14.07.2017 - Technische Universität Wien - Institut für Verbrennungskraftmaschinen u. Kraftfahrzeugbau

Mikroplastik im Meer: Bisherige Studien oft unsauber

Winzige Kunststoffpartikel finden sich fast überall. Eine Untersuchung der TU Wien zeigt allerdings: Was man für Plastik aus der Meeresprobe hielt, kann oft auch Naturfaser vom Labormantel sein.

Ständig gelangt Kunststoff in den Ozean – aus Schiffen, aus ungesicherten Deponien, über das Abwasser. Seit Jahren wird immer wieder behauptet, dass ein großer Teil des marinen Kunststoffs aus winzigen Kunstfasern besteht - genannte werden etwa Polyester oder Viskose. Selbst in großer Tiefe sollen diese Partikel nachgewiesen worden sein. Bei solchen Untersuchungen muss man allerdings genau darauf achten, die richtige Nachweismethode zu wählen, und genau diese Regel wurde bei bisherigen Studien oft nicht eingehalten, wie eine Analyse der TU Wien nun zeigt. Man stellte fest, dass manche Messtechniken zwischen natürlichen und künstlichen Mikropartikeln gar nicht unterscheiden können. Was man für Plastik aus der Umweltprobe hielt, dürfte in vielen Fällen bloß eine Kontamination durch Naturfasern der Labormäntel gewesen sein.

Wer misst, misst auch Mist

„Wenn man in Wasserproben nach Kunststoffen sucht, dann besteht immer die Gefahr, dass die nachgewiesenen Substanzen gar nicht aus der Probe selbst stammen, sondern aus der Laborumgebung“, sagt Prof. Bernhard Lendl vom Institut für Chemische Technologien und Analytik der TU Wien. Dieses Problem war bereits bekannt, daher gaben sich manche Forschungsgruppen auch große Mühe, beim Nachweis von Kunststoff in Umweltproben Kunstfasern im Labor zu vermeiden. Die Experimente wurden in speziellen Reinräumen durchgeführt, Kleidung aus Kunstfasern war verboten. Ansonsten hätten winzige Fasern der Kleidung unweigerlich ihren Weg in die Probe gefunden und das Ergebnis verfälscht.

Woran man allerdings nicht dachte: Viskose ist eine holzbasierte Zellulosefaser, die nicht mit Plastik gleichgesetzt werden kann. Im Gegensatz zu synthetischem Plastik besteht Viskose aus natürlicher Zellulose und ist daher biologisch abbaubar. Kunstfasern und natürliche Zellulosefasern (z.B. Viskose und Baumwolle) sind schwer voneinander zu unterscheiden. Wenn man nicht die richtigen Analysemethoden anwendet, kann auch eine Kontamination durch Fasern des Baumwoll-Labormantels ein Ergebnis liefern, das man fälschlicherweise als Nachweis von Plastik interpretieren kann.

Ähnliche Verfälschungen im Labor hatte es vorher auch schon bei Bier- und Honig-Proben gegeben – auch dort war Mikroplastik nachgewiesen worden, später bemerkte man allerdings, dass die Ergebnisse wohl auf unsaubere Laborbedingungen zurückzuführen waren.

Infrarot-Analyse

Die übliche Methode zum Nachweis von Kunststoff-Spuren in Wasserproben ist die Infrarot-Spektroskopie. Wenn man die Probe mit Infrarotstrahlung beleuchtet, wird ein Teil der Strahlung absorbiert. Unterschiedliche chemische Substanzen absorbieren unterschiedliche Bereiche des Infrarot-Spektrums in unterschiedlichem Ausmaß, dadurch kann man verschiedenen Chemikalien individuelle Infrarot-Fingerabdrücke zuordnen.

„Wir haben verschiedene Proben mit genau bekanntem Inhalt untersucht, und zwar mit mehreren unterschiedlichen Infrarotspektroskopie-Methoden“, sagt Bernhard Lendl. Dabei zeigte sich, wie leicht bei solchen Tests Fehler entstehen. „Wenn man die richtige Methode wählt und die Messparameter sorgfältig festsetzt, dann erhält man zwar durchaus zuverlässige Ergebnisse, doch mit der Technik, die dafür bisher verwendet wurde, ist eine Unterscheidung von Kunstfasern und natürlichen Substanzen einfach nicht möglich“, sagt Lendl. „Unseren Ergebnissen nach dürfte es sich bei den angeblich in großer Meerestiefe gefundenen Kunstfasern einfach um einen Messfehler handeln.“

Das bedeutet freilich nicht, dass die Verschmutzung der Weltmeere durch Plastik harmlos ist. In unseren Ozeanen treiben tatsächlich große Mengen Kunststoff herum – von der Plastikflasche bis zum verlorengegangenen Fischernetz, daran ist nicht zu zweifeln. „Doch wenn es darum geht, Mikroplastik-Spuren nachzuweisen, muss man die passenden wissenschaftlichen Methoden wählen“, betont Bernhard Lendl. „Alles andere ist unseriös und hilft weder dem Ozean noch der Wissenschaft.“

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