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Artikelserie Mikroplastik

Mikroplastikanalytik: Was bin ich, und wenn ja wie viele

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Alternativ kann die Verwendung von Filterkaskaden die Matrixbelastung der kleinen Maschengrößen reduzieren und auch zu einer Größenfraktionierung während der Probenahme führen [3].

Die Probenahme in der Wassersäule erfolgt durch direkte Filtration des Wassers mit Teflon-Tauchpumpen, Entnahme von Batch-Proben oder Plankton- oder Bongo-Netzen, wurde jedoch nur gelegentlich gemeldet [6]. Die Probenahme in den Kläranlagen wird mit Pumpenfiltrationsgeräten, Batch-Proben, oder 24-h-Composite-Proben durchgeführt [7]; [8]; [9]; [10]; [11]; [12]; [13].

Ein hochvolumiges Probenahmegerät, das Mikroplastik in situ unter Verwendung verschiedener fraktionierter Maschenöffnungen aufnehmen kann, kann große Mengen verschiedener Arten von Wasser verarbeiten (Umkehrosmoseproben bis zu 200 l, Primärabwasser zwischen 16 und 100 l) [14].

Bislang wird Trinkwasser an der Entnahmestelle entnommen und im Labor gefiltert oder direkt durch 3 μm Edelstahlpatronenfilter in Filtergehäusen gefiltert. Diese Proben werden immer durch Filter mit kleiner Porengröße (0,2 bis 3 μm) geleitet, im Gegensatz dazu können auch andere Probentypen mit mehrstufiger Filtration durch absteigende Maschengröße eingesetzt werden, um das gesamte Probenvolumen ohne Verstopfung durch den Filter zu leiten [15]; [16]).

Obwohl einige Probenahmemethoden bereits gut etabliert sind und ihre Vor- und Nachteile diskutiert wurden, fehlt es absolut an standardisierten Methoden oder Richtlinien für die Probenahme von Wasser für Mikroplastik [17]; [18].

Insbesondere die Verwendung unterschiedlicher Maschengrößen erschwert den Vergleich der verfügbaren Überwachungsdaten. Ein weiteres Problem der Mikroplastik-Analyse, die mit der Probenahme beginnt, sich aber durch alle verbleibenden Prozesse schleicht, sind Kontaminationen durch Ablagerungen von Mikroplastik aus der Atmos­phäre und aber durch die Probenahme selbst, durch Labormaterial oder Bedienerkleidung.

Eine Frage, viele Meinungen: Der zweite Teil dieser Artikelserie befasst sich mit der Frage: Mikroplastik, was ist das eigentlich?

Viele Studien haben sich mit dem Problem befasst und Empfehlungen zur Vermeidung von Kontaminationen gegeben, die vier Aspekte abdecken:

  • Verhinderung des Mikroplastikseintrags durch Kleidung,
  • konsequente Reinigung des Materials,
  • Schutz der Proben gegenüber Licht und Luft
  • Vergleich von Probenahme und Laborproben (Blank-Messungen).

Obwohl es sich um ein weit verbreitetes Thema handelt, besteht zwischen den verschiedenen Studien, kein Konsens in der Durchführung und Auswertung. Eine Vergleichbarkeit ist nicht gegeben [19].

Aus dem Netz ins analytische Gerät

Die in den Netzen und Sieben isolierten Mikroplastikpartikel werden üblicherweise mit Wasser (der sog. reduzierten Probe) in Glasflaschen überführt. Die reduzierten Proben oder die Greifproben müssen weiter behandelt werden, um das Mikroplastik zu isolieren. Zunächst werden die Proben erneut unter Verwendung von Edelstahlsieben oder Glasfaserfiltern filtriert [19]; [20]. Bei Stichproben ist die Porengröße des Filters sehr wichtig, da diese Größe die Untergrenze der isolierten Mikroplastik-Partikel bestimmt, während bei reduzierten Proben die isolierte Mikroplastik-Untergrenze bereits durch die Netzgröße festgelegt ist [2]. Der nächste Schritt besteht darin, die Mikroplastikpartikel von anderen potenziellen Interferenzen zu unterscheiden, beispielsweise von organischer Substanz, die leicht mit Mikroplastik verwechselt werden kann.

Somit minimiert die Trennung von Mikroplastikpartikel von natürlichem organischem Material (NOM) die eigentliche Mikroplastikfracht, zusätzlich können eine falsche Identifizierung oder Unterschätzung der Mikroplastikmenge bezogen auf die Entnahmemenge das Ergebnis verfälschen. Die Trennung erfolgt in der Regel durch Oxidation der organischen Substanz und/oder durch Dichtetrennung.

Bisherige Studien haben ebenfalls Lücken, wie z.B. das Fehlen systematischer Studien, die die Effizienz der verschiedenen Methoden vergleichen und Leitlinien und etablierte Protokolle anbieten [17].

Viele der Studien enthalten weiterhin keine Informationen zu den Validierungsparametern wie Wiederfindung, Linearität, Genauigkeit oder Empfindlichkeit oder Vergleich mit anderen Methoden. Weder die Entwicklung von Referenzmaterialien noch ein Konsens über die als Analysestandards verwendeten Materialien wurde erzielt.

Artikelserie: Mikroplastik im Wasser In der Artikelserie des Projektes „Wasser 3.0“ stellt die Forscherin Dr. Katrin Schuhen Erkenntnisse über die Folgen von Mikroplastik im Wasser vor. Auch Strategien zum Nachweis und zur Beseitigung von Plastikpartikeln sind Thema der Artikelserie.

Teil 1: Mikroplastik & Citizen Science: Wenn die Öffentlichkeit die Forschung lenkt

Teil 2: Eine Frage, viele Meinungen: Mikroplastik, was ist das?

Teil 3: Mikroplastikanalytik: Was bin ich, und wenn ja wie viele

Teil 4: Mikroplastik gesucht

Teil 5: Problemklärung – Mikroplastik im Abwasser

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