SIM-QPla: Quantensprung der Mikroplastik-Analytik

Kunststoffe begegnen uns in zahlreichen Bereichen unseres Lebens, oft machen wir uns die positiven Eigenschaften zu Nutze. Ein Beispiel dafür ist die Medizin, in der Kunststoffe aufgrund ihrer hohen Sterilität eingesetzt werden. Kunststoffe begegnen uns aber zunehmend auch in problematischen Kontexten, und zwar immer dann, wenn Plastikabfall in die Umwelt gelangt. Kunststoff ist unter normalen Umweltbedingungen sehr langlebig und zersetzt sich durch chemisch-physikalische oder mikrobiologische Prozesse zu immer kleineren Partikeln, dem Mikroplastik. Die Auswirkungen auf Flora und Fauna sowie den Menschen sind nach aktuellem Stand der Forschung noch nicht absehbar. Erste Studien zeigen, dass Effekte auf Lebewesen größenabhängig sind und gerade die kleinsten Partikel von <10µm aufgenommen werden können. Zudem sind die Mengen an Mikroplastik in der Umwelt, insbesondere für den Größenbereich von 1-10 µm, bisher nicht erfasst. Es wird angenommen, dass im Vergleich zu großen Partikeln die kleineren Partikel am häufigsten vorkommen.

Zu den Eintragsquellen von Mikroplastik in die Umwelt zählen auch industrielle und kommunale Kläranlagen, die die Partikel nicht vollständig herausfiltern können. Das Forschungsprojekt SIM-QPla konzentriert sich daher auf aufbereitetes Abwasser, das der Umwelt zugeführt wird. 

Aktuell wird bei der Detektion und Analyse von Mikroplastikpartikeln in Wasser vor allem auf die MIR-Spektroskopie gesetzt. Hierbei wird die Absorption des Lichts im mittleren Infrarotbereich (MIR) durch Kunststoffpartikel genutzt, um die kleinen Partikel zu erkennen und zu klassifizieren. Das Problem: Die dafür notwendigen Messgeräte sind zu groß und außerdem nicht robust genug, um sie mobil und in großem Umfang einzusetzen. Das führt dazu, dass die Probenahme und Analytik vergleichsweise aufwendig ist.