Verfahren für die Analytik von Mikroplastik in der Umwelt
Quelle: BAM, Fachbereich Nano-Tribologie und Nanostrukturierung von Oberflächen
Gegenwärtig ist weltweit ein zunehmendes Interesse an Untersuchungen zum Auftreten von Mikroplastik (MP, Kunststoffpartikel < 5 mm) in der Umwelt zu beobachten. Allerdings existieren bislang keine Analysenverfahren, die ein automatisiertes Umweltmonitoring erlauben. Hier werden gegenwärtig vorgeschlagene Verfahren in Hinblick auf die praktischen Herausforderungen und eine Standardisierung kritisch bewertet. Dabei handelt es sich um zwei schwingungsspektroskopische Verfahren (Raman und Fourier Transform Infrarot Spektroskopie, FTIR) sowie zwei Extraktionsverfahren: Thermische Extraktion gefolgt von Desorption und Gaschromatographie-Massenspektrometrie (TED-GC-MS) sowie Flüssigextraktion gefolgt von Größenausschlusschromatographie („size exclusion chromatography“, SEC).
Ein Bodenreferenzmaterial mit bekannten Gehalten der für die MP-Problematik wichtigsten Kunststoffe Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS) und Polyethyleneterephthalate (PET) wurde verwendet, um die Verfahren bezüglich Zeitaufwand, technischer Handhabung, Nachweisgrenzen und Probenvorbereitung zu vergleichen. Es wird gezeigt, dass die jeweiligen Erwartungen an die Untersuchungsergebnisse vor der Auswahl bestimmter Verfahren und der Entwicklung kompletter Analysengänge einschließlich der Probenvorbereitung definiert werden sollten. So bestimmt etwa der Wunsch nach einer generellen Einschätzung der MP-Problematik auf einem Standort einerseits oder nach der Quantifizierung von MP eines bestimmten Polymers in einer Umweltprobe andererseits die Wahl der analytischen Vorgehensweise. Um detaillierte Informationen über Art und Menge an MP in Umweltproben zu erhalten, sollten verschiedene Verfahren, die sich komplementär ergänzen, in Betracht gezogen werden.
Comparison of different methods for MP detection: What can we learn from them, and why asking the right question before measurements matters?
Anna Maria Elert, Roland Becker, Erik Dümichen, Paul Eisentraut, Jana Falkenhagen, Heinz Sturm, Ulrike Braun
Environmental Pollution, Volume 231, Part 2, December 2017, Pages 1256-1264
BAM Abteilung Analytische Chemie; Referenzmaterialien, Fachbereich Strukturanalytik und Fachbereich Organische Spuren- und Lebensmittelanalytik; Abteilung Werkstofftechnik, Fachbereich Mechanik der Polymerwerkstoffe; Abteilung Materialschutz und Oberflächentechnik, Fachbereich Nano-Tribologie und Nanostrukturierung von Oberflächen