Spotlight August 2022: Dreistufen-Modell zur Entstehung von Mikro- und Nanoplastikpartikeln

Home > Spotlight August 2022: Dreistufen-Modell zur Entstehung von Mikro- und Nanoplastikpartikeln

Plastikverschmutzung ist ein globales Problem, welches die Menschheit noch in mehr als 100 Jahren beschäftigen wird. Es gibt die sichtbare Verschmutzungen, z.B. Plastikfetzen in der Umwelt, die für viele Tiere zum Tode führen (weil sie das Plastik irrtümlich für Nahrung halten und es fressen oder weil sie sich in dem Plastikmüll verfangen). Ein jedoch für das bloße Auge nicht sichtbar ablaufender Prozess ist der Zerfall von großen Plastikteilen in kleinere Fragmente (Mikroplastik), die wiederum in noch kleinere Partikel zersetzt (Nanoplastik) werden (weiterführende Infos zu Nanoplastik in der Umwelt).

Wie genau der Prozess des Zerfalls aufgrund von Verwitterung abläuft und was genau mit Nanoplastik Partikeln passiert, wurde in dem hier vorgestellten Paper untersucht. Ausgangspunkt für die Untersuchung waren Plastikpellets im mittleren Größenbereich von 100- 200 µm, die im Labor Verwitterung durch Wasser und Sonneneinstrahlung ausgesetzt wurden. Es wurde auf diese Art die natürliche Verwitterung durch Regen und Sonneneinstrahlung in Mitteleuropa über einen Zeitraum von 1,5 Jahren imitiert. Der Zerfall konnte in 3 wesentliche Stufen eingeteilt werden. Zunächst wurden die großen Fragmente durch Oberflächenabrieb in einem Zeitraum von bis zu 17 Tagen geglättet und kleinere Bruchstücke lösen sich ab (Stufe 1). Nach einem Zeitraum von mindestens 58 Tagen bildeten sich Risse an der Plastikoberfläche (Stufe 2). Schließlich führen die Risse zum Ablösen von kleineren Partikeln (Stufe 3) Aus einem Ursprungspartikel konnten sich dabei bis zu 14.000 Nano- und Mikroplastikpartikel bilden. Die Nanoplastik Partikel bilden im Anschluss mit Mikroplastik Partikeln größere Agglomerate. Das könnte erklären, warum einzelne Nanoplastikpartikel so schwer in der Umwelt nachzuweisen sind. Umweltorganismen werden somit Nano- und Mikroplastik Partikel gleichzeitig ausgesetzt sein. Gleichzeitig können auch an natürliche Partikel gebundenen Nanoplastik Partikel in die Nahrungskette eintreten.
Die Versuche zur Verwitterung von größeren Plastikstücken in Nano- und Mikroplastikpartikel im Labor liefern wichtige Erkenntnisse zum Umweltverhalten von Plastik. Sie zeigen auch, dass es für die verschiedenen Polymere unterschiedliche Zersetzungsprozesse gibt.

 

Original Publikation:
Menzel T., Meides N., Mauel A., et al. Degradation of low-density polyethylene to nanoplastic particles by accelerated weathering,
Science of The Total Environment 2022; 826 (154035). https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.154035

Spotlight August 2022: Dreistufen-Modell zur Entstehung von Mikro- und Nanoplastikpartikeln

Weitere Spotlights


Spotlight August 2021: Auf dem Weg zu FAIR-Daten für die Nanosicherheit

Spotlight August 2021: Auf dem Weg zu FAIR-Daten für die Nanosicherheit

Im August möchten wir ein Paper zum Thema FAIR data vorstellen. Das im Juni 2021 in Nature Nanotechnology veröffentlichte Paper fasst die Herausforderungen zusammen und gibt Empfehlungen für die effiziente Wiederverwendung von Nanosicherheitsdaten im Einklang mit den kürzlich aufgestellten FAIR-Leitprinzipien (findable, accessible, interoperable and reusable). Der Artikel fasst das Know-how über die Erfassung, Auffüllung und […]

Weiterlesen

Spotlight Mai 2022: „Nano-Geister“ – Risikobewertung von Feinstpartikeln in Lebensmitteln mit Vorurteilen gegenüber fiktivem „nano“

Spotlight Mai 2022: „Nano-Geister“ – Risikobewertung von Feinstpartikeln in Lebensmitteln mit Vorurteilen gegenüber fiktivem „nano“

Die Europäische Kommission hat ein Verbot für den Farbstoff Titandioxid in Lebensmitteln erlassen. Titandioxid, das für einen schönen Glanz und strahlend weiße Farbe sorgt, kann möglicherweise das Erbgut schädigen. Für das Spotlight im Mai 2022 haben wir einen Review-Artikel aus 2022 ausgewählt, der sich mit der Risikobewertung von Titandioxid (E171) in Lebensmittelqualität und den daraus […]

Weiterlesen

Spotlight Juli 2021: Einstieg in die digitale Materialforschung – jetzt starten

Spotlight Juli 2021: Einstieg in die digitale Materialforschung – jetzt starten

Maschinelles Lernen, Künstliche Intelligenz, Big Data… Kennen Sie diese Begriffe? Es sind nicht nur Buzzwords, denn die Digitalisierung der Wissenschaft ist ein aufstrebendes Gebiet, das ständig wichtiger wird. Deshalb wollen wir Ihnen den Artikel “A Paradigm Change in Material’s Development” von J. Kimmig aus der Gruppe von U. Schubert, Jena vorstellen. In diesem Artikel werden […]

Weiterlesen

Spotlight Oktober 2022: Die Diskussion um Titandioxid – wieso die aktuelle Gefährdungsklassifizierung der ECHA und der EFSA hinterfragt werden sollte

Spotlight Oktober 2022: Die Diskussion um Titandioxid – wieso die aktuelle Gefährdungsklassifizierung der ECHA und der EFSA hinterfragt werden sollte

Titandioxid (TiO2) wurde aufgrund verschiedener Berichte und wissenschaftlicher Studien in diesem Jahr (2022) auch in Europa für den Gebrauch als Lebensmittelzusatzstoff mit dem Hinweis verboten, dass es möglicherweise krebserregend sein könnte. Obwohl seit dem Gebrauch dieses Materials in Mikro- aber auch Nanogröße in vielen Produkten (seit mehr als 80 Jahren in Farben als Weißpigment enthalten […]

Weiterlesen

Skip to content