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 April 2022: Eine neue Risikobewertung von Nanomaterialien beim 3D Druck ist notwendig

Spotlight April 2022: Eine neue Risikobewertung von Nanomaterialien beim 3D Druck ist notwendig

Die Verwendung von Nanomaterialien im 3D Druck hat großes Potential. Aufgrund der Eigenschaften von nanoskaligen Materialien können viele Anforderung im 3D Druck umgesetzt werden. Diese einzigartigen, auf der Größe der Teilchen basierenden Eigenschaften führen jedoch auch dazu, dass neue Risikobewertungen vorgenommen werden müssen. Denn werden die Nanopartikel im Druckprozess oder anschließen aus dem fertigen Produkt […]

Weiterlesen

Spotlight Juli 2023: Plastikverschmutzung und die dringende Notwendigkeit umfassende Maßnahmen zu ergreifen

Spotlight Juli 2023: Plastikverschmutzung und die dringende Notwendigkeit umfassende Maßnahmen zu ergreifen

Die Plastikverschmutzung ist zu einer erheblichen Bedrohung für die Ozeane, die biologische Vielfalt und die Ökosysteme weltweit geworden. Trotz der Bemühungen um eine Verringerung des Plastikverbrauchs nimmt die Plastikverschmutzung in der Umwelt durch die steigende Plastikproduktion weiter zu. Als Reaktion auf diese Krise verabschiedete die UN-Umweltversammlung im März 2022 eine Resolution zur Ausarbeitung eines rechtsverbindlichen […]

Weiterlesen

Spotlight Dezember 2021: Kieselsäure-Nanopartikel verbessern die Resistenz gegen Krankheiten von Pflanzen

Spotlight Dezember 2021: Kieselsäure-Nanopartikel verbessern die Resistenz gegen Krankheiten von Pflanzen

Die Widerstandsfähigkeit von Pflanzen gegenüber verschiedenen Erregen von Pflanzenkrankheiten wird in der Landwirtschaft häufig mit verschiedenen Chemikalien („Dünger“) erhöht. Eine neue Richtung wird mit der Verwendung von Nanopartikeln eingeschlagen. Diese können auf die Pflanzen aufgesprüht werden. In der vorliegenden Studie wurde an der Modelpflanze Ackerschmalwand (Arabidopsis) untersucht, ob Siliziumdioxid Nanopartikeln (SiO2) die Widerstandsfähigkeit gegenüber Bakterien […]

Weiterlesen

Spotlight Februar 2023: Neue nachhaltige und vielversprechende Methode, Baumwoll-Textilien antiviral und antibakteriell zu veredeln

Spotlight Februar 2023: Neue nachhaltige und vielversprechende Methode, Baumwoll-Textilien antiviral und antibakteriell zu veredeln

Textilien sind seit vielen Jahren Gegenstand der Forschung zur Funktionalisierung, vor allem auch, um Bakterien und Viren abzuwehren. Seit der Entwicklung nanotechnologischer Prozesse gab es viele Versuche, mit Nano-Titandioxid einen Sonnenschutz (UV-Schutz) einzubauen, oder mit Nanosilber  Textilien anti-bakteriell auszustatten (siehe Querschnittstext „Nanopartikel in Textilien“. Aber Nanosilber ist dabei in die Diskussion geraten, da die Partikel […]

Weiterlesen

Skip to content