Die Auswirkungen von Mikroplastik: Von Teebeuteln und Mineralwasser bis hin zu Salz und Fisch

Veröffentlicht am 27. Mai 2020

Was ist Mikroplastik? Welche Arten von Mikroplastik gibt es und wie entstehen sie? Mikroplastik in Flaschen- und Leitungswasser, Teegas oder in Lebensmitteln: Welche Auswirkungen hat es auf die menschliche Gesundheit? Schauen wir uns die Welt des Mikroplastiks genauer an.

Was ist Mikroplastik? Welche Arten gibt es und wie werden sie gebildet?

Seit den 1960er Jahren ist die weltweite Kunststoffproduktion jährlich um rund 8,7% gestiegen. Heute ist es eine globale 600-Milliarden-Dollar-Industrie, deren Lebenszyklus dafür verantwortlich ist, dass jährlich etwa 8 Millionen Tonnen Kunststoffe in die Ozeane gelangen.

Obwohl Kunststoff ein großes Problem darstellt, gibt es ein größeres (wenn auch kleineres): mikroskopisch kleine Kunststoffpartikel mit weniger als 5 Millimetern (0,2 Zoll), die als Mikroplastik bezeichnet werden. Diese Definition umfasst üblicherweise Kunststoffteile im Nanobereich mit einer Größe von < 1 µm. Es gibt zwei Arten von ihnen: primäres Mikroplastik und sekundäres Mikroplastik.

Primäres Mikroplastik ist direkt für kommerzielle Zwecke bestimmt. Dazu gehören:

1. Nurdles: kleine Pellets, die zusammengefügt, geschmolzen und geformt werden, um größere Kunststoffformen herzustellen;
2. Mikroperlen: die in Körperpflegeprodukten verwendet werden, um abgestorbene Haut abzuscheuern;
3. Fasern: Viele Kleidungsstücke bestehen heute aus synthetischen Kunststofffasern wie Nylon und Polyethylenterephthalat (PET), die sich nach dem Waschen von der Kleidung lösen und Kläranlagen durchlaufen, bis sie den Ozean erreichen.

Es gibt auch sekundäres Mikroplastik, das entsteht, wenn große, ursprüngliche Kunststoffteile in Millionen kleinerer Teile zerfallen. Laut einer im Journal of Macromolecular Science veröffentlichten Studie hängt das Ausmaß des Kunststoffabbaus von Faktoren wie Polymertyp, Alter und Umweltbedingungen wie Temperatur, Witterungsbestrahlung und pH-Wert ab.

Wenn Kunststoffe in den Ozean gelangen, unterscheidet sich die Abbaurate und Persistenz von Kunststoffen je nach Polymer, Form, Dichte und dem Zweck des Kunststoffs selbst, wie eine bei PLOS One veröffentlichte Studie nahelegt.

Woher kommen Plastik und Mikroplastik?

Kunststoffe haben ihren Ursprung entweder an Land oder im Meer. Schätzungen gehen davon aus, dass etwa 70-80% der Ozeankunststoffe landgestützte Quellen haben, während 20-30% der Kunststoffe aus marinen Quellen stammen. In Bezug auf Kunststoffmaterialien aus Meeresquellen wird geschätzt, dass die Hälfte von Fischereiflotten verursacht wird, die Fischernetze, Leinen, Seile und manchmal verlassene Schiffe zurücklassen.

In Bezug auf Landabfälle gelangen weggeworfene Kunststoffe laut einer McKinsey-Studie als Müll, Industrieabfälle oder Abfälle über Binnenwasserstraßen, Abwasserabflüsse und Windtransport in die Meeresumwelt. Während 25% der Einleitungen an Land aus dem Abfallmanagementsystem stammen, ist der größte Teil, 75%, nicht gesammelter Abfall.

Nicht gesammelte Abfälle sind untrennbar mit der wirtschaftlichen Entwicklung, der lokalen Infrastruktur und der Gesetzgebung verbunden. Geographie, lokale Kultur und Kontext sowie Gezeiten spielen ebenfalls eine große Rolle, was erklärt, warum schätzungsweise 52% der Plastikmasse des Great Pacific Garbage Patch aus Leinen, Seilen und Fischernetzen besteht.

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Wo wurde Mikroplastik bisher gefunden?

Kunststoff ist auf Langlebigkeit ausgelegt und braucht daher sehr lange, um abgebaut zu werden – weshalb fast der gesamte jemals geschaffene Kunststoff auch heute noch in irgendeiner Form existiert. Aber wo landen all die winzigen Plastikpartikel?

1 – Mikroplastik in Flaschenwasser gefunden

Die Orb-Medien führten eine Studie an der Fredonia State University in New York durch, deren Bericht 2018 veröffentlicht wurde und weltweit schnell Aufmerksamkeit erregte.

Die Forscher untersuchten 259 Wasserflaschen, die an 19 verschiedenen Standorten in 9 Ländern auf der ganzen Welt gekauft wurden, mit Nilrot–Farbstoff, um Partikel im Wasser zu fluoreszieren – der Farbstoff neigt dazu, an der Oberfläche von Kunststoff zu haften, aber nicht an den meisten natürlichen Materialien. Sie fanden heraus, dass fast alle getesteten Wasserflaschen (93%) Mikroplastik enthielten.

Wissenschaftler schätzten schließlich, dass im Durchschnitt ein Liter Wasser in Flaschen etwa 10,4 winzige Plastikpartikel enthält, die Menschen schlucken, wenn sie trinken. Darüber hinaus fanden die Forscher im Durchschnitt rund 315 winzige Mikropartikel pro 1-Liter-Flasche.

2 – Mikroplastik in Teebeuteln

Viele Verbraucher werden sich zunehmend der Auswirkungen der Kunststoffverschmutzung bewusst und machen sich Sorgen und fordern die Reduzierung von Einwegkunststoffen. Nichtsdestotrotz entwickeln einige Hersteller neue Kunststoffverpackungen, um traditionelle Papieranwendungen wie Teebeutel aus Kunststoff zu ersetzen.

Eine von Experten begutachtete Studie aus dem Jahr 2019, die in der Fachzeitschrift Environmental Science & Technology veröffentlicht wurde, zeigte, dass das Einweichen eines einzelnen Plastikteebeutels bei Brühtemperatur (95 ° C) etwa 11,6 Milliarden Mikroplastik und 3,1 Milliarden Nanokunststoffe in eine einzelne Tasse des Getränks freisetzt.

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3 – Mikroplastik wurde in Bier gefunden

In einer Studie, die im Fachmagazin Food Additives & veröffentlicht wurde, wurden insgesamt 24 deutsche Biermarken auf der Suche nach Mikroplastikfasern, Fragmenten und Granulaten analysiert.

Zwölf davon waren reguläre Pilsener, fünf Weizenbiere und sieben alkoholfreie Pilsener. In allen 24 Bierproben wurde Mikroplastik gefunden. Die meisten Fasern waren transparent, aber auch blaue, schwarze oder grüne waren vorhanden. Fragmente und körnige Partikel waren weißlich oder transparent mit gelegentlichem Auftreten von grünen und gelben.

Obwohl die geringe Anzahl von Mikroplastikartikeln im Bier an sich nicht alarmierend sein mag, deutet ihr Vorkommen in einem so häufigen Getränk wie Bier darauf hin, dass die menschliche Umwelt in weitreichendem Maße durch synthetische Polymere in Mikrogröße kontaminiert ist.

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4 – Mikroplastik im Regen gefunden

Wissenschaftler der U.S. Geological Survey (USGS) analysierte kürzlich (2019) Regenwasserproben aus Colorado. Genauer, Atmosphärische Ablagerungsproben wurden an gesammelt 6 Standorte im Denver-Boulder Urban Corridor und 2 benachbarte Standorte in der Colorado Front Range.

In dem Bericht mit dem Titel „Es regnet Plastik“ schrieben die Forscher der Studie, dass sie Plastik in etwa 90% der Regenwasserproben fanden, die an allen 6 Standorten gesammelt wurden. Die gefundenen Kunststoffmaterialien waren meist Fasern, die nur mit Vergrößerung sichtbar waren und die in einer Vielzahl von Farben vorkamen. Plastikpartikel wie Perlen und Scherben wurden ebenfalls mit Vergrößerung gesehen.

Im Diskussionsteil sagen die Forscher, dass bessere Methoden zur Probenahme, Identifizierung und Quantifizierung von Kunststoffablagerungen sowie eine Bewertung potenzieller Umweltauswirkungen erforderlich sind.

5 – Mikroplastik in atmosphärischer Luft gefunden

Eine im April 2019 in Nature Geoscience veröffentlichte Studie berichtet über die Ergebnisse eines Forscherteams, das im Winter 2017-2018 5 Monate lang Proben atmosphärischer Mikroplastikablagerungen in einem abgelegenen, unberührten Gebirgseinzugsgebiet in den französischen Pyrenäen gesammelt hat.

Nach der Analyse dieser Proben fanden sie winzige Plastikverschmutzungsstücke, die mit einer Tagesrate von 365 Mikroplastikpartikeln pro Quadratmeter „vom Himmel regneten“. In einem Gebiet, in dem es innerhalb von fast 100 Kilometern keine offensichtlichen Quellen für Mikroplastik gab, erreichten die täglichen Zählungen 249 Fragmente, 73 Filme und 44 Fasern pro Quadratmeter, die sich im Einzugsgebiet ablagerten.

Das Team hinter der Studie legt nahe, dass Mikroplastik abgelegene, dünn besiedelte Gebiete durch atmosphärischen Transport bewegen und beeinflussen kann. Darüber hinaus legen Luftmassenverläufe und Siedlungsüberlegungen nahe, dass die Mikroplastik-Emissionsquellen angesichts der Bevölkerungsdichte innerhalb des lokalen Gebiets mindestens regional (> 100 km) sind.

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6 – Mikroplastik in der Meeresbrise gefunden

Forscher der Universität Strathclyde und des Observatoire Midi-Pyrénées der Universität Toulouse, deren gemeinsame Arbeit kürzlich in der Zeitschrift PLOS One veröffentlicht wurde, verwendeten einen „Wolkenfänger“ auf einer Sanddüne, um die Meeresbrise in Frankreich zu sammeln und zu analysieren.

Es wurden verschiedene Wasserproben aus verschiedenen Windrichtungen und -geschwindigkeiten, darunter ein Sturm und Seenebel, gesammelt. Nach ihrer Untersuchung fanden die Forscher Mikroplastik in der Gischt, das zwischen 5 Mikrometern und bis zu 140 Mikrometern lang war. Die höchste Zahl wurde durch die Brandung verursacht und 19 Kunststoffpartikel pro Kubikmeter Luft wurden gefunden.

Diese Studie ist relevant, da sie Schlussfolgerungen zulässt, dass einige Kunststoffpartikel zusammen mit Meersalz, Bakterien, Viren und Algen das Meer verlassen und in die Atmosphäre gelangen könnten „.

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7 – Mikroplastik im menschlichen Kot

Eine Studie, die in den Annals of Internal Medicine veröffentlicht wurde und von einem Team der Medizinischen Universität Wien in Österreich und des Umweltbundesamtes Österreich geleitet wurde, untersuchte einige schmutzige Neuigkeiten: die Aufnahme von Mikroplastik.

Die Forscher baten 8 Teilnehmer, ihnen eine Woche lang Kotproben sowie Aufzeichnungen über die Lebensmittel, die sie in diesem Zeitraum gegessen hatten, zur Verfügung zu stellen – darunter Fisch, verpackte Lebensmittel oder Wasserflaschen für 10 Arten von Kunststoff.

Die menschlichen Kotproben wurden auf 10 Arten von Kunststoffen getestet und es wurden 9 verschiedene Kunststoffe mit Größen von 50 bis 500 Mikrometern gefunden. Im Durchschnitt enthielten die menschlichen Kotproben 20 Mikroplastikpartikel pro 10 g Stuhl.

Dr. Philipp Schwabl, ein Co-Autor der Studie, sagte, größere Untersuchungen seien erforderlich, um diese Ergebnisse zu validieren. Er warnte auch vor der Bedeutung der Erforschung der möglichen intestinalen Absorption von Mikroplastik durch den Menschen sowie ihrer Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit.

8 – Mikroplastik in Salzen

Salze werden nicht nur als Lebensmittelkonservierungsmethode verwendet, sondern liefern auch wichtige Nahrungselemente für den Menschen. Die Nahrung, die wir essen, die Getränke, die wir trinken, und sogar kosmetische und pharmazeutische Produkte haben Salze in ihrer Zusammensetzung. Menschen verwenden kommerzielle Salze werden jeden Tag verwendet, so dass sie eine langfristige Expositionsroute für die allgemeine Bevölkerung sind.

In einer Literaturübersicht über die Kontamination von kommerziellen Meersalzen (meeres- und terrestrischer Ursprung), Peixoto et. al (2019) behauptet, dass Mikroplastik in Meersalzen von 128 Salzmarken aus 38 verschiedenen Regionen auf fünf Kontinenten gefunden wurde.

Laut derselben Überprüfung enthielten 90% der analysierten kommerziellen Salzproben Mikroplastik mit Konzentrationen von 19800 Partikeln / kg−1. Dies bedeutet, dass der typische Salzverbraucher 36135 Partikel / Jahr aufnehmen könnte-1.

Die Tatsache, dass sich mehrere Salinen in anthropogen betroffenen Küstengebieten befinden, wodurch sie im Allgemeinen mehreren Kontaminanten ausgesetzt sind, erklärt diese Ergebnisse. In der Literaturübersicht finden Sie einen kurzen Überblick über verschiedene Salzanalysen, bei denen die Dichte des gefundenen Mikroplastiks in Abhängigkeit von mehreren Faktoren, darunter dem Standort, dramatisch voneinander abweicht.

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9 – Mikroplastik im arktischen Eis gefunden

Wissenschaftler, die kürzlich (2019) eine in Science Advances veröffentlichte Studie durchgeführt haben, fanden Plastik in Eisschollen aus der Framstraße, der Passage, die den Arktischen Ozean mit dem Rest der Weltmeere verbindet. Ihre Ergebnisse, veröffentlicht heute in Science Advances.

Wissenschaftler spekulieren, dass die atmosphärische Mikroplastikverschmutzung sowohl zeitlich als auch räumlich variabel sein kann, was zu großen Unterschieden bei Mikroplastik führt, das über Schnee herausfällt. Sie deuten auch darauf hin, dass lokale Windbedingungen eine Rolle spielen können.

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10 – Wurde Mikroplastik in Tieren, Fischen und Meeresfrüchten gefunden? Ja.

Wurden Meerestiere Mikroplastik ausgesetzt? Ja, Mikroplastik kann aufgrund seiner geringen Größe von einer Vielzahl von Meeresorganismen aufgenommen werden. Laut einem UN-Bericht aus dem Jahr 2016 wurden über 800 Tierarten durch Verschlucken oder Verschlingen mit Kunststoff kontaminiert (69% mehr als 1977). Von diesen 800 Arten wurden 220 gefunden, um Mikroplastikabfälle in natura aufzunehmen.

Die Aufnahme von Kunststoff erfolgt auf verschiedenen trophischen Ebenen, einschließlich Meeressäugetieren, Fischen, Wirbellosen und fischfressenden Vögeln, und Kunststoffpartikel werden häufig im Verdauungstrakt von Organismen gefunden. Mit einer Vorliebe für kleinere Partikel können Mikro- und Nanokunststoffe im Körper des Tieres verbleiben und sich vom Darmtrakt in das Kreislaufsystem oder das umgebende Gewebe bewegen.

Eine Studie namens Mikroplastik in Meeresfrüchten und die Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit von Smith et. al (2018) beschreibt Hinweise auf die Exposition des Menschen gegenüber Mikroplastik über Meeresfrüchte. In seiner Literaturübersicht beschreibt er, dass die Aufnahme von Mikroplastik in planktonischen Organismen und Larven am unteren Ende der Nahrungskette sowie in kleinen und großen wirbellosen Tieren und in Fischen dokumentiert wurde.

Plastikpartikel finden sich oft konzentriert im Verdauungstrakt eines Organismus, so dass Muscheln und kleine Fische, die ganz verzehrt werden, Mikroplastik eher der menschlichen Ernährung aussetzen. Aber ist Mikroplastik schädlich und gefährlich für die menschliche Gesundheit?

Ist Mikroplastik schädlich und gefährlich für die menschliche Gesundheit?

Wie wir gerade gesehen haben, wird Mikroplastik infolge der weit verbreiteten Plastikkontamination von vielen Tierarten aufgenommen. Da dieses Mikroplastik mit Chemikalien in Verbindung gebracht wird (aus der Herstellung und anderen aus der Umgebung sorbierten), ist die Untersuchung von Mikroplastik in Meeresfrüchten und Fisch von entscheidender Bedeutung, um ihre potenziellen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit zu verstehen.

Also, ist Mikroplastik gefährlich für die menschliche Gesundheit? Die Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit hängen von den Expositionskonzentrationen ab, und aufgrund von Datenlücken in der Mikroplastikforschung gibt es nicht genügend Informationen, um die tatsächliche Menge an Mikroplastik, der Menschen über Lebensmittel ausgesetzt sein können, sowie deren genaue Auswirkungen zu bewerten.

Einige Organisationen haben Kommentare zu Mikroplastik und der menschlichen Gesundheit abgegeben. Es ist der Fall der Weltgesundheitsorganisation (WHO), die in Bezug auf Trinkwasser behauptet, dass „Mikroplastik zunehmend im Trinkwasser vorkommt, aber es gibt bisher keine Hinweise darauf, dass dies ein Risiko für den Menschen darstellt.“ Es ist auch bekannt, dass das Ausscheidungssystem des menschlichen Körpers Mikroplastik eliminiert und wahrscheinlich > 90% des aufgenommenen Mikro- und Nanokunststoffs über Fäkalien entsorgt.

Andere Studien deuten jedoch darauf hin, dass sich Mikroplastik mit besonderen Eigenschaften über lebende Zellen wie M-Zellen oder dendritische Zellen in das Lymph- und / oder Kreislaufsystem bewegen, sich in sekundären Organen ansammeln und das Immunsystem und die Zellgesundheit beeinträchtigen kann.“ Laut Wright und Kelly (2017) kann aufgenommenes Mikroplastik Entzündungen im Gewebe, Zellproliferation und Nekrose verursachen und Immunzellen beeinträchtigen.

Die physikalischen Auswirkungen von angesammeltem Mikroplastik sind weniger verstanden als die Verteilung und Speicherung von Giftstoffen im menschlichen Körper. Vorläufige Untersuchungen wie die von Wright und Kelly (2017) haben jedoch mehrere potenziell besorgniserregende Auswirkungen von Mikroplastik auf die menschliche Gesundheit gezeigt. Dazu gehören eine verstärkte Entzündungsreaktion, größenbedingte Toxizität von Kunststoffpartikeln, chemische Übertragung adsorbierter chemischer Schadstoffe und Störung des Darmmikrobioms.

Eines scheint klar zu sein: Weitere Forschung zum Verständnis und zur Verringerung der Risiken für die menschliche Gesundheit ist sehr wichtig. Gleichzeitig sind Kreislaufwirtschaftspraktiken, die die Menge an produziertem Kunststoff reduzieren oder sogar ersetzen, sowie das Wetten auf Abfallbehandlungsprozesse und -anlagen von grundlegender Bedeutung, um den durch Kunststoff verursachten Schaden in allen menschlichen Ökosystemen zu verringern.