être éliminés par les STEP. Cependant, sur la base des rejets quotidiens d’eaux usées, on estime qu’environ 6.50 × 10 ^ 8 particules microplastiques sont rejetées chaque jour dans la baie de Xiamen. Bien que les STEP présentent un taux de rétention élevé de microplastiques, elles sont devenues une source importante de microplastiques dans les environnements aquatiques naturels en raison de leur énorme charge d’émission. Les principaux types de microplastiques rejetés par les stations d’épuration sont le PP, le PE, le PS et le PET, qui correspondent aux microplastiques présents dans les environnements aquatiques naturels. De plus, les particules, fragments et fibres sont les principales formes de microplastiques trouvés dans les STEP. Le tableau 3 résume quelques études pertinentes sur l'abondance de microplastiques dans les usines de traitement des eaux usées en Chine. À l’heure actuelle, la base de données sur les microplastiques rejetés par les usines de traitement des eaux usées en Chine n’est pas exhaustive. La concentration et les propriétés de la pollution microplastique sont les principaux sujets de recherche, mais les technologies permettant de réduire la pollution microplastique font encore défaut.

Tableau 3 : Microplastiques détectés dans les stations d’épuration chinoises