Nanoplastikteilchen in der freien Natur sichtbar machen
In der Umwelt sammeln sich Kunststoff-Partikel an. Eine neue Methode ermöglicht nun, die winzigsten dieser Teilchen zu finden und zu charakterisieren.
Abdeckfolien, Reifenabrieb, Plastiksäckli: Längst weiss man, dass Kunststoff auf unzähligen Wegen in Boden und Wasser gelangt, wo er in immer kleinere Stücke zerfällt. Während sich viele Forschende mit Mikroplastik im Grössenbereich von Milli- und Mikrometern beschäftigen, ist über die noch kleinere Nanoplastik fast nichts bekannt – denn diese lässt sich mit verfügbaren Techniken nicht in der Umwelt nachweisen.
Experimente im Labor zeigen jedoch, dass diese winzigen Teilchen möglicherweise schädlich für Ökosysteme und die Gesundheit von Mensch und Tier sind. Sie können aufgrund ihrer geringen Grösse in kleinste Lebewesen eindringen und bei höheren Organismen sogar die Blut-Hirn-Schranke überwinden. Eine mit Förderung des SNF entwickelte Methode ermöglicht nun erstmals zu untersuchen, welche Sorten von Nanoplastik sich wo in der freien Natur ansammeln.
In Tee und Ackerboden
Hierfür setzte der Bodenforscher Moritz Bigalke von der Universität Bern und sein Team die sogenannte Scanning-Transmission-Röntgenmikroskopie ein, mit der sich Strukturen im Nanometerbereich darstellen lassen. Damit spürten sie erfolgreich Nanoplastik in Bodenproben und in mit reinstem Laborwasser frisch aufgebrühtem Pfefferminztee auf – bei letzterem stammten die Nanoplastikteilchen aus dem polyamidhaltigen Teebeutel. Zudem konnten die Forschenden in den Proben sechs verschiedene Sorten von Kunststoff wie etwa PET oder Polystyrol voneinander unterscheiden.
Bigalke räumt in der Publikation* zu den Untersuchungen zwar ein, dass sich die Technik nicht für quantitative Analysen eignet, da ein Scan bis zu einer halben Stunde dauert. Aber die Forschenden können damit nun einzelne Nanopartikel etwa in Proben von Ackerboden charakterisieren und daraus Rückschlüsse auf Prozesse ziehen, die einen Einfluss auf die Produktion von Nutzpflanzen haben könnten. Denn Plastik gelangt auf vielen Wegen auf den Acker, zum Beispiel aus Kompost oder durch Kunststofffolien. Und aus den vergangenen Jahrzehnten sind reichlich Altlasten vorhanden.
A. Foetisch et al.: Identification and characterisation of individual nanoplastics by scanning transmission X-ray microscopy (STXM). Journal of Hazardous Materials (2021)