01.09.2022
Mikroplastikpartikel in der Natur

Mikroplastikpartikel in der Natur

Quelle: BAM

Kleine Plastikpartikel, die auch als Mikroplastik bezeichnet werden und den Größenbereich von einem Mikrometer bis zu fünf Millimetern umfassen, wurden mittlerweile in Gewässern, Böden, Organismen und sogar in der Luft gefunden. Dennoch sind der Nachweis und die Bestimmung des Materials und eine Abschätzung der vorliegenden Menge dieser Mikroplastikpartikel nach wie vor zeit- und kostenintensiv. Eine umfassende Charakterisierung der Art, Größe und Form von Mikroplastik ist nur über aufwendige mikrospektroskopische Verfahren möglich. Stehen weniger die Partikel als die Massengehalte der Kunststoffe im Vordergrund, stellen thermoanalytische Verfahren wie die Pyrolyse-Gaschromatographie/ Massenspektrometrie (Py-GC/MS) oder Thermo-Extraktion-Desorption-Gaschromatographie/ Massenspektrometrie (TED-GC/MS) sehr präzise Methoden dar. In allen Fällen können jedoch nur kleine Stichproben untersucht werden und die Verfahren sind an die Anschaffung teurer Geräte und an hochqualifiziertes Personal gebunden. Daher gibt es einen Bedarf, mittels schneller und kostengünstiger analytischer Methoden zumindest einen Überblick über eine mögliche Kontamination mit Mikroplastik zu erhalten. Hier stellen wir eine Methode vor, die ein Anreicherungs- und Messverfahren für Mikroplastik in Kompost in einem realistischen Konzentrationsbereich kombiniert. Sie ermöglicht es, Mikroplastik zu finden und gleichzeitig das Material zu bestimmen. Für diese Studie wurden kleine Partikel mit weniger als 1 mm Durchmesser der Kunststoffe Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) und Polystyrol (PS) verwendet, die in den gängigen Verpackungs- und Einwegmaterialien vorkommen. Unter Einsatz der hier entwickelten Methode ist es gelungen, etwa zehnmal niedrigere Mikroplastikanteile als in früheren Studien mit Nah-Infrarot (NIR) Spektroskopie nachzuweisen, in denen keine zusätzliche Anreicherung verwendet wurde. Weiterhin konnten wir zeigen, dass diese Methode nicht nur mit teuren Laborgeräten möglich ist, sondern bereits mit einigen der günstigsten und kleinsten NIR-Spektrometern realisiert werden kann, die kaum größer als eine 50 Cent Münze sind.

Grafik: Von der Kompostprobe zum Mikroplastikgehalt

Von der Kompostprobe zum Mikroplastikgehalt

Quelle: BAM

Development of a Low-Cost Method for Quantifying Microplastics in Soils and Compost Using Near-Infrared Spectroscopy
Lukas Wander, Lukas Lommel, Ulrike Braun, Klas Meyer, Andrea Paul
erschienen in Measurement Science and Technology, Band 33, Heft 7, Seiten 1-13, 2022
BAM Abteilung Analytische Chemie; Referenzmaterialien Fachbereich Prozessanalytik