Spotlight Januar 2021: Herausforderung Nanoplastik – Wie die Verbreitung von Nanopolystyrol in der Umwelt besser nachverfolgt werden kann.

Im Januar stellen wir ein Paper vor, das im Nature Journal communications materials veröffentlich wurde. Der Fokus des Artikels liegt auf der Entwicklung einer neuen Detektionsmethode von Nanopolystyrol. Die Methode ermöglicht es nicht nur erstmalig Nanoplastik in der Umwelt nachzuweisen, sondern auch deren Anreicherung in Pflanzen und Tieren zu bestimmen.

Nanoplastik, welches zahlreichen kommerziellen Produkten beigesetzt wird oder durch weitere Zerkleinerung von Mikroplastik entsteht, stellt eine große Gefahr für unsere Umwelt dar. Der Nachweis in der Umwelt ist aus zwei Gründen schwierig. Erstens ist es aufgrund der geringen Größe schwierig, die Teilchen in der Umwelt zu bestimmen. Zweitens sind die Konzentrationen sehr gering. Um jedoch mögliche Auswirkungen auf Pflanzen und Tieren zu verstehen, ist eine Nachverfolgung der Nanopartikel unerlässlich. Dem Team um Maya Al-Sid-Cheikh ist es mittels einer speziellen Markierung gelungen, den Nachweis von Nanoplastik zu verbessern. Dafür verwendeten sie eine besondere Form des Kohlenstoffs, ¹⁴C genannt, die natürlicherweise nicht vorkommt. Anders als bei anderen Markierungen, z.B. durch Fluoreszenzfarbstoffe, kann diese Markierung nicht verloren gehen z.B. durch ausbleichen. Durch die Verwendung von solchem ¹⁴C-markierten Polystyrolpartikeln konnte erstmalig die Aufnahme und Verteilung von Nanoplastik in Muscheln nachverfolgen werden. Das ¹⁴C-markierte Nanopolystyrol konnte dabei auch in sehr geringen Konzentration nachgewiesen werden, die auch einen Nachweis in der Umwelt, z.B. Gewässern erlaubt. Die Methode kann dafür eingesetzt werden mittels Laborexperimenten  die Verteilung von Nanoplastik in der Umwelt und in Organismen besser zu verstehen. Sie ermöglicht jedoch keine direkt Messung von Nanoplastik in der Umwelt, da diese die Markierung nicht tragen. Wie die Autoren auch kritisch anmerken, ist es möglich, dass sich markierte Partikel und natürlich vorkommende Partikel unterschiedlich verhalten.

Original-Veröffentlichung:

Al-Sid-Cheikh, M., Rowland, S.J., Kaegi, R. et al. Synthesis of 14C-labelled polystyrene nanoplastics for environmental studies. Commun Mater 1, 97 (2020). https://doi.org/10.1038/s43246-020-00097-9