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Mikroplastik

Kunststoff-Teilchen mit einem Durchmesser unter 5 mm
10–30 Mikrometer kleine Kunststoffkügelchen aus Polyethylen in einer Zahnpasta
Mikroplastik in Flusssedimenten

Als Mikroplastik bezeichnet man nach einer Definition der U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration kleine Kunststoff-Teilchen mit einem Durchmesser unter 5 mm.[1] Diese Definition wird auch vom deutschen Umweltbundesamt in Anlehnung an die technische Definition aus den Kriterien des EU-Ecolabel für Wasch- und Reinigungsmittel genutzt.[2][3]

Man kann unterscheiden zwischen bewusst erzeugten Mikroplastik-Partikeln zu Gebrauchszwecken, z. B. in Kosmetika, Babywindeln als Superabsorber, und solchen, die durch den Zerfall von Kunststoffprodukten entstehen (Plastikmüll).[4] Kunststoffpartikel beiderlei Herkunft verursachen Probleme in der Umwelt, insbesondere weil sie schwer abbaubar sind und eine ähnliche Dichte wie Wasser aufweisen.

Im Januar 2015 warnte das deutsche Umweltbundesamt vor „Risiken für Umwelt und Gewässer durch die Verwendung von Plastikpartikeln in Hautcremes, Peelings, Duschgels und Shampoos“.[5][6]

Inhaltsverzeichnis

Entstehung, Herkunft, VerwendungBearbeiten

 
Emissionen von Mikroplastik in die Umwelt in Dänemark 2015 (ohne Bildung aus Makroplastik in der Umwelt)[7]

Primäres MikroplastikBearbeiten

 
Primäres Mikroplastik in den Ozeanen

Der überwiegende Teil des primären Mikroplastiks in den Ozeanen (98 %) wird durch Aktivitäten an Land verursacht und zu zwei Prozent durch Aktivitäten auf See. Der größte Teil dieser Partikel stammt aus dem Waschen von synthetischen Textilien (35 %) und aus dem Abrieb von Reifen von Kraftfahrzeugen (28 %) während der Fahrt. Weiter folgen Feinstaub aus Städten (24 %), Abrieb von Straßenmarkierungen 7 %, aus Schiffsbeschichtungen (3,7 %), Kosmetikprodukten (2 %) und Plastikpellets (0,3 %). Die Hauptwege dieser Kunststoffe in den Ozean führen über Straßenabflüsse (66 %), Abwasserbehandlungssysteme (25 %) und durch Windübertragung (7 %). Die Hauptquelle für Mikroplastik in Flüssen und Seen sind Reifenabriebe. Die Reifenhersteller gehen nach eigenen Studien davon aus, dass Reifenabriebspartikel keine signifikanten toxischen Wirkungen auf die Umwelt haben.[8][9][10][11][12]

Laut niedersächsischer Landesregierung sind die drei größten Quellen für den Eintrag von Mikroplastik in die Umwelt der Gummiabrieb von Reifen, danach Produktions- und Transportverluste und an dritter Stelle Überreste von Kunstrasenplätzen. Die Landesregierung stützt sich dabei auf Werte des Fraunhofer-Instituts für Umwelttechnik.[13] 40 bis 100 Tonnen Einstreumaterial können auf einem Fußballplatz liegen. Am gängigsten ist dabei ein Produkt in Form kleiner Kügelchen auf der Basis von Altreifen. Nach in Schweden und Norwegen vorgenommenen Untersuchungen werden jährlich fünf bis zehn Prozent herausgelöst und müssen durch neues Füllmaterial ersetzt werden. Bis zu 4.000 Tonnen, die im Meer landen, sind das jedes Jahr allein in Schweden. Der entsprechende Anteil des Autoverkehrs – vorwiegend durch Reifenabrieb – wird auf 13.500 Tonnen geschätzt. Zum Vergleich: Mikroplastik aus Hygiene- und Kosmetikartikeln steht hier für jährlich 66 Tonnen.[14] In Norwegen werden Kunstrasenanlagen mittlerweile als zweitgrößter landbasierter Mikroplastik-Verursacher eingeordnet – hinter Autoreifen aus Kunststoff. Rund 1600 entsprechende Sporteinrichtungen gibt es dort, die bis zu 3.000 Tonnen Mikroplastik pro Jahr abgeben, die letztlich im Meer landen.[15]

Bereits 2011 berichtete das Fachjournal Environmental Science & Technology von einer Untersuchung an Stränden, bei der auf allen Kontinenten Mikroplastik gefunden wurde; darunter wohl auch Fasern aus Kleidungsstücken aus synthetischen Materialien (z. B. Fleece): Im Abwasser von Waschmaschinen finden sich bis zu 1.900 Faserteilchen pro Waschgang.[16][17]

Mikro-Kunststoffpartikel sind Bestandteil z. B. von Zahnpasta, Duschgel, Lippenstift oder Peelingmitteln. Die Hersteller fügen sie Produkten hinzu, damit die Anwender einen mechanischen Reinigungseffekt erzielen.[18] Die Eliminationseffizienz von Kläranlagen liegt bei 64–97 % für Partikelgrößen im Bereich von 20–300 Mikrometer; bei Partikeln größer als 300 Mikrometer bei durchschnittlich 99 %. Der zurückgehaltene Anteil wird mit dem Klärschlamm entsorgt.[7]

Manche Produkte enthalten bis zu zehn Prozent Mikroplastik. Nach Angaben des deutschen Umweltbundesamts von 2015 werden Kosmetika in Deutschland circa 500 Tonnen Mikroplastik pro Jahr zugesetzt.[6] Colgate-Palmolive gab Mitte 2014 an, seine Zahnpasten enthielten keine Plastikpartikel mehr.[19] Unilever, L’Oréal (die Marke The Body Shop) sowie Johnson & Johnson wollten bis 2015 aus der Verwendung von Mikroplastik aussteigen, Procter & Gamble wollte 2017 folgen.[20][21] Eine BUND-Veröffentlichung vom Juli 2017 listete immer noch mehrere hundert Mikroplastik-Kosmetikprodukte auf dem deutschen Markt auf, darunter nach wie vor Produkte der oben genannten Firmen.[22]

Zwischenzeitlich wurde die Verwendung von Mikroplastik in Kosmetika deutlich reduziert. Der europäische Dachverband der Kosmetikindustrie Cosmetics Europe veröffentlichte im Mai 2018 eine Erhebung, nach der die Menge an festen, nicht abbaubaren Kunststoffpartikeln, die in abzuspülenden kosmetischen Produkten aufgrund ihres Reinigungs- und Peelingeffekts eingesetzt werden, zwischen den Jahren 2012 und 2017 um 97 Prozent (4.250 t) reduziert wurde. Nach der Empfehlung von Cosmetics Europe sollen bis 2020 keine Kunststoffpartikel zur Reinigung und für Peelings mehr in rinse-off Kosmetika eingesetzt werden.[23]

Eine 2018 veröffentlichte Studie des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik, welche im Auftrag des Naturschutzbunds Deutschland erstellt wurde, zeigt in Deutschland einen Abwassereintrag von 977 Tonnen Mikroplastik jährlich (und 46.900 Tonnen gelöste Polymere) allein aus Kosmetikprodukten sowie Wasch-, Putz- und Reinigungsmitteln.[24]

In einer Untersuchung der Umweltagentur des dänischen Ministeriums für Umwelt und Ernährung zu Vorkommen, Auswirkungen und Quellen von Mikroplastik wurde 2015 geschätzt, dass dort die jährlichen Emissionen von Mikroplastik circa 5.500 bis 14.000 Tonnen betragen. „Sekundäres“ Mikroplastik (u. a. Abrieb von Fahrzeugreifen oder Schuhen) ist dabei um zwei Größenordnungen wichtiger als primäres. Zerfallsteile aus größeren Kunststoffteilen (Makroplastik) in der Umwelt sind in den Zahlen nicht enthalten.[7]

Sekundäres MikroplastikBearbeiten

Neben dem als solchem eingetragenen oder eingeschwemmten Mikroplastik entstehen diese Teilchen in Gewässern z. B. durch die Versprödung und darauf folgende Zersetzung größerer Kunststoffteile (Treibgut, z. B. Verpackungen, Möbelreste, Bau- und Kleinteile, Geisternetze usw.) durch die im Sonnenlicht enthaltene UV-Strahlung sowie die mechanische Zerkleinerung durch Wellenbewegungen. Im Zuge des Zerfallsprozesses entstehen immer mehr und immer kleinere Plastikpartikel. Der Abbau dauert oft über hundert Jahre,[19] womit die Partikel als persistent bezeichnet werden können.

Einer Veröffentlichung der Norwegischen Umweltbehörde aus dem Jahr 2014 zu Folge stammen 54 Prozent des Mikroplastiks in den Meeren vom Abrieb von Autoreifen.[25]

GrößenBearbeiten

Mit abweichenden Definitionen wird unterteilt in:

  • Makroplastik
  • Mesoplastik
  • Große Mikroplastikpartikel
  • Kleine Mikroplastikpartikel
  • Nanoplastik

VerbreitungBearbeiten

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

ArktisBearbeiten

Die höchsten Konzentrationen von Mikroplastik wurden bei entsprechenden Untersuchungen des Alfred-Wegener-Instituts Bremerhaven (AWI) 2014/15 in der Zentral-Arktis gefunden, wo ein Eintrag z. B. durch Flüsse auszuschließen ist: In einem Liter Meereis fanden sich hier bis über 12.000 Partikel.[26][27]

Böden, Sedimente etc.Bearbeiten

Zum Vorkommen von Mikroplastik in Böden und Sedimenten („terrestrische Systeme“) wurden bislang nur punktuelle Untersuchungen vorgenommen, sodass über entsprechende Vorkommen und Wirkungen wenig bekannt ist.[28][29]

Wissenschaftler der Universität Bern haben Auenböden in Schweizer Naturschutzgebieten auf Mikroplastik untersucht und wurden fündig: Trotz der geschützten Areale wurde in 90 % der beprobten Böden Mikroplastik gefunden. Hochrechnungen gehen davon aus, dass allein die Menge Mikroplastik, welche mit Klärschlämmen jährlich in den Boden gelangt, größer ist als diejenige, welche in den Weltmeeren landet.[30] Die Forscher schätzen, dass in den obersten fünf Zentimeter der Auen rund 53 Tonnen Mikroplastik liegen. Selbst viele Böden entlegener Berggebiete sind mit Mikrokunststoff kontaminiert, was einen äolischen Transport nahe legt. Neue Studien deuten darauf hin, dass Mikroplastik im Boden zum Beispiel Regenwürmer töten kann. Da Regenwürmer im Boden wichtige Funktionen erfüllen, könnte dadurch auch die Bodenfruchtbarkeit beeinträchtigt werden.[31] Eine britisch-niederländische Arbeit geht bei Böden vom vier- bis 23-fachen des in Salzwasser vermuteten Mikroplastik-Gehalts aus.[32]

Dabei können die im landwirtschaftlichen bzw. industriellen Nahrungsmittel-Anbau weltweit als Abdeckplanen verbreiteten Polyethylen (PE)-Folien (siehe auch Oxo-abbaubarer Kunststoff) unter Witterungseinfluss z. B. auch die als Weichmacher zugesetzten Phthalate freisetzen.[32]

Die meisten Bioabfälle aus privaten Haushalten und Kommunen sind mit verschiedenen Kunststoffen verunreinigt. Siebverfahren und Sichtung können diese Verunreinigungen deutlich reduzieren, aber nie vollständig entfernen. Wissenschaftler der Universität Bayreuth fanden in einem Kilo Kompost bis zu 895 Mikroplastikteilchen.[33][34] Darüber hinaus erlauben die meisten Länder eine gewisse Menge an Fremdstoffen, wie z. B. Kunststoffe in Düngemitteln; so erlauben Deutschland und die Schweiz[35], die eine der weltweit strengsten Vorschriften zur Düngemittelqualität haben, bis zu 0,1 Gewichtsprozent Kunststoffe. In dieser Verordnung werden Partikel kleiner als 2 mm nicht einmal berücksichtigt. So können auch organische Düngemittel eine Quelle für Mikroplastik sein.[34]

OzeaneBearbeiten

Jedes Jahr gelangen weltweit über drei Millionen Tonnen Mikroplastik-Partikel ins Meer. Sie stammen hauptsächlich aus synthetischen Textilien und dem Abrieb von Autoreifen.[36] Anfang 2016 wurden nach über sechs Monate dauernden Messungen an 18 Stellen für das Meer vor New York 165 Mio. Plastikteile hochgerechnet (bzw. mehr als 250.000/km²) – zu 85 % mit einer Größe von unter 5 mm.[37] Rund um Großbritannien wurden mittels feinmaschiger Netze 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.[38] 2018 waren es bereits 1,25 Millionen Fragmente pro Quadratkilometer.[39]

2013 bestand der Sandstrand mancher Meeresbuchten zu drei Prozent aus Mikroplastik; man vermutet eine weitere Zunahme dieser Quote.[40] Im Lebensraum der Wattwürmer an der Nordsee macht der Kunststoff PVC mehr als ein Viertel der Mikroplastikpartikel aus.[41] In einer 2018 veröffentlichten Studie, mit Eisproben von 2014 und 2015, wurden zwischen 33 und 75.143 Mikroplastik-Teilchen pro Liter Meereis gefunden.[42] 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.[43] Im Kot von Meeresschildkröten machen Fasern aus synthetischen Polymeren den weitaus größten Teil aus.[44]

SüßwasserBearbeiten

EuropaBearbeiten

RheinBearbeiten

2015 untersuchte die Universität Basel den Rhein als Meereszufluss auf Kontamination durch Plastikpartikel. An der Flussoberfläche wurden an elf Standorten 31 Proben genommen. Die gemessenen Konzentrationen lagen mit durchschnittlich fast 900.000 Partikeln pro Quadratkilometer bei den höchsten bisher weltweit: am Rheinknie bei Basel noch unter der im Genfersee (220.000 Partikel/km², „zwischen Basel und Mainz 202.900 Partikel/km²“), im Bereich Rhein-Ruhr jedoch zehnfach höher, bei im Mittel 2,3 Mio. Partikel/km². Die Spitze lag mit 3,9 Mio. Partikeln/km² 15 Kilometer vor der niederländischen Grenze bei Rees. Hochgerechnet ergebe die Plastikfracht an der Wasseroberfläche des Rheins in den Atlantik 191 Mio. Partikel pro Tag, circa zehn Tonnen pro Jahr. Als auffällig wurde bezeichnet, dass neben Faser- und Fragmentteilchen vor allem Plastikkügelchen gefunden wurden, was auf einen industriellen Einleiter unbekannter Herkunft hinweise.[45][46]

DeutschlandBearbeiten

Die Bundesländer Baden-Württemberg, Bayern, Hessen, Nordrhein-Westfalen und Rheinland-Pfalz haben oberflächennahe Wasserproben an 25 Flüssen im Einzugsgebiet von Rhein und Donau auf Mikroplastik analysieren lassen und in jedem einzelnen Gewässer unterschiedliche Konzentrationen von Mikroplastik nachgewiesen. Insgesamt 52 Proben wurden vom Projektpartner, dem Lehrstuhl für Tierökologie an der Universität Bayreuth, mit Hilfe der FTIR-Spektroskopie untersucht. Dabei konnte Mikroplastik an allen untersuchten Messstellen festgestellt werden – auch in einem quellnahen und nicht abwasserführenden Oberlauf. Insgesamt wurden mehr als 19.000 Objekte analytisch untersucht, wovon 4.335 Objekte (22,82 %) eindeutig als Kunststoffteilchen identifiziert werden konnten.[47]

ItalienBearbeiten

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.[48][49][50]

GroßbritannienBearbeiten

Nach einer Untersuchung der Universität Manchester von zehn britischen Flüssen mit vierzig Messstellen sind diese stärker belastet als erwartet; Hochwässer könnten bis 70 % der Plastikfragmente aus den Flusssedimenten ins Meer schwemmen.[51][52]

ÖsterreichBearbeiten

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.[53]

SchweizBearbeiten

Die Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) Lausanne fand bei einer vom Schweizer Bundesamt für Umwelt (BAFU) beauftragten Untersuchung zwischen Juni und November 2013 in der überwiegenden Anzahl der in den sechs untersuchten Schweizer Seen (Boden-, Brienzer-, Genfer-, Neuenburger- und Zürichsee, Lago Maggiore) und der Rhone bei Chancy an der Grenze zu Frankreich genommenen Wasserproben Mikroplastik-Partikel: 60 % davon Kunststofffragmente. Die am häufigsten gefundenen Kunststoffe waren Polyethylen und -propylen. Weitere 10 % der Partikel waren aus expandiertem Polystyrol (Styropor). Für die Rhone wurde geschätzt, dass sie etwa 10 kg Mikroplastik täglich aus der Schweiz durch Frankreich ins Mittelmeer transportieren und damit zur dortigen Meeresverschmutzung beitragen könnte.[4]

In den genommenen Sandproben machten Schaumstoffe die Hälfte der Partikel aus: hier wurde eine Belastung von im Mittel circa 1000 Mikroplastik-Partikel pro Quadratmeter gemessen. Darüber hinaus fand sich auch Celluloseacetat (Zigarettenfilter-Material) in einer nennenswerten Menge. Bewusst erzeugtes Mikroplastik, etwa die in Kosmetika eingesetzten Polyethylen-Kügelchen, trug hingegen nur sehr wenig zur gemessenen Gesamtmenge Mikroplastik bei.[4]

Im Wasser des Genfersees beispielsweise wurden hohe Konzentrationen von Mikroplastik gefunden (außerdem in jeder Probe in Strandnähe Plastikteile, darunter Polystyrolkugeln, Reste von Plastikobjekten, Folien und Nylonschnüren).[54]

NordamerikaBearbeiten

In den Großen Seen wurden zwischen 1500 und 1700 Partikel auf 2,5 km² (eine Quadratmeile) gezählt. 85 % waren weniger als fünf Millimeter groß.[55]

Der US-Kongress beschloss 2015[56] ein Verbot von festen Kunststoffteilchen mit einem Durchmesser von weniger als 5 mm in Kosmetik und Zahnpasta, welches seit dem 1. Juli 2017 für die Herstellung und ab 1. Juli 2018 für das Inverkehrbringen gilt.[57] Zuvor hatten einige US-Bundesstaaten Verbote erwogen oder beschlossen.[58]

Grund- und TrinkwasserBearbeiten

Das allenfalls im Trinkwasser enthaltene Mikroplastik kann durch eine vorherige Wasseraufbereitung weitgehend reduziert werden.[59] Im Grund- und Trinkwasser des Kantons Zürich wurde kein Mikroplastik gefunden.[60]

Bei einer Untersuchung mehrerer Proben deutschen Trinkwassers wurden Mengen gefunden, welche im Bereich der Blindwerte liegen. Diese hat man bei jeder Probe durch schon an den Laborapparaten und -materialien haftenden Plastikpartikeln.[61]

Bedeutung für die UmweltBearbeiten

Mikroplastik-Partikel benötigen teils hunderte Jahre bis zu ihrem vollständigen Zerfall bzw. ihrer Zersetzung, sodass sie als persistent bezeichnet werden.

Anreicherung von Gift- und anderen StoffenBearbeiten

Plastik kann Giftstoffe wie Weichmacher, Styrolverbindungen, Phthalate und andere Bestandteile enthalten.[62] Viele davon gelten als krebserregend, giftig oder endokrin aktiv.[48]

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.[40][18] Die Exposition von aquatischen Organismen gegenüber Schadstoffen wird durch aufgenommenes Mikroplastik nur wenig beeinflusst.[63][64] Es gibt Hinweise, dass der Effekt der Präsenz von Mikroplastik je nach Schadstoff positiv oder negativ sein kann.[65]

Die Hamburger Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg (HAW) hat 2015/16 in einer Untersuchung nachgewiesen, dass Mikroplastik drei- bis viermal so viel Giftstoffe enthält wie der Meeresboden in unmittelbarer Umgebung: Insbesondere an Mikropartikeln aus Polyethylen, dem meistverwendeten industriellen Kunststoff, lagerten sich vorzugsweise polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe an; es binde noch einmal etwa doppelt so viele Schadstoffe wie Silikon.[66]

Die nicht-natürlichen Stoffe können eine andere Besiedlung und in der Folge einen anderen Sauerstoffgehalt des verschmutzten Wassers verursachen.[48]

Im Klärwerk hat sich die Bakteriengattung Sphingopyxis verstärkt auf Plastik angesiedelt, die häufig Antibiotika-Resistenz ausbildet. Mikroplastik-Partikel sind also möglicherweise genetische Hotspots für die Weitergabe von solch potenziell gefährlichen Resistenzen.[67]

Globale VerbreitungBearbeiten

Im April und Mai 2015 wurden Fischproben aus einer Tiefe von 300 bis 600 Metern aus dem Nordwestatlantik, 1200 km westlich von Neufundland, gesammelt. Insgesamt wurden 233 Fischdarminhalte von sieben verschiedenen Arten mesopelagischer Fische untersucht. 73 % aller Fische enthielten Kunststoffe in ihrem Darminhalt, wobei das Borstenmaul Gonostoma denudatum die höchste Aufnahmequote (100 %) aufwies, gefolgt von Serrivomer beanii (Sägezahn-Schnepfenaal, 93 %) und Lampanyctus macdonaldi (Laternenfisch, 75 %).[68]

Ein Forscherteam der Universität Kyōto stellte eine Studie vor, die sie von Oktober bis Dezember 2016 in sechs Küstengebieten Japans durchführte. Teil der Studie war es herauszufinden, wie hoch der prozentuale Anteil an Mikrokunststoffen in den Fischen rund um Japans Küsten ist. Unter den Kunststoffteilen mit einem Durchmesser von 0,1 mm oder länger wurden 16 verschiedene Arten von Kunststoffen gefunden. Darunter Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP). Die höchste Konzentration an Kunststoffen wurde in Sardellen festgestellt. In rund 79,4 % der in der Bucht von Tokyo gefundenen Fische wies das Forscherteam Spuren von Mikrokunststoffen nach. Die Forscher begründen das mit der Nahrung der Sardellen. Diese ernähren sich von Plankton, wodurch auch kleinste Kunststoffteile einen einfachen Zugang zu den Tieren haben.[69]

Eine chinesische Erhebung fand Nanoplastik im Verdauungstrakt von 94 % der untersuchten Vögel.[32]

Untersuchungen deuten darauf hin, dass die Existenz von Mikroplastik in der Umwelt bereits ein jahrzehntealtes Phänomen ist und die Intensität der Verschmutzung in den letzten Jahren auch nicht zugenommen hat. So ist die Konzentration von Mikroplastik-Teilchen in Fischen und im Meerwasser (jeweils für die Ostsee untersucht) in den letzten 30 Jahren unverändert geblieben.[70]

Menschliche NahrungsmittelBearbeiten

Der Großteil des aufgenommenen Plastiks kommt nicht aus Lebensmitteln, sondern aus dem Staub. Durch die Analyse der Anzahl von Mikroplastikteilchen in Muscheln konnten britische Wissenschaftler nachweisen, dass durch in der Luft befindlichen Staub das 15- bis 600-fache der Mikroplastikkonzentration in der Mahlzeiten aufgenommen wird. (Faserexposition durch Staubabfall: 14.000 bis 68.000 Partikel pro Kopf und Jahr; Exposition durch Muscheln: 123 bis 4.620 Partikel pro Kopf und Jahr)[71]

2013 und 2014 wurden in beprobten Honigen Mikroplastikteilchen und andere Fremdpartikel gefunden.[21][72][73] Die Kontamination durch Mikroplastik konnte allerdings in einer neueren Studie nicht bestätigt werden.[74] Die in früheren Untersuchungen angewandten, nicht validierten Methoden wurden als ungeeignet eingestuft. Die Befunde wurden als Artefakte der Laborkontamination durch Mikroplastik in der Luft zugeschrieben.[75]

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 pro Liter. Für die Herkunft wurde Fleece-Material aus Funktionskleidung vermutet.[76] Zuständige Verbände wiesen diese Befunde mit Verweis auf eigene Untersuchungen zurück.[77] Auch das Chemische und Veterinäruntersuchungsamt Karlsruhe äußerte Zweifel an der angewandten Methodik.[75] Neue Untersuchungen des chemischen und Veterinäruntersuchungsamtes Münsterland-Emscher-Lippe in Zusammenarbeit mit der Universität Münster zeigen, dass Mikroplastik vom Verpackungsmaterial ins Mineralwasser gelangt. Die meisten der in den PET-Mehrwegflaschen gefundenen Partikel wurden als Polyethylenterephthalat (PET, 84 %) und Polypropylen (PP; 7 %) identifiziert. Die Mehrwegflaschen sind aus PET hergestellt und die Deckel aus PP. Im Wasser der PET-Einwegflaschen wurden nur wenige PET-Partikel gefunden. Im Wasser der Getränkekartons und Glasflaschen wurden weitere Polymere wie Polyethylen und Polyolefine gefunden. Dies erklärt sich daraus, dass Getränkekartons mit Polyethylenfolien beschichtet und Verschlüsse mit Schmierstoffen behandelt werden. Daher deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass die Verpackung selbst Mikropartikel freisetzen kann.[78]

Auch in Meersalz wurden Mikroplastikpartikel nachgewiesen, wobei eine Gesundheitsgefährdung jedoch als unwahrscheinlich eingestuft wurde;[79][80] die höchsten Konzentrationen wurden hierbei in „Fleur de Sel“ gefunden.[81] 2018 zeigte eine Studie, dass über 90 % der beprobten Salze Mikroplastik aufweisen. Am meisten wurde im Meersalz gefunden.[82]

Punktuelle langfristige Untersuchungen deuten auf keine Zunahme der Mikroplastikpartikeln in Lebensmitteln hin. An Sprotten, die zwischen 1987 und 2015 in der Ostsee gefangen und eingefroren wurden, konnte keine Erhöhung der Konzentration an Mikroteilchen festgestellt werden.[83]

WirkungBearbeiten

Konkrete Studien, die schädliche Wirkungen von Mikroplastik für den Menschen nachweisen, gibt es bisher nicht. Aus Studien zu Polymeren, die als Träger für Medikamente verwendet werden, ergibt sich, dass Partikel im Nanometerbereich zwar in den Blutkreislauf aufgenommen, aber auch wieder ausgeschieden werden.[84] So wurde auch im Oktober 2018 in einer Pilotstudie mit acht internationalen Probanden erstmals Mikroplastik im menschlichen Stuhl nachgewiesen. Pro 10 Gramm Stuhl fanden die Forscher vom Umweltbundesamt sowie von der Medizinischen Universität Wien durchschnittlich 20 Partikel verschiedenstes Mikroplastik. Am häufigsten wurde Polypropylen (PP) und Polyethylenterephthalat (PET) gefunden.[85]

Muscheln zeigten als Reaktion auf die Aufnahme bzw. Anreicherung von Mikroplastik z. B. Entzündungsreaktionen, Fische Verhaltensänderungen.[86] 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.[40] 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.[41] Von Ratten inhalierte Mikroplastikteilchen gelangten über die Lungenbläschen in deren Blutkreislauf und wurden von dort im restlichen Körper verteilt. Laborversuche zeigten Hinweise, dass die Teilchen auch in die menschliche Plazenta eindringen könnten.[32]

Die Wirkung von Plastikpartikeln ist dabei sehr schwer einzuschätzen, da sie in Nanogröße (also unter einem Mikrometer Größe) neue Eigenschaften entwickeln: Es entstehen große Oberflächen, ihre elektrische Ladung kann sich ändern, sodass die Teile direkt mit Zellhüllen, Zellinneren oder biologischen Molekülen und dem Erbgut reagieren könnten.[32] Untersuchungen von Eissturmvögeln, die aufgrund ihres Fressverhaltens als Bioindikator für Plastikverschmutzung gelten, ergaben keine Gesundheitsbeeinträchtigung bei stark mit Plastik kontaminierten Tieren (im Vergleich zu nicht kontaminierten Tieren).[87] Mikroplastik wirkt sich negativ auf die Chemosensorik von Großen Strandschnecken aus und führt infolge zu verminderter oder ganz ausbleibender Fluchtreaktion vor Fressfeinden.[88]

Mögliche MaßnahmenBearbeiten

MüllvermeidungBearbeiten

Zu den vorgeschlagenen Maßnahmen zählt unter anderem das Verbot des Eintrags über Schiffe. Auch das Littering, besonders von Zigarettenfiltern, stellt eine vermeidbare Belastung dar.

Alternativen zu Mikroplastik in ProduktenBearbeiten

Mitte 2014 stellten Forscher Biowachspartikel (z. B. aus Karnaubawachs) als Alternative z. B. zu den in Kosmetika verwendeten Mikroplastikkügelchen vor.[89]

Mechanische EntfernungBearbeiten

Bei Kläranlagen kann über eine 4. Reinigungsstufe der größte Teil des Mikroplastiks abgefangen werden. Aus Kostengründen wird dieses Verfahren jedoch kaum angewendet.[90] Es gibt Überlegungen, den Plastikmüll in den Ozeanen zu entfernen.

Bekämpfung mit BakterienBearbeiten

Der Plastikmüll im Meer ist häufig von einem Biofilm aus Mikroorganismen bedeckt. Es wird vermutet, dass diese Bakterien am Abbau des Kunststoffs beteiligt sind. Daher gibt es Überlegungen, mit Hilfe von Mikroorganismen gegen das Problem vorzugehen.[91] Das mechanische Ausfiltern wäre jedoch nicht sinnvoll, da Plankton mit entfernt würde.[92]

ReaktionenBearbeiten

Internationale VereinbarungenBearbeiten

Anfang Juni 2017 verabschiedete eine G20-Fachminister-Konferenz in Bremen einen Aktionsplan gegen Meeresmüll. Dabei war unter anderem ausschlaggebend, dass sich bereits rund 140 Millionen Tonnen Kunststoffabfälle in den Weltmeeren befinden.[93]

Auch auf der ersten UN-Konferenz zum Schutz der Ozeane Anfang Juni 2017 in New York war der Plastikmüll in den Ozeanen eines der Hauptthemen;[94] die von allen 193 UN-Mitgliedsstaaten unterzeichnete Abschlusserklärung enthält einen Aufruf zur Vermeidung von Plastikmüll.[95]

Die Kampagne des UN-Umweltprogramms zum jährlich am 5. Juni begangenen Weltumwelttag behandelt unter dem Hashtag #BeatPlasticPollution den Kampf gegen Mikroplastik ebenfalls als Schwerpunkt.[96]

Die EU-Kommission erwägt eine Beschränkung der Verwendung von Mikroplastikpartikeln in Produkten. Sie beauftragte die Europäische Chemikalienagentur, bis zum Januar 2019 die notwendigen Abklärungen vorzunehmen.[97]

Nationale MaßnahmenBearbeiten

In den USA ist die Herstellung von Kosmetika mit Mikroplastik seit Juli 2017 und deren Verkauf seit Juli 2018 verboten.[98][99] Nach den USA, Kanada[100] und Neuseeland[101] ist Großbritannien[102][103] der erste europäische Gesetzgeber, der Mikroplastik in Duschgel und Zahnpasta verbietet.[104] Ebenso per 1. Juli 2018 erließ Schwedens rot-grüne Regierung ein Verbot für den Verkauf kosmetischer Produkte mit Mikroplastik; darüber hinaus stellt sie jährlich zusätzlich 17 Mio. Kronen (1,75 Mio. Euro) für die westschwedische Küstenregion Bohuslän bereit, wo wegen der Meeresströmungen besonders viel Müll aus dem Nordatlantik angeschwemmt wird.[105][106]

In Frankreich trat das Verbot des Inverkehrbringens von abzuspülenden Kosmetika zur Exfoliation oder Reinigung, die Kunststoffpartikel in fester Form enthalten, am 1. Januar 2018 in Kraft,[107][108] in Italien wurde ein Gesetzesvorschlag durch die Räte behandelt.[109] In Belgien wurde eine Branchenvereinbarung zur Förderung der Substitution von Mikrokunststoffen in Konsumgütern verfasst.[110]

In Südkorea[111] und Taiwan[112] existieren ebenfalls Gesetzesentwürfe.

Auseinandersetzung in der KunstBearbeiten

Zunehmend setzen sich auch Aktionskünstler wie Christian Seebauer (2013: World of Plastic) oder Benjamin Von Wong (2016: MermaidsHatePlastic) mit dem Thema Mikroplastik kritisch auseinander.[113]

LiteraturBearbeiten

RundfunkberichteBearbeiten

WeblinksBearbeiten

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. Courtney Arthur, Joel Baker, Holly Bamford: Proceedings of the International Research Workshop on the Occurrence, Effects and Fate of Microplastic Marine Debris.. In: NOAA Technical Memorandum. January 2009.
  2. Corinne Meunier: Mikroplastik in Kosmetika – Was ist das? In: Umweltbundesamt. 16. März 2016 (umweltbundesamt.de [abgerufen am 6. April 2018]).
  3. BESCHLUSS (EU) 2017/1218 DER KOMMISSION vom 23. Juni 2017 zur Festlegung der Kriterien für die Vergabe des EU-Umweltzeichens für Waschmittel. Europäische Kommission, 23. Juni 2017, abgerufen am 6. April 2018.
  4. a b c Schweizer Bundesamt für Umwelt, Bern, 11. Dezember 2014, Erste Bestandesaufnahme von Mikroplastik in Schweizer Gewässern
  5. Gewässer entlasten: Mögliche Maßnahmen gegen Mikroschadstoffe. Umweltbundesamt, 4. März 2015.
  6. a b Mikroplastik schädigt Umwelt. In: Badische Zeitung (online), 29. Januar 2015, abgerufen am 11. Dezember 2015.
  7. a b c Carsten Lassen, Steffen Foss Hansen, Kerstin Magnusson, Fredrik Norén, Nanna Isabella Bloch Hartmann, Pernille Rehne Jensen, Torkel Gissel Nielsen, Anna Brinch: Microplastics Occurrence, effects and sources of releases to the environment in Denmark (Mikroplastik-Vorkommen, -Auswirkungen und -Quellen der Freisetzung in die Umwelt in Dänemark). Danish Environmental Protection Agency, Environmental project No. 1793, 2015, ISBN 978-87-93352-80-3, S. 142.
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  9. Nina Chmielewski: Reifenabrieb: Unterschätztes Umweltproblem. Hessischer Rundfunk, 26. Oktober 2016, abgerufen am 5. März 2017
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