Die zuverlässige quantitative und qualitative Bestimmung von Mikroplastik in verschiedenen Umweltproben ist für die Bewertung von Mikroplastik ein wichtiger Schritt. Dazu ist es notwendig, Mikroplastikpartikel von natürlichen Partikeln wie Sand, pflanzlichen und tierischen Rückständen und anderen natürlichen Materialien unterscheiden zu können. Selbst bei dem Einsatz von spektroskopischen Identifikationsmethoden wie der Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopie (FTIR) und Raman-Spektroskopie kann die durch die natürlichen Rückstände verursachte Interferenz den Nachweis von Mikroplastik erschweren. Daher müssen diese zuvor entfernt werden. Organische Materie weist eine ähnliche Dichte wie Mikroplastik auf und kann durch ein Aufschlussverfahren wie oxidativen, alkalischen und Säureaufschlüssen oder einem enzymatischen Verdau entfernt werden. Diese Aufbereitungsmethoden können jedoch ggf. unbeabsichtigt auch die zu untersuchenden Mikroplastikpartikel beeinflussen.
Ziel der Studie war es, eine Probenaufbereitungsmethode zur Entfernung natürlicher, organischer Bestandteile einer Abwasser-Matrix zu optimieren, zu standardisieren und zu validieren. Dabei soll eine möglichst effektive Entfernung von organischen Rückständen erreichen werden, ohne die Mikroplastikpartikel selber zu verändern. Die Methoden wurden zur Anwendung auf sieben herkömmlichen Polymeren, darunter PS, PE, PP, PET, PVC, PA und PLA validiert. Zuerst wurde die Validierung auf den Größenbereich von 80 – 300 μm ausgelegt. Danach wurden die zwei besten Methoden (Wasserstoffperoxid sowie Fenton-Reaktion) ebenfalls bei kleineren Mikroplastikpartikeln validiert (<10 μm).
Die auf der Fenton-Reaktion basierte Methode wurde für eine Feldstudie verwendet, bei der Abflüsse von zwei Kläranlagen beprobt wurden, um die Mikroplastik-Rückhalteleistung der nachgeschalteten Sandfilter zu bestimmen. Die Probenahmeeinrichtung ist geschlossen und komplett aus Metall, um Plastik-Kontamination zu vermeiden. Die Anlage bietet eine Hochleistungspumpe sowie drei modulare Stahl-Filterkaskaden (100 μm, 50 μm, 10 μm). Zusätzlich wurde der Ablauf vom 10 μm Filter beprobt, um auch die Partikel < 10 μm zu erfassen. Die beprobten Volumina betrugen 5000 – 7000 L für die zwei großen Filter (100 & 50 μm) sowie 200 L für den 10 μm Filter und 2,5 L für die Fraktion < 10 μm.
| Projektleiter | Prof. Dr.-Ing. Jörg E. Drewes |
| Sachbearbeiter | Mohammed Al-Azzawi, M. Sc. |
| Finanzierung | Bayerische Forschungsstiftung |