Während sich Makroplastik mit einfachen Methoden sammeln und untersuchen lässt, gestaltet sich die Bestimmung von Mikroplastik im Sediment ungleich aufwändiger.
Wie kann es überhaupt gelingen, diese mikroskopisch kleinen Plastikteilchen in einer Strand-Sedimentprobe nachzuweisen?
Eine Arbeitsgruppe des GEOMAR-Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung in Kiel hat dazu ein Verfahren entwickelt, mit dem es möglich ist Mikroplastik aus Sedimentproben zu extrahieren. Die Methode macht sich den Dichteunterschied zwischen natürlich vorkommendem Strandsediment und Polymeren zunutze.
Das Prinzip besteht darin, die Probe mit einer Salzlösung (Dichte ca. 1,8 g/cm³) zu versetzen, die dafür sorgt, dass das Strandsediment sich auf dem Boden eines Gefäßes ablagert, während gleichzeitig die weniger dichten Kunststoffe an die Oberfläche treiben.
Das aufschwimmende Material wird nun vorsichtig durch einen Siebturm mit Sieben unterschiedlicher Maschenweite (1 mm bis wenige µm) gespült, um die Partikel auch der Größe nach zu trennen.
Salzlösung mit Sedimentprobe im Becherglas. Am Boden lagert sich das Sediment ab, während enthaltene Kunststoffe an der Oberfläche schwimmen.
Erste Ergebnisse: In den Sieben findet man neben den Plastikteilen vereinzelt Holzstücke.
Anschließend werden die Siebinhalte zentrifugiert und mit einem speziellen Absaugsystem auf einzelne kleine Filter überführt. Unter einem Mikroskop werden die Partikel dann sortiert und für die Analyse mittels RAMAN-Spektroskopie vorgelegt.
Da es sich um natürlich vorkommende Proben handelt, muss enthaltene Organik (Algen, Holzstücke, Schalenreste etc.) im Vorfeld gelöst werden. Ansonsten verschmutzen die Filter und die Plastikteilchen sind unter dem Mikroskop nur noch schwer erkennbar.
Am Ende sollen sogar Plastikpartikel bestimmt werden, deren Größe lediglich wenige µm beträgt, somit also gerade noch unter einem Mikroskop erkennbar sind. Oberste Regel im Labor ist also Sorgfältigkeit, um Kontaminationen der Proben durch umherfliegenden Staub und Fasern zu minimieren. Insgesamt dauert das Bearbeiten einer Probe (ca. 1 kg Sand) etwa vier Tage.
Das Abdecken aller Gefäße mit Alu-Folie, sowie das zukleben der Laborkittel-Ärmel gehören beim Arbeiten mit winzigen Mikroplastikteilchen dazu.
Blick durchs Mikroskop: Jede Menge Fasern.
Hallo Mikroplastik-Leute!
Ihr schreibt in eurem Verfahren, dass die “Organik im Vorfeld gelöst werden muss”. Wie macht ihr dass?
Ich bin Naturwissenschaften Lehrer auf Juist und würde euer Verfahren gerne für Schüler anpassen.
Viel Erfolg!
Heiko
Hallo Heiko,
Matthias Haeckel macht das mit einer NaOCl-Lösung (1.5-3% ig). Andere Methoden nutzen H2O2 oder enzymatische Cocktails (Protease, Cellulase etc).
Liebe Grüße, Dennis
Hallo liebes Team,
ich würde gerne das Verfahren zur Mikroplastik detektion für meine Bchelorarbeit nutzen.
Ich studiere in Kiel und würde deshalb gerne mit dem geomar kooperieren.
Wo bekomme ich die Kontaktdaten des Verantwortlichen her?
(Meine Mail: stu212576@mail.uni-kiel.de)
Netten Gruß
Christoph
Hallo Christoph,
Matthias Haeckel ist der Ansprechpartner dafür. Auf der Geomar-Seite findest du seine Kontaktdaten.
In der Kieler Forschungswerkstatt haben wir auch ein FTIR um den Mikroplastik-Typ bestimmen zu können. Der Ansprechpartner dafür ist Tim Kiessling.
Liebe Grüße Dennis Brennecke
Hallo!
Mit welchem Salz und in welcher Konzentration wurde die Dichte des Wassers heraufgesetzt?
MfG
Hallo Nils,
Matthias Haeckel ist der Ansprechpartner dafür. Auf der Geomar-Seite findest du seine Kontaktdaten.
Liebe Grüße Dennis Brennecke