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Donnerstag, 24. September 2020
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Wissenschaft & Technik, Technologien

Analytische Untersuchung von Mikroplastik in Bodenproben und dessen Zersetzung

Mittwoch, 08. Juli 2020

Eine aktuelle Arbeit widmet sich der Untersuchung auf Mikroplastikpartikel in schwierigen Matrices wie Sand- oder Bodenproben. Pro kg Neckar-Sediment wurden im Durchschnitt 208 Partikel gefunden.

Insgesamt wurde im Durchschnitt pro kg Neckar-Sediment (Strandabschnitt) 208 Partikel gefunden. Bildquelle: domeckopol - Pixabay (Symbolbild).

Insgesamt wurde im Durchschnitt pro kg Neckar-Sediment (Strandabschnitt) 208 Partikel gefunden. Bildquelle: domeckopol - Pixabay (Symbolbild).

Kunststoffe sind aus unserem heutigen Alltag nicht mehr wegzudenken. Aufgrund ihrer oftmals guten Beständigkeit und einer oft unzureichenden Entsorgung stellen diese jedoch mehr und mehr eine Belastung für unsere Ökosysteme dar, sowohl in Form von Makro- als auch Mikroplastik. Die Untersuchung auf solche Mikroplastikpartikel stellt eine analytische Herausforderung, insbesondere in schwierigen Matrices wie Sand- oder Bodenproben dar, da bisher sich noch nicht viele Studien auf die Analyse in solchen Matrices konzentriert haben.

Mikroplastik wurde in verschiedenen Sediment-Matrices von Fließgewässern analysiert. Dazu wurden Vorversuche durchgeführt, um die Wiederfindungsrate einzelner Prozessschritte in der Analyse sowie im gesamten Prozess zu ermitteln. Insgesamt wurde im Durchschnitt pro kg Neckar-Sediment (Strandabschnitt) 208 Partikel gefunden. Die Dichteseparation erfolgte in Erdproben letztendlich mit ges. NaCl-Lösung und in sandigen Proben über ZnCl2-Lösung. Der Aufschluss der separierten Phase wurde mit 60%-iger H2SO4 bei ca. 70 °C durchgeführt. Die gefundenen MP-Partikel wurden mikroskopisch hinsichtlich ihrer Form und Farbe untersucht und, sofern genug Material vorhanden, mittels FTIR hinsichtlich ihrer Materialität geprüft.

Abbaubarkeit von Biokunststoffen

Im Weiteren wurden Untersuchungen zur Abbaubarkeit von Biokunststoffen in Kompost und künstlichem Meerwasser durchgeführt. Dabei wurden PLA- und Maisstärkebasierte Polymere untersucht. Die PLA-basierten Polymere waren weit unter dem gesetzlich geforderten Wert von 90 prozentigem-Abbau der organischen Substanz. Lediglich die Maisstärkefolie (biologisch abbaubare Hundekotbeutel) wurde zu über 99 Prozent innerhalb von 79 Tagen abgebaut. Die mechanische Belastung durch Strömung an Flüssen und Stränden wurde mittels künstlichen Meerwassers simuliert und an Kunststoffproben (herkömmlich sowie bioabbaubar) wurden Veränderungen der physikalischen und chemischen Eigenschaften analysiert. Auch die Entstehung von sekundärem Mikroplastik wurde in diesem Zusammenhang diskutiert.

Migrationsversuche der unbehandelten und behandelten Kunststoffproben und eine anschließende Analyse mittels GS-MS erlaubten es einzelne herausgelöste Additive wie z.B. Weichmacher (Phthalate) aus den analysierten Kunststoffproben identifizieren zu können.

Die Arbeit wurde verfasst von Tobias Dettinger als Bachelor-Arbeit an der Hochschule Esslingen.

Bildquelle: Pixabay.

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