Im Rahmen des BMBF-Verbundprojektes MiWa (Mikroplastik im Wasserkreislauf - Probenahme, Probenbehandlung, Analytik, Vorkommen, Entfernung und Bewertung) arbeitet das Department Analytik an Verfahren zur Bestimmung mikroplastischer Massenflüsse in anthropogen beeinflussten Wasserkreisläufen. Ziel ist es, die quantitative Belastungssituation in der Umwelt zu untersuchen und mögliche Maßnahmen zu deren Reduzierung abzuleiten.

1. Methodenentwicklung

Ein analytisches Verfahren zur Identifizierung und Quantifizierung von Polymerpartikeln wie Mikrokunststoffen in wässrigen und festen Proben wird entwickelt und validiert. Sie basiert auf der Multielementbestimmung und eignet sich besonders für Reifenabrieb. Nach der Partikelabscheidung aus der Matrix wird die Partikelkonzentration basierend auf dem spezifischen Elementargehalt z.B. Zink und Schwefel in Reifenabriebpartikeln bestimmt.
Insbesondere entwickeln wir Trenn- und Detektionstechniken, die auf die Trennung von Polymerpartikeln aus der Matrix oder Größenfraktionierung abzielen, gefolgt von der Elementaranalyse mittels induktiv gekoppelter Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS). Die ICP-MS-Analyse wird durchgeführt i) für getrennte und vollständig aufgeschlossene Polymere, ii) für einzelne Partikel in der Suspension und iii) in Kombination mit der Laserablation für Partikel, die auf Filtermaterialien abgeschieden wurden.

2. Anwendung

Die analytischen Methoden werden zur Quantifizierung von Polymerpartikeln in Umweltproben wie Reifenabrieb im Straßenabfluss eingesetzt. Weiterhin werden wir bildgebende Verfahren anwenden, um feste Proben und Wechselwirkungen zwischen Polymerpartikeln und Organismen zu untersuchen.