Mikroplastik

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10–30 Mikrometer kleine Mikroplastikkügelchen auf Polyethylenbasis in einer Zahnpasta
Mikroplastik in Flussedimenten

Als Mikroplastik bezeichnet man Kunststoff-Teilchen mit einer Größe im Mikrometer- oder Nanometerbereich. Die Begriffe „Plastik“ und „Kunststoff“ werden synonym verwendet.

Man kann unterscheiden zwischen bewusst erzeugten und gebrauchten Mikroplastik-Partikeln, z. B. aus Kosmetika, und Mikroplastik, das durch den Zerfall von Plastikprodukten bzw. Plastikmüll entsteht:[1] es ist also praktisch überall zu finden.

Im Januar 2015 warnte das deutsche Umweltbundesamt (UBA) vor „Risiken für Umwelt und Gewässer durch die Verwendung von Plastikpartikeln in Hautcremes, Peelings, Duschgels und Shampoos“.[2][3][4]

Entstehung, Herkunft, Verwendung[Bearbeiten]

Mikro-Kunststoffpartikel sind Bestandteil z. B. von Zahnpasta, Duschgel oder Peelingmitteln. Die Hersteller fügen sie Produkten hinzu, damit die Anwender einen mechanischen Reinigungseffekt erzielten.[5] Manche Produkte enthalten bis zu zehn Prozent Mikroplastik; nach Angaben des deutschen Umweltbundesamts werden Kosmetika in Deutschland ca. 500 Tonnen Mikroplastik pro Jahr zugesetzt.[4] Unilever, L'Oréal (die Marke The Body Shop) sowie Johnson & Johnson wollen bis 2015 aus der Verwendung von Mikroplastik aussteigen, Procter & Gamble will 2017 folgen.[6]Colgate-Palmolive gab Mitte 2014 an, seine Zahnpasten enthielten keine Plastikpartikel mehr.[7]

In Gewässern entsteht Mikroplastik durch den Einfluss der im Sonnenlicht enthaltenen UV-Strahlung („Versprödung“) und die mechanische Zerkleinerung durch Wellenbewegungen auf Treibgut aus Plastik, z. B. Plastikverpackungen, Resten von Geisternetzen, Bauteilen, Möbeln usw. Im Zuge ihres Zerfallsprozesses entstehen immer mehr und kleinere Plastikpartikel; er dauert größtenteils über hundert Jahre[7], die Teile können also als persistent bezeichnet werden.

2011 berichtete das Fachjournal Environmental Science & Technology von einer Untersuchung an Stränden auf allen sechs Kontinenten: Überall wurden Mikroplastikteilchen gefunden; darunter wohl auch Fasern aus Kleidungsstücken aus synthetischen Materialien (z. B. Fleece): Im Abwasser von Waschmaschinen wurden bis zu 1.900 kleinste Kunststoffteilchen pro Waschgang gefunden.[8][9]

Verbreitung[Bearbeiten]

Mikroplastik ist in fast allen Bereichen der Umwelt nachweisbar. Die Allgegenwart einiger menschengemachter Stoffe war ein Anlass dafür, das derzeitige Erdzeitalter Anthropozän zu nennen.

Ozeane[Bearbeiten]

Hauptartikel: Plastikmüll in den Ozeanen

2013 bestand der Sandstrand mancher Meeresbuchten zu drei Prozent aus Mikroplastik; man vermutet eine weitere Zunahme dieser Quote.[10]

Im Lebensraum der Wattwürmer an der Nordsee macht der Kunststoff PVC mehr als ein Viertel der Mikroplastikpartikel aus.[11]

Auf der Nordseeinsel Juist wurden in allen untersuchten Muscheln, Austern, Speiballen, im Kot von Seemöwen und Seehunden, in Kegelrobben und in Totproben von Schweinswalen Mikroplastikteile gefunden.[12]

Rund um Großbritannien wurden durchschnittlich 12.000 bis maximal 150.000 Mikroplastik-Partikel pro Quadratkilometer gefunden; im Mittelmeer kommt Schätzungen zufolge auf zwei Plankton-Lebewesen ein Teil Mikroplastik bzw. es wurden bis zu 300.000 Teilchen pro Quadratkilometer gefunden.[13]

Süßwasser[Bearbeiten]

Europa[Bearbeiten]

Bodensee[Bearbeiten]

Im Herbst 2013 begann das Institut für Seenforschung (ISF) unter Beteiligung der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne, den Bodensee auf Verschmutzung und Wirkung von Mikroplastik zu untersuchen. Österreichische Politiker äußerten im November 2013 im EU-Ausschuss des österreichischen Bundesrats die Befürchtung, der Bodensee-Grund könne bis zu 40 Prozent mit Plastikmüll bedeckt sein.[14][15]

Deutschland[Bearbeiten]
Baden-Württemberg[Bearbeiten]

Die Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg lässt seit Sommer 2014 die Gewässer des deutschen Bundeslands auf entsprechende Belastungen untersuchen; erste Ergebnisse sollen im Herbst 2015 vorliegen.[16][17]

Bayern[Bearbeiten]

Eine im Frühjahr 2015 veröffentliche, vom Umweltministerium Bayern beauftragte Studie kam zu dem Ergebnis, dass auch Bayerns Gewässer „überraschend stark“ mit Mikroplastik belastet seien. Das Umweltministerium sprach von einer „geringen bis mittleren“ Belastung.[18]

Italien[Bearbeiten]

Im Oktober 2013 veröffentlichten Wissenschaftler der Universität Bayreuth und der Technischen Universität München Analysen zum Gardasee (Oberitalien); auch dort wurden in Würmern, Schnecken, Muscheln, Wasserflöhen und Muschelkrebsen „eine überraschend hohe Zahl“ kleiner Kunststoffteilchen gefunden.[14][19]

Österreich[Bearbeiten]

Forscher der Universität Wien untersuchten 2010 bis 2012 Uferbereiche der Donau zwischen Wien und Bratislava und fanden ihn deutlich stärker mit Plastik verschmutzt als bis dahin angenommen: sie fanden pro 1000 Kubikmeter Wasser durchschnittlich 317 Plastikteilchen, aber lediglich 275 Fischlarven. Fische könnten das Mikroplastik mit ihrer üblichen Nahrung wie Insektenlarven oder Fischeiern verwechseln. Hochgerechnet transportiert die Donau täglich wohl rund 4,2 Tonnen Plastikmüll ins Schwarze Meer.[20]

Schweiz[Bearbeiten]

Bei einer Untersuchung wurden im Wasser des Genfer Sees hohe Konzentrationen von Mikroplastik gefunden (außerdem in jeder Probe in Strandnähe Plastikteile, darunter Polystyrolkugeln, Reste von Plastikobjekten, Folien und Nylonschnüren).[21] 60 % der Partikel in Wasserproben aus sechs Schweizer Seen und der Rhône waren Kunststofffragmente. Die häufigsten Kunststoffe waren Polyethylen und Polypropylen. Weitere 10 % der Partikel waren aus expandiertem Polystyrol (Styropor). Zudem wurden häufig Folien und Fasern gefunden. In den Sandproben machten Schaumstoffe die Hälfte der Partikel aus. Celluloseacetat, aus dem Zigarettenfilter bestehen, machte ebenfalls einen namhaften Anteil aus. Bewusst erzeugtes Mikroplastik, etwa die in Kosmetika eingesetzten Polyethylen-Kügelchen, trug hingegen nur sehr wenig zur Gesamtmenge an Mikroplastik bei.[1]

Nordamerika[Bearbeiten]

In den Großen Seen wurden zwischen 1.500 und 1.700 Partikel auf 2,5 Quadratkilometer (eine Quadratmeile) gezählt. 85 % waren weniger als fünf Millimeter groß.[22]

Wirkung in der Umwelt[Bearbeiten]

Da die Kunststoffreste teils hunderte Jahre bis zu ihrem vollständigen Zerfall bzw. ihrer Zersetzung benötigen, sind sie als persistent zu bezeichnen.

Anreicherung von Giftstoffen[Bearbeiten]

Plastik kann Bestandteile wie Weichmacher, Styrolverbindungen, Phthalate usw. enthalten.[23] Viele davon gelten als krebserregend, giftig oder endokrin aktiv.[14]

An der Oberfläche von Mikropartikeln lagern sich viele andere organische Stoffe an, darunter viele langlebige, kaum abbaubare Umweltgifte, z. B. Kohlenwasserstoffe, DDT oder Flammschutzmittel wie Tetrabrombisphenol A.[10][5]

Die nicht-natürlichen Stoffe können eine andere Besiedlung und in der Folge einen anderen Sauerstoffgehalt des verschmutzten Wassers verursachen.[14]

Aufnahme durch Tiere[Bearbeiten]

Bei einem Experiment führten die von Wattwürmern – eine Schlüsselart der Tidenbereiche der Nordsee – zusammen mit Sand (ihrem üblichen Nahrungsmittel) aufgesaugten Mikroplastikteilchen zu Entzündungsreaktionen in ihrem Verdauungstrakt. Zudem lagerten die Würmer auch den Plastikteilchen anhaftende Umweltgifte in ihr Körpergewebe ein.[10] Neben anderen gravierenden Folgen waren ihre Energiereserven nach vier Wochen teilweise nur noch halb so groß wie die der Kontrollgruppe. Die verminderte Fressaktivität führt rechnerisch zu einer mehr als 25 % geringeren Umwälzung des betroffenen Wattsandes.[11]

Menschliche Nahrungsmittel[Bearbeiten]

Nach neueren Untersuchungen scheinen sich Mikroplastikpartikel in der Nahrungskette anzureichern und Lebewesen zu gefährden.[24]

2013 und 2014 wurden in beprobten Honigen Mikroplastikteilchen und andere Fremdpartikel gefunden.[6][25][26]

Im Juni 2014 berichtete der NDR, dass sich in allen beprobten Sprudeln und Bieren Mikroplastikteilchen gefunden hätten; bei Mineralwasser bis zu 7,3 Plastikfasern pro Liter, bei Bier bis zu 78,8. Für die Herkunft wurde Fleece-Material aus Funktionskleidung vermutet.[27] Die zuständigen Verbände wiesen diese Befunde aufgrund eigener Untersuchungen zurück.[28]

Alternativen[Bearbeiten]

Mitte 2014 stellten Forscher Biowachspartikel (z. B. aus Karnaubawachs) als Alternative z. B. zu den in Kosmetika verwendeten Mikroplastikügelchen vor.[29]

Bekämpfung[Bearbeiten]

Der Plastikmüll im Meer ist häufig von einem Biofilm aus Mikroorganismen bedeckt. Es wird vermutet, dass diese Bakterien am Abbau des Kunststoffs beteiligt sind.[30]

Literatur[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b Erste Bestandesaufnahme von Mikroplastik in Schweizer Gewässern, 2014.
  2. umweltbundesamt.de / Thomas Hillenbrand, Felix Tettenborn, Eve Menger-Krug, Frank Marscheider-Weidemann, Stephan Fuchs, Snezhina Toshovski, Steffen Kittlaus, Steffen Metzger, Imee Tjoeng, Paul Wermter, Michael Kersting, Christian Abegglen: Maßnahmen zur Verminderung des Eintrages von Mikroschadstoffen in die Gewässer (Link zum pdf, 254 S.)
  3. umweltbundesamt.de 4. März 2015: Gewässer entlasten: Mögliche Maßnahmen gegen Mikroschadstoffe (mit weiteren Links)
  4. a b badische-zeitung.de: Mikroplastik schädigt Umwelt. Badische Zeitung, 29. Januar 2015.
  5. a b Deutschlandfunk, Wissenschaft im Brennpunkt, 7. April 2013, Anja Krieger: deutschlandfunk.de: Die Entmüllung der Meere (12. Dezember 2013).
  6. a b Scinexx: scinexx.de: Mikroplastik im Honig nachgewiesen von: NDR, Markt, 17. November 2013: ndr.de: Forscher alarmiert: Plastikteilchen in Lebensmitteln gefunden (12. Dezember 2013).
  7. a b taz.de: Kosmetik löst das Problem nicht. Taz, 3. Juli 2014 (7. Juli 2014)
  8. SECURVITAL - Das Magazin, 4/012, S. 5: Textilien - Fleece im Meer (24. November 2012)
  9. Mark Anthony Browne, Phillip Crump, Stewart J. Niven, Emma Teuten, Andrew Tonkin, Tamara Galloway, Richard Thompson: Accumulation of Microplastic on Shorelines Worldwide: Sources and Sinks, Environmental Science & Technology 2011, 45(21), 9175–9179; doi:10.1021/es201811s.
  10. a b c Deutschlandfunk, Forschung Aktuell, 2. Dezember 2013, Dagmar Röhrlich: deutschlandfunk.de: Mikroplastik macht Wattwürmer krank (12. Dezember 2013).
  11. a b Die Welt, 7. Dezember 2013, Annett Stein: welt.de: Plastikmüll vergiftet Schlüsselspezies der Nordsee (12. Dezember 2012).
  12. Deutschlandradio Kultur, Länderreport, 13. November 2013, Anja Krieger: deutschlandradiokultur.de: Mikroplastik in jeder Muschel (12. Dezember 2013).
  13. Jochen Steiner: deutschlandfunk.de: Mikroplastik bedroht Lebewesen im Meer. Deutschlandfunk, 2. Juli 2014 (7. Juli 2014).
  14. a b c d Badische Zeitung, dpa, 27. Dezember 2013: badische-zeitung.de: Forscher suchen nach Mikro-Müll im Bodensee (27. Dezember 2013)
  15. Deutschlandfunk, Umwelt und Verbraucher, 15. Januar 2014, Thomas Wagner: Gefährliches Plastik in Binnenseen (18. Januar 2014).
  16. Badische-zeitung.de, 8. August 2014, Hans Georg Frank: Land lässt Gewässer auf winzige Kunststoffabfälle untersuchen
  17. Badische-zeitung.de, 24. März 2015: Plastikreste in baden-württembergischen Gewässern werden untersucht
  18. sueddeutsche.de, 16. März 2015: Mikroplastik-Teilchen belasten Bayerns Gewässer.
  19. Hannes K. Imhof, Natalia P. Ivleva, Johannes Schmid, Reinhard Niessner, Christian Laforsch: Contamination of beach sediments of a subalpine lake with microplastic particles, Current Biology, Band 23, Ausg. 19, pR867–R868, 7. Oktober 2013. doi:10.1016/j.cub.2013.09.001.
  20. badische-zeitung.de: Mehr Plastik als Jungfische. Badische Zeitung (dpa), 7. März 2014. (22. März 2014).
  21. Deutschlandfunk, Forschung Aktuell, 29. Mai 2013: deutschlandfunk.de: Auch Seen leiden unter Plastikmüll aus: Scinexx: scinexx.de: Genfer See überraschend hoch mit Plastikmüll belastet von: École polytechnique fédérale de Lausanne, 29. Mai 2013 (12. Dezember 2013)
  22. Scinexx: scinexx.de: Große Seen ersticken an Plastikmüll von American Chemical Society, 10. April 2013.
  23. Deutschlandfunk, Umwelt und Verbraucher, 11. April 2013, Anja Nehls: deutschlandfunk.de: Müllhalde Meer (12. Dezember 2013)
  24. projectbluesea.de: Micro-Beads: Auswirkungen von Kunststoff-Mikropartikeln auf die marine Umwelt (PDF; 1,3 MB).
  25. Gerd & Elisabeth Liebezeit: Non-pollen particulates in honey and sugar, Food Additives & Contaminants: Part A, Volume 30, Issue 12, 2013, DOI: 10.1080/19440049.2013.843025.
  26. Test zeigt Verschmutzung im Naturprodukt, Sendung Kassensturz vom 25. März 2014.
  27. scinexx.de: Mikroplastik in Mineralwasser und Bier nachgewiesen. Scinexx. (7. Juli 2014).
  28. Norddeutscher Rundfunk: Mikroplastik in Mineralwasser und Bier, 2. Juni 2014.
  29. scinexx.de: Mikroplastik: Es geht auch ohne. Scinexx, (7. Juli 2014).
  30. Scinexx: Mikroben gegen Plastikmüll im Ozean von: Society for General Microbiology (SGM), 29. März 2010 (21. November 2014).