Mikroplastik im Wasser : Risiko für Fische und Algen

Wer kleinste Partikel untersucht, braucht aufwändige Analyseverfahren.

Mit der „Elbgrund“ auf Forschungsfahrt. Bei der Probenentnahme verstopfen immer wieder Algen die Maschen der Pumpenfilter.
Mit der „Elbgrund“ auf Forschungsfahrt. Bei der Probenentnahme verstopfen immer wieder Algen die Maschen der Pumpenfilter.Foto: Aki Ruhl/TU Berlin

Gelangen winzige Kunststoffteilchen ins Wasser, können sie die dort lebenden Organismen von kleinsten Algen über Muscheln bis zu großen Fischen gefährden, befürchten Behörden, Umweltverbände und Fachwissenschaftler gleichermaßen. Um das Risiko dieses Mikroplastiks einschätzen zu können, müssen Forscher nicht nur seine Wirkung auf Organismen untersuchen, sondern zunächst einmal die Teilchen selbst analysieren: Handelt es sich überhaupt um Mikroplastik? Falls ja, aus welchen Kunststoffen bestehen die Teilchen? Und in welchen Mengen kommen sie vor?

Koordiniert von Martin Jekel vom Fachgebiet Wasserreinhaltung der TU Berlin untersuchen Behörden wie das Umweltbundesamt, verschiedene Universitäten und andere öffentliche Forschungseinrichtungen wie das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung UFZ in Leipzig und Halle daher im Projekt „Mikroplastik im Wasserkreislauf“ (MiWa) sowohl Analysemethoden als auch die biologischen Auswirkungen der Mini-Kunststoffe.

Um Mikroplastik zu untersuchen, muss man es erst einmal einsammeln. Das wiederum ist schwieriger, als es klingt. Nicht nur, weil die Winzlinge sehr klein und entsprechend schwer zu erwischen sind. Sondern vor allem, weil neben Mini-Kunststoff jede Menge anderer Substanzen im Wasser schwimmen. „Maximal ein Prozent besteht aus Mikroplastik“, fasst Martin Jekel erste Ergebnisse des Projekts zusammen. In mehreren Stufen reichern Filter daher erst einmal die winzigen Kunststoff-Teilchen an. Noch vorhandene organische Stoffe beseitigen die Forscher dann zum Beispiel mit schwachen Säuren.

Die Methoden der MiWa-Forscher liefern zuverlässige Ergebnisse

Als im Sommer 2017 eine Staffel mit 250 Teilnehmern von Sachsen nach Schleswig-Holstein über 575 Flusskilometer die Elbe hinunterschwamm, fuhr das Forschungsschiff MS „Elbegrund“ den Schwimmern voraus. Für die MiWa- Forscher war das eine gute Gelegenheit, ihre Entwicklungen praktisch zu testen; sie pumpten eifrig Elbwasser. „Die Filter mit einem Hundertstelmillimeter Maschenweite waren regelmäßig von winzigen Algen verstopft“, erinnert sich Martin Jekel. Erst mit den deutlich gröberen Filtern mit einem Zwanzigstelmillimeter großen Öffnungen gelang es, gute Proben einzusammeln, die später im Labor aufwändig untersucht wurden.

Dort arbeiten die Forscher aus gutem Grund in reinster Luft: „Immer wieder werden von unserer Kleidung winzige Fasern abgerieben, die unter Umständen die Proben verändern können“, erklärt Martin Jekel. Nachdem das Mikroplastik unter dem Mikroskop untersucht wurde, kommen moderne Analysemethoden wie die Raman- und die Infrarot-Spektroskopie, sowie einige weitere Untersuchungen zum Einsatz. „Meist identifizieren wir damit Kunststoffe, die in großen Mengen produziert werden“, fasst Martin Jekel ein vorläufiges Ergebnis zusammen. Genau das war auch erwartet worden. Die Methoden der MiWa-Forscher scheinen also zuverlässige Ergebnisse zu liefern. Und ermöglichen es so, die Rolle genauer zu erkunden, die Mikroplastik im Süßwasser von den Abwasserkanälen über Bäche und Seen bis zu den großen Strömen spielt.

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