Mikroplastik im Wasserkreislauf – Probenahme, Probenbehandlung, Analytik, Vorkommen, Entfernung und Bewertung (MiWa, Teilprojekt A3: Relevanz der Sorption organischer Schadstoffe an Mikroplastik und analytische Bestimmung von Mikroplastik mittels Infrarotspektroskopie) FKZ: 02WRS1378
Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Verbundprojekt MiWa zur Fördermaßnahme: „Risikomanagement von neuen Schadstoffen und Krankheitserregern im Wasserkreislauf im Förderbereich: Nachhaltiges Wassermanagement“ diente der Entwicklung und Harmonisierung analytischer Methoden zur Detektion sowie der Untersuchung toxikologischer und ökotoxikologischer Effekte von Mikroplastik.
Vorherige Untersuchungen und Befunde zum Vorkommen und der Wirkung von Mikroplastik (MP) in marinen Bereichen und in Süßwasserökosystemen waren vorhanden, aber hinsichtlich der Anzahl-, Volumen- und Massenkonzentrationen und der Größenverteilung von MP nur eingeschränkt bewertbar. Der Grund hierfür war ein Mangel an einheitlichen Methoden zur Probenahme für Wässer und Sedimente, der Probenaufarbeitung zur Trennung der MP-Partikel von den anderen Feststoffen, der Analytik der Plastiksorten und der Analytik der Partikelgrößen. Große Wissenslücken existierten zudem bei der (öko-)toxikologischen Charakterisierung und ökologischen bzw. gesundheitlichen Bewertung von MP in behandelten Abwässern, Oberflächengewässern, Grundwasser und im Trinkwasser.
Mit diesem als BMBF-Verbundvorhaben geförderten Projekt wurde der Versuch unternommen, eine einheitliche Methodik zur Bestimmung der Abundanz von MP in Süßgewässern sowie in Abwasser reinigenden und Trinkwasser aufbereitenden Anlagen zu entwickeln. Der Fokus lag zunächst auf synthetischen Polymeren, von welchen ein relevanter Beitrag zur MP-Belastung zu erwarten war. Das sind zum einen Thermoplaste aus dem Verpackungs- und Gebrauchsgüterbereich, hierzu zählen PE, PP PET und PS, sowie Thermoplaste für Faseranwendungen (PET, PA). Darüber hinaus sollte auch gezielt mit Polymeren aus Reifenabrieb gearbeitet werden (SBR, BR), weil hier eine vergleichswiese hohe Emissionsquelle auch für den Süßwasserbereich zu erwarten war.
Im Vorhaben wurden mehrere auf unterschiedlichen Techniken beruhende analytische Methoden zum Nachweis der Art und Menge an MP in Umweltproben etabliert und harmonisiert. Darunter fallen spektroskopische Methoden (FTIR, Raman), thermoanalytische Methoden (TGA-FTIR/MS, TED-GC-MS) als auch spurenanalytische Methoden für anorganische Bestandteile (u.a. ICP-MS). Ziel war, die entwickelten Methoden innerhalb des Projekts vergleichend einzusetzen und daraus Schlussfolgerungen zum jeweils geeigneten Einsatzbereich abzuleiten.
Mithilfe der harmonisierten Probenahme- und Analysetechniken wurden verschiedene Umweltsysteme, einschließlich eines dicht besiedelten urbanen Raumes gezielt auf Quellen, Senken und den Verbleib von MP untersucht.
Zur Bewertung der Mikroplastikproblematik wurden in toxikologischen und ökotoxikologischen Untersuchungen die Effekte von MP in Testsystemen charakterisiert. Zudem wurde auch die Interaktion von Mikroplastik mit „klassischen“ Schadstoffen über Sorptions- und Desorptionsvorgänge betrachtet.
Das Ziel des Verbundes MiWa, eine erste, nachvollziehbare, übergreifende und für die verschiedenen rechtlichen Anforderungen (AbwasserVo, OberflächengewVO, GrundwasserVO, TrinkwVO) notwendige Bewertung des erkannten Problembereichs MP im anthropogen geprägten Wasserkreislauf vorzunehmen, wurde erreicht.
An diesem Verbundprojekt arbeiteten 11 Partner mit. Die Koordination lag bei der Technischen Universität Berlin.
Finanzierung: Bundesministerium für Bildung und Forschung zur Fördermaßnahme: Risikomanagement von neuen Schadstoffen und Krankheitserregern im Wasserkreislauf im Förderbereich: Nachhaltiges Wassermanagement (02WRS1378D/MiWa)
Laufzeit des Projektes: 01.03.2016 bis 31.08.2019
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