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Mikroplastik
Das Biologische Labor der Landesagentur für Umwelt und Klimaschutz führt Probenahmen an den wichtigsten Südtiroler Flüssen (Etsch, Eisack, Rienz und Ahr), sowie an einigen Hochgebirgsbächen (u.a. Karlinbach im Langtauferer Tal, Trafoier Bach und Mareiter Bach) durch, um das Vorkommen von Mikroplastik nachzuweisen und dessen mögliche Herkunft zu bestimmen.
Was ist Mikroplastik?
Der große Erfolg des Kunststoffs hängt mit seinen zahlreichen Eigenschaften zusammen, die ihn zu einem sehr beständigen Werkstoff machen. Darum bleiben Kunststoffabfälle, wenn sie nicht ordnungsgemäß entsorgt werden, über sehr lange Zeiträume in der Umwelt bestehen. Durch Sonneneinstrahlung und Witterung verändern sich bzw. fragmentieren diese. Die dadurch entstandenen Bruchstücke führen zur Verbreitung des Kunststoffes in Form von Mikroplastik in der Umwelt.
Obwohl es derzeit keine international standardisierte Größeneinteilung gibt, werden normalerweise Fragmente, die kleiner als 5 mm sind, zum Mikroplastik gezählt. Kürzlich wurde eine weitere Unterscheidung zwischen „kleinen“ (1 µm bis 1 mm) und „großen“ (1 mm bis 5 mm) Mikroplastikpartikeln vorgeschlagen. Fragmente, die größer als 5 mm sind, werden als Makroplastik bezeichnet. Kunststoffpartikel, die kleiner als 1 µm und größer als 1 nm sind, werden hingegen als Nanoplastik klassifiziert.
Mikroplastik kann auch nach seiner Herkunft in Primär- oder Sekundärkunststoffe eingeteilt werden. Erstere werden für den Einsatz als feines Pulver in technischen Anwendungen oder auch als kosmetische Zusatzstoffe verwendet. Sekundäres Mikroplastik entsteht bei der Zerkleinerung von Makroplastik-Rückständen durch Umwelteinflüsse. Nanoplastik wird zunehmend im medizinischen und elektronischen Bereich eingesetzt.
Die am häufigsten verwendeten Polymeren sind Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyethylenterephthalat (PET) und Polyvinylchlorid (PVC).
Unsachgerecht entsorgte Kunststoffabfälle werden durch atmosphärische Einflüsse (Regen, Schnee oder Wind) zerkleinert und gelangen so als Mikroplastik in Gewässer. Weiters werden aus dem Abwasser synthetische Fasern (Polyester, Polyamid und Acryl), die bei Waschgängen aus Kleidung herausgelöst werden, eingetragen. Auch das in Duschgelen und Kosmetika zugesetzte Mikroplastik gelangt so in Gewässer.
Seit Jänner 2020 (Gesetz 2582) ist die Herstellung von Peeling-Kosmetik und Reinigungsmitteln, die Mikroplastik enthalten, verboten.
Die meisten wissenschaftlichen Studien zu Mikroplastik in der Umwelt haben sich zunächst auf die Meere konzentriert. Dabei wurden gravierende Auswirkungen des Mikroplastiks auf die Nahrungsketten festgestellt. Bei diesen Studien wurde allerdings auch beobachtet, dass mehr als 80% der im Meer gefundenen Kunststoffe durch Fließgewässer des Festlandes eingetragen werden. Untersuchungen in Süßwasserökosystemen werden jedoch noch selten durchgeführt. Dies beruht wahrscheinlich auch darauf, dass es noch keine standardisierten Methoden für die Probennahme und für die Bestimmung im Labor gibt. Dadurch sind Ergebnisse oft nicht vergleichbar.
Die Auswirkungen auf den Menschen sind noch wenig erforscht, aber man kann davon ausgehen, dass die Belastung sehr groß ist. Das Eindringen von Mikroplastik in den menschlichen Organismus erfolgt durch Verschlucken, Einatmen oder über Hautkontakt.
Die schädlichen Auswirkungen könnten vor allem mit der Toxizität der Mikropartikel selbst zusammenhängen. Zudem spielen der oxidative Stress und die durch das Mikroplastik ausgelösten Entzündungsreaktionen möglicherweise eine große Rolle. Letztere beruht auf einer Unfähigkeit des Immunsystems, Mikrokunststoffe zu erkennen und auszuscheiden. Eine kürzlich vom WWF in Auftrag gegebene australische Untersuchung schätzt, dass wir jede Woche bis zu 2.000 Mikroplastikfragmente verschlucken, was dem Gewicht einer Kreditkarte entspricht (5 Gramm). Die Partikel, die am wahrscheinlichsten im menschlichen Körper verbleiben und schädliche Wirkungen verursachen, sind jene, die kleiner als 5 - 10 µm sind.
Ergebnisse der Überwachung – Jahre 2022/2023
Bei den Untersuchungen, die in den Jahren 2022-2023 an den größten Fließgewässern Südtirols (Etsch, Eisack, Rienz und Ahr) und an einigen Hochgebirgsbächen (darunter Karlinbach in Langtaufers, Trafoier Bach und Mareiter Bach) durchgeführt wurden, wurde in allen entnommenen Wasserproben Mikroplastik nachgewiesen . Die Ergebnisse dokumentieren im Allgemeinen eine geringe Gesamtkonzentration von Mikroplastik. Nationale und europaweite Studien, die an gleichartigen Fließgewässern durchgeführt wurden, zeigen ähnliche Resultate auf. Im Vergleich mit großen Flüssen in Europa und in Asien sind die in Südtirol ermittelten Konzentrationen allerdings niedriger.
Die in den Proben gefundenen Mikroplastik-Teilchen wurden einer Infrarot-Spektroskopieanalyse unterzogen, um die chemische Zusammensetzung jedes Fragments zu bestimmen.
Es wurde die ATR-FTIR-Technik an der Universität Insubrien (Como), Fachbereich für Theoretische und Angewandte Wissenschaften, eingesetzt.
Die abgeschwächte Totalreflexion (ATR) ist eine Methode, bei der, durch Wechselwirkung des zu untersuchenden Materials mit Infrarotlicht, Informationen über dessen chemische Zusammensetzung und über die molekulare Struktur gewonnen werden kann.
Aus den durchgeführten Analysen geht hervor, dass Polyethylen (PE) die am häufigsten vertretene Kunststoffart ist. Auch Polystyrol (PS), Polyethylenterephthalat (PET) und Polypropylen (PP) sind weit verbreitet.
In einigen Proben wurde zudem das Vorhandensein von Polyurethan (PU), Polyvinylchlorid (PVC), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyamid (PA), auch bekannt als Nylon, Polycarbonat (PC) und Ethylen-Vinylacetat (EVA) nachgewiesen. Dabei handelt es sich um Materialien, die aufgrund ihrer Widerstandsfähigkeit und Vielseitigkeit in vielen Bereichen Anwendung finden.
Unsere Ergebnisse zeigen eine größere Ansammlung von Mikroplastik in niedrigeren Lagen mit geringer Meereshöhe. In Gebirgsbächen in höheren Lagen wurden hingegen nur sehr geringe Konzentrationen festgestellt.
Die Analysen der Ergebnisse der verschiedenen Kunststoffarten zeigen, dass die Anzahl des Mikroplastiks (mit bloßem Auge kaum sichtbare Kunststoffteile) größer ist als die Anzahl des Makroplastiks (mit bloßem Auge sichtbare Kunststoffteile). Unter den verschiedenen Formen von Mikroplastik überwiegen eindeutig Textilfasern, die aus den synthetischen Stoffen der Kleidung stammen. Darüber hinaus wurden häufig Bruchstücke von verwitterten Kunststoffgegenständen nachgewiesen.
In einigen Fällen wurde in den Gewässern Schaum dokumentiert, der hauptsächlich durch die Fragmentierung von Isoliermaterial und Gegenständen aus Polystyrol entstehen.
Mikroplastik kann in verschiedenen Grundsubstanzen untersucht werden: in der wässrigen Matrix (z.B. Gebirgsbäche), in den Ufersedimenten und in den Sedimenten des Gewässerbodens.
Tabelle mit den Ergebnissen der Überwachung von Mikroplastik – Jahre 2022/23 (download)
Grafik der Überwachung des Mikroplastiks
Ergebnisse der Jahre 2022-2023
Die Probeentnahme
Die meisten Methoden, die für Probennahme und Bestimmung im Labor angewendet werden, stammen aus der Meeresforschung. Diese wurden für die Untersuchungen an Seen und Flüssen angepasst und weiter entwickelt.
Das Monitoring von Mikroplastik in den Flüssen erfolgt über die Entnahme von Wasserproben. Die Wasserentnahme erfolgt über ein spezielles Netz, das „Manta Schleppnetz“. Die Wasserproben werden ins Labor gebracht, wo die eigentliche Untersuchung auf Mikroplastik am Stereomikroskop erfolgt. Dabei wird die Menge an Mikroplastik, sowie seine Eigenschaften (wie Größe, Form und Farbe) erhoben.
Die Behälter für die Probenahme und die Ausrüstung im Labor müssen aus Glas oder Metall sein, um zu verhindern, dass Mikroplastik von Behältern und Ausrüstung die Ergebnisse verfälschen. Während der Arbeiten sollte auch keine synthetische Kleidung getragen werden.
Probenahme von Mikroplastik in Südtirols Fließgewässer
(Produktion: Mai 2022)
Verringern wir die Verschmutzung durch Mikroplastik!
Wir alle können durch einen nachhaltigen und umweltfreundlichen Lebensstil mitwirken. Schon bei einem bewussten Einkauf von Lebensmitteln oder einem überlegten Kauf von Kleidung kann ein Beitrag zur Reduzierung von Mikroplastik geleistet werden.
Tipps zur Vermeidung von Mikroplastik:
- Lassen Sie keine Plastikgegenstände in der Umwelt zurück
- Trennen Sie Ihren Abfall richtig
- Vermeiden Sie die Verwendung von Einwegprodukten
- Wählen Sie Kleidung aus Naturfasern (Wolle, Baumwolle, Hanf, Viskose, Seide, Bambus, Modal) anstelle von Kleidung aus synthetischen Fasern (Elasthan, Nylon, Polyester, Acryl, Neopren und Polyurethan)
- Waschen Sie Kleidung aus Kunstfasern bei niedrigen Temperaturen und immer in einer voll beladenen Waschmaschine. Dadurch wird die Reibung und Fallhöhe der Kleidung in der Waschmaschinentrommel reduziert und somit wird die Bildung von Mikroplastikpartikeln verringert
- Verwenden Sie lieber Flüssigwaschmittel anstatt Waschpulver, da dieses eine „scrub“ Wirkung auf die Textilien haben könnte