Analysenmethodik

Mikroplastik-Emissionen aus Kläranlagen

janna.vakili@ecologic.eu — Thu, 07 Oct 2021 09:41:34 +0000

Mikroplastik-Emissionen aus Kläranlagen janna.vakili@e… Do, 10/07/2021 - 11:41

Untertitel

Welche Rolle spielt die Abwasserbehandlung?

Titelbild

Beschreibung

Kunststoffe sind in der heutigen Lebenswelt allgegenwärtig und reichern sich durch ihre Langlebigkeit auch in Gewässern an. Das vorliegende Papier untersucht, welche Rolle die Abwasserbehandlung bei diesen Einträgen spielt.

Aktuell gelten Kläranlagenabläufe als einer der Eintragspfade von Mikroplastik in die Umwelt. Der Artikel stellt heraus, dass in Kläranlagen die Mikroplastikpartikel im Abwasser mit Rückhalteraten von über 99% weitgehend zurückgehalten werden können. Kläranlagen stellen somit eine untergeordnete Rolle beim Eintrag von Mikroplastik in die aquatische Umwelt dar.

Die Autor*innen aus dem Projekt REPLAWA zeigen neben diesen Erkenntnissen die Schwierigkeit auf, vorhandene Publikationen zu Mikroplastikkonzentrationen in Abwasserströmen und Gewässern miteinander zu verlgiechen. Methodische Differenzen durch fehlende Standardisierung der Probenahme, Probenaufbereitung und Analyse erschweren diesen Prozess.

Dem weiterhin bestehenden vielfältigen Forschungsbedarf zum Verständnis von Mikroplastik in der Siedlungswasserwirtschaft begegnet das Projekt mit Handlungsempfehlungen, die Ende 2021 publiziert werden.

Der vorliegende Artikel wurde im Journal "Kommunale Abwasserbehandlung" publiziert und steht hier zum Download bereit.

Weiterführende Links

Link zum Artikel

Verbundprojekt

REPLAWA

Zeitschrift

Kommunale Abwasserbehandlung

Jahr

2021

Autor

AutorInnen

Tim Fuhrmann

Ingo Urban

Holger Scheer

Philipp Lau

Luisa Reinhold

Matthias Barjenbruch

Katrin Bauerfeld

Stefanie Meyer

Ergebnistyp

Veröffentlichungen

Zu zitieren als

Fuhrmann, Urban, Scheer, Lau, Reinhold, Barjenbruch, Bauerfeld und Meyer (2021): Mikroplastik-Emissionen aus Kläranlagen. In: KA Korrespondenz Abwasser, Abfall, Jg. 69, Nr. 9, 2021

Schlagworte

Abwasser

Analysenmethodik

Beprobung

Bilanzierung

Publikationstyp

Laser gebohrte Siliziumfilter für den Einsatz zur Mikroplastikfilterung und als spektroskopisches Analysesubstrat

janna.vakili@ecologic.eu — Fri, 16 Jul 2021 09:01:02 +0000

Laser gebohrte Siliziumfilter für den Einsatz zur Mikroplastikfilterung und als spektroskopisches Analysesubstrat janna.vakili@e… Fr, 07/16/2021 - 11:01

Titelbild

Laserprozessierter Siliziumfilter für die Analyse von Mikroplastik-Partikeln, Bild: Fraunhofer CSP

Beschreibung

Mikroplastikpartikel im Wasser sind ein zunehmendes Problem für die Umwelt. Ein smartes Silizium-Wafer-basiertes Filtersystem, mit dem sich die Belastung von Gewässern schneller und einfacher messen lässt, entwickelte das Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP gemeinsam mit Partnern im Projekt RUSEKU.

Für die systematische Untersuchung zu Quellen, Transportwegen und Auswirkungen in der Umwelt fehlen momentan Verfahren zur effizienten und zuverlässigen Probennahme. Insbesondere selektive Filter für die Mikroplastik-Schnellanalytik werden benötigt.

Das Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP in Kooperation mit der SmartMembranes GmbH bietet smarte Filtersysteme für die Mikroplastik-Schnellanalytik auf der Basis von Silizium und alternativen Materialien (Al2O3, Glas). Die Filter (pat. pend.) sind Bestandteil eines speziellen Kaskadenfiltersystem als zentraler Baustein für ein zukünftiges einheitliches und unkompliziertes Verfahren zur Entnahme von Proben. Zusätzlich sind die »Smart Sampling«-Filter geeignet für die nachfolgende Mikroplastik-Schnellanalytik zur Bestimmung von Partikelgrößen und Plastiksorten.

Verbundprojekt

RUSEKU

Jahr

2021

Ergebnistyp

Technologien & Verfahren (inkl. Modelle, Tools, Analytik)

Schlagworte

Publikationstyp

QST1: Vergleichsversuch

janna.vakili@ecologic.eu — Fri, 12 Feb 2021 09:52:50 +0000

QST1: Vergleichsversuch janna.vakili@e… Fr, 02/12/2021 - 10:52

Untertitel

Ergebnisse

Titelbild

Beschreibung

Dieser Vergleichsversuch aus dem Querschnittsthema 1 „Analytik und Referenzmaterialien“ ordnet verschiedene analytische Methoden zur Identifikation und Quantifizierung von Mikroplastik hinsichtlich ihrer Aussagekraft ein. Auch werden Stärken und Grenzen der jeweiligen Methoden herausgearbeitet. Der Vergleichsversuch soll damit die Voraussetzungen liefern, um analytische Ergebnisse einzelner Verbundprojekte in einem gewissen Rahmen miteinander vergleichen zu können. Der Versuch verfolgte nicht den Anspruch, eine Bewertung der unterschiedlichen analytischen Methoden vorzunehmen.

Es sind sowohl thermoanalytische, als auch spektroskopische Verfahren zum Einsatz gekommen. Es wurde gezeigt, dass die verschiedenen analytischen Methoden zur Identifizierung und Quantifizierung von Mikroplastik innerhalb der jeweiligen Verfahren vergleichbare Ergebnisse liefern.

Die Ergebnisse des Vergleichsversuchs stehen hier als PDF-Download bereit.

Anhänge

QST1: Vergleichsversuch

Jahr

2021

Autor

AutorInnen

PD Dr. Natalia Ivleva

Prof. Dr. rer. nat. Heinz Sturm

Cordula Witzig

Dr. Nicole Zumbülte

Ergebnistyp

Diskussionspapiere & Statuspapiere

Schlagworte

Polyethylenterephthalat (PET)

Polymer

Polymeranalytik

Raman-Mikrospektroskopie

Publikationstyp

Systematic Development of a Simultaneous Determination of Plastic Particle Identity and Adsorbed Organic Compounds by Thermodesorption–Pyrolysis GC/MS (TD-Pyr-GC/MS)

janna.vakili@ecologic.eu — Tue, 03 Nov 2020 13:46:59 +0000

Systematic Development of a Simultaneous Determination of Plastic Particle Identity and Adsorbed Organic Compounds by Thermodesorption–Pyrolysis GC/MS (TD-Pyr-GC/MS) janna.vakili@e… Di, 11/03/2020 - 14:46

Titelbild

Beschreibung

Weltweit werden jährlich mehr als 300 Mio. Tonnen Kunststoffe produziert. Davon gelangen schätzungsweise 8 Mio. Tonnen über Land- und Wasserwege in die Weltmeere. Es wird angenommen, dass derzeit mehr als fünf Billionen Kunststoffpartikel mit einem Gesamtgewicht von über 250.000 Tonnen in den Ozeanen schwimmen, darunter hauptsächlich Mikroplastikpartikel (<5 mm).

Je kleiner die Partikel sind, desto größer ist ihre Oberfläche und auch die Adsorptionsfähigkeit von Schadstoffen. Folge dessen geht nicht nur von den Partikeln selbst eine potenzielle Gefahr aus, sondern auch von den an ihnen haftenden Stoffen. Trotz dieser Erkenntnis ist eine eingehende Analyse dieser sorbierten Schadstoffe anspruchsvoll und erfordert mehrere aufwendige Analyseschritte.

Ziel der vorliegenden Studie von Reichel et al. (2020) ist, die Analyse von Polymeren und sorbierten Stoffen in einem analytischen Setup zu vereinen. Mit Hilfe einer neu entwickelten Methode der Thermodesorptions-Pyrolyse-Gaschromatographie-Massenspektrometrie (TD-Pyr-GC/MS) ist es dem Forschungsteam gelungen, adsorbierte organische Spurenchemikalien an Mikro-, Submikro- und Nanopartikeln als auch kurzkettige Polymere in einem analytischen Aufbau zu identifizieren. Mit einer Messzeit von nur 2 h pro Probe kann ein hoher Probendurchsatz ermöglicht werden. Das Paper stellt den innovativen Forschungsaufbau detailliert dar und leistet so einen Beitrag, die Analytik im Forschungsfeld zu optimieren.

Das Paper steht als Open Access Dokument [PDF] auf dieser Website zum Download bereit.

Weiterführende Links

Link zum Artikel-Download

Verbundprojekt

SubμTrack

DOI

https://doi.org/10.3390/molecules25214985

Zeitschrift

molecules

Jahr

2020

Autor

Julia Reichel

Johanna Graßmann

Thomas Letzel

Jörg E. Drewes

AutorInnen

Ergebnistyp

Veröffentlichungen

Zu zitieren als

Reichel, J.; Graßmann, J.; Letzel, T.; Drewes, J.E. Systematic Development of a Simultaneous Determination of Plastic Particle Identity and Adsorbed Organic Compounds by Thermodesorption–Pyrolysis GC/MS (TD-Pyr-GC/MS). Molecules 2020, 25, 4985.

Schlagworte

Publikationstyp

Methods for the analysis of submicrometer- and nanoplastic particles in the environment

janna.vakili@ecologic.eu — Tue, 31 Mar 2020 12:42:01 +0000

Methods for the analysis of submicrometer- and nanoplastic particles in the environment janna.vakili@e… Di, 03/31/2020 - 14:42

Titelbild

Beschreibung

Dieses Paper von Schwaferts et al. adressiert methodische Engpässe, die im Bereich der Analyse von Mikrokunststoffen bestehen. Spezifisch wird die Analyse von Partikeln im Nanometerbereich behandelt, da diese von gängigen Analysemethoden nicht abgedeckt wird.

Neben einem Überblick über die Fortschritte in der Analyse von Nanoplasten in der Umwelt bewerten die Autor*innen, welche Techniken aus der Nanomaterialanalyse möglicherweise angepasst werden und sich für die Analyse von Nanokunststoffen eignen können.

Darüber hinaus wird ein Fahrplan für Methoden über den gesamten Analyseprozess von der Probenbehandlung bis zur Partikelcharakterisierung vorgelegt. Dieser beinhaltet:

Methoden zur Extraktion und Anreicherung von Analyten aus verschiedenen Umweltmatrices;
Methoden zur Trennung des Nanokunststoffs in spezifische Größenfraktionen;
Lichtstreuungstechniken und verschiedene Arten von Mikroskopie zur Charakterisierung der Partikelfraktionen;
Chemische Identifizierung von Partikeln zur Validierung der erhaltenen Daten.

Die Veröffentlichung steht auf dieser Website zum Download zur Verfügung.

Verbundprojekt

SubμTrack

DOI

https://doi.org/10.1016/j.trac.2018.12.014

Zeitschrift

Trends in Analytical Chemistry

Jahr

2019

Autor

Christian Schwaferts

Reinhard Niessner

Martin Elsner

Natalia P. Ivleva

AutorInnen

Ergebnistyp

Schlagworte

Publikationstyp

Portugiesische Webplattform berichtet über das Verbundprojekt EmiStop

KALEH — Mon, 15 Jul 2019 14:06:04 +0000

Portugiesische Webplattform berichtet über das Verbundprojekt EmiStop KALEH Mo, 07/15/2019 - 16:06

Titelbild

Weiterführende Links

Canal Ambiental Tech4health

EmiStop

Beschreibung

Kunststoffe sind zu einem festen Bestandteil unseres Alltags geworden und haben Auswirkungen auf unsere Umwelt. Die Verschmutzung durch Mikroplastik rückt immer mehr in den Fokus. Zuerst wurden Mikroplastikpartikel in den Ozeanen entdeckt, dann in Seen und Flüssen und schließlich im Boden. "Kunststoffpartikel sind überall", sagt Luisa Barkmann, Doktorandin im Bereich Abwassertechnik der Technischen Universität Darmstadt (TU Darmstadt). In ihrer Dissertation untersuchte sie das Vorhandensein von Mikroplastik in kommunalen Kläranlagen. Jetzt, nach ihrer Promotion, widmet sie sich der Abwasserwirtschaft. Sie schaut genau hin, vor allem auf die Produktionsbetriebe und die Kunststoffverarbeitung: In welchen Wertschöpfungsstufen und über welche Kanäle gelangen Kunststoffpartikel in die Umwelt? Und wie hoch ist der Anteil der Industrie an der globalen Belastung?

Im Rahmen des Verbundprojektes EmiStop analysieren Forschungsteams aus Darmstadt Industrieabwässer, um ihren Anteil an der Kontamination durch Mikrokunststoffe zu berechnen. Keine leichte Aufgabe, denn auch die Probenahme ist eine Herausforderung, sagt Luisa Barkmann. Für jedes Unternehmen musste sie sich eine individuelle Strategie ausdenken, da sich Unternehmen nicht nur in ihren Produktionsprozessen, sondern auch in ihren Kanälen und Wasserwirtschaftssystemen unterscheiden. Viele wissen nicht, wie viel Abwasser in einem bestimmten Gebiet anfällt. Und das nicht nur in der Fertigung, sondern vor allem auch in der Weiterverarbeitung von Mikroplastik und dem Eintrag in die Umwelt.

Der vollständige Artikel ist auf der portugiesischen Plattform Canal Ambiental Tech4health in den Sprachen Englisch, Spanisch und Portugiesisch verfügbar.

Datum

25. September 2018

Schlagworte

Industrielle Emissionen

Methodenentwicklung

Methodenvalidierung

Mikroplastik

Date sort

Di, 09/25/2018 - 12:00

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Aus

Bildergalerie

Microplastics2018

linda.mederake@ecologic.eu — Tue, 04 Dec 2018 10:44:27 +0000

Microplastics2018 linda.mederake… Di, 12/04/2018 - 11:44

Untertitel

Nano- und Mikroplastik in technischen und Süßwassersystemen

Titelbild

diak / Fotolia.com

Beschreibung

Mikroplastik in technischen und natürlichen Systemen ist schon heute weltweit verbreitet und erfordert damit ein umfassendes Verständnis der Auswirkungen von Mikroplastik in der Umwelt. Führende WissenschaftlerInnen, die sich mit Quellen, Eintragspfaden, Aufnahme und Toxizität von Mikroplastik befassen, sowie VertreterInnen aus Industrie und Politik gaben auf der Konferenz einen Überblick darüber, wie Mikroplastik heute verwendet wird und wie es in Zukunft reguliert werden sollte.

Die Konferenz dauerte drei Tage. Alle Präsentationen fanden im Plenum statt. Vorträge wurden von eingeladenen ReferentInnen gehalten oder es handelte sich um Präsentationen, die aus den eingereichten Abstracts ausgewählt wurden.

In den wissenschaftlichen Sessions wurden die folgenden Themen behandelt:

Analytische Methoden
Quellen + Stoffströme
Umweltverhalten und Funktionen
(Öko-)Toxizität und Biota

Ort

Congressi Stefano Franscini, Monte Verità, Ascona, Schweiz

Veranstalter

Bernhard Wehrli, Eawag/ETH Zürich

Denise Mitrano, Eawag

Ralf Kaegi, Eawag

Thilo Hofmann, Universität Wien

Paolo Demaria, Demaria Event Management

Datum

28 - 31 October 2018

28. - 31. Oktober 2018

Weiterführende Links

Konferenz-Website

Bildergalerie

Schlagworte

Date sort

So, 10/28/2018 - 12:00

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Aus

QUASIMEME Workshop on Analysis of Microplastics

linda.mederake@ecologic.eu — Tue, 27 Nov 2018 08:29:58 +0000

QUASIMEME Workshop zur Mikroplastik-Analytik linda.mederake… Di, 11/27/2018 - 09:29

Titelbild

Beschreibung

Zweck des Workshops

Mikroplastik ist für UmweltanalytikerInnen derzeit von größter Bedeutung. Mikroplastik ist in großen Mengen in der Meeres- und Süßwasserumwelt zu finden, das Thema wird weltweit diskutiert und es besteht die dringende Notwendigkeit, Mikroplastik genau analysieren zu können. Allerdings sind die meisten analytischen Methoden noch lange nicht validiert. Daher wird erstmals ein offener Workshop zur Analytik von Mikroplastik organisiert. Ziel dieses Workshops zur Analytik von Mikroplastik ist es, die Analytik-Community zusammenzubringen, um die verfügbaren Methoden zu diskutieren und zu überlegen, wie die Qualität und Zuverlässigkeit der Analytik verbessert und eine Harmonisierung der erzeugten Daten erreicht werden kann. Insbesondere werden Beiträge aus der Analytik-Community für die Gestaltung einer Ringstudie gesammelt, die den entsprechenden Anforderungen und Bedürfnissen der Labore entspricht. Im Anschluss an den Workshop wird eine Ringstudie durchgeführt (voraussichtlich 2019).

An wen richtet sich der Workshop?

Der Workshop steht allen Interessierten offen, richtet sich aber insbesondere an TechnikerInnen und WissenschaftlerInnen, die auf dem Gebiet der Mikroplastik-Analytik arbeiten. Zögern Sie nicht, diesen Flyer an andere Personen weiterzugeben, die interessiert sein könnten.

Ort

Amsterdam

Veranstalter

QUASIMEME, Wageningen

Vrije Universiteit Amsterdam

Norwegisches Institut für Wasserforschung, Oslo

Datum

27 - 28 November 2018

27. - 28. November 2018

Weiterführende Links

Flyer zur Veranstaltung (EN)

Bildergalerie

Schlagworte

Mikroplastik

Analytik

Analysenmethodik

Date sort

Di, 11/27/2018 - 12:00

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Aus

TU Darmstadt: Mikroplastik im Fluss

KALEH — Thu, 01 Nov 2018 15:04:17 +0000

TU Darmstadt: Mikroplastik im Fluss KALEH Do, 11/01/2018 - 16:04

Untertitel

Untersuchung von Industrieabwässern

Weiterführende Links

TU Darmstadt: Mikroplastik im Fluss

Beschreibung

Mikroplastik gelangt auf verschiedenen Wegen ins Wasser und in den menschlichen Körper. Forscherinnen und Forscher der TU Darmstadt entwickeln Nachweisverfahren für Kunststoffpartikel in industriellen Abwässern, die bisher noch nicht im Fokus von Untersuchungen standen. In Zusammenarbeit mit der Industrie arbeiten sie zudem an Methoden, den Eintrag der Partikel ins Wasser zu verhindern.

Kunststoffe begleiten unseren Alltag und hinterlassen Spuren in der Umwelt. Die Verschmutzung mit Mikroplastik rückt immer weiter in den Fokus. „Kunststoffpartikel sind überall“, sagt Luisa Barkmann, Doktorandin im Fachgebiet Abwassertechnik an der TU Darmstadt. In ihrer Masterarbeit befasste sie sich mit Mikroplastik in kommunalen Kläranlagen. Jetzt widmet sie sich industriellen Abwässern. Vor allem kunststoffproduzierende und -verarbeitende Betriebe will sie in ihrer Doktorarbeit unter die Lupe nehmen.

Die Darmstädter Forschungsteams um Professorin Dr. Susanne Lackner (Fachgebiet Abwasserwirtschaft, Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften) und Prof. Dr.-Ing. Markus Engelhart (Fachgebiet Abwassertechnik, Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften) analysieren in diesem Projekt ausschließlich industrielle Abwässer. Ziel ist es herauszufinden auf welchen Stufen der Wertschöpfungskette und über welche Wege die Plastikpartikel in die Umgebung gelangen. Weiterhin soll geklärt werden, wie groß der Anteil der Industrie an der Gesamtbelastung überhaupt ist.

Wege Mikroplastik einzutragen

Das Forschungsvorhaben ist komplex, da Betriebe sich nicht nur in ihren Produktionsprozessen unterscheiden, sondern auch in den Kanalsystemen und im Wassermanagement. Und nicht nur in der Herstellung, vor allem auch beim Weiterverarbeiten, Umfüllen und beim Transport gelangt Mikroplastik in die Umwelt. Das Projekt EmiStop schlägt daher einen weiten Bogen von der Mikroplastikanalytik über die Massenbilanzierung und die Untersuchung von Eintragswegen ins Wasser. Weiterhin werden emissionsmindernden Maßnahmen in der Industrie erforscht und begleitet.

Das Verbundprojekt EmiStop ist Teil der Initiative Plastik in der Umwelt des Bundesministeriums für Bildung und Forschung. Als einziges von insgesamt 18 Projekten befasst sich das Darmstädter Vorhaben mit industriellen Abwässern und erhält bis Ende 2020 Fördermittel in Höhe von insgesamt 1,83 Mio. EUR.

Datum

26. Oktober 2018

Schlagworte

Industrielle Emissionen

Methodenentwicklung

Methodenvalidierung

Polyethylenterephthalat (PET)

Polypropylen (PP)

Verminderungsmaßnahmen

Date sort

Fr, 10/26/2018 - 12:00

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Aus

Mikroplastik: TU Darmstadt forscht für sauberes Abwasser

KALEH — Thu, 01 Nov 2018 14:52:10 +0000

Mikroplastik: TU Darmstadt forscht für sauberes Abwasser KALEH Do, 11/01/2018 - 15:52

Untertitel

Verbundprojekt „EmiStop“ entwickelt Nachweisverfahren für Kunststoffpartikel in industriellen Abwässern.

Weiterführende Links

Mikroplastik: TU Darmstadt forscht für sauberes Abwasser

Beschreibung

Die Darmstädter Forschungsteams um Professorin Dr. Susanne Lackner (Fachgebiet Abwasserwirtschaft, Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften) und Prof. Dr.-Ing. Markus Engelhart (Fachgebiet Abwassertechnik, Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften) analysieren mit ihrem Projekt industrielle Abwässer, um herauszufinden, welchen Anteil sie an der Verschmutzung der Umwelt mit Mikroplastik haben.

Das Vorhaben ist komplex, da Betriebe sich nicht nur in ihren Produktionsprozessen unterscheiden, sondern auch in den Kanalsystemen und im Wassermanagement. Und nicht nur in der Herstellung, vor allem auch beim Weiterverarbeiten, Umfüllen und beim Transport gelangt Mikroplastik in die Umwelt. Das Projekt „EmiStop“ schlägt daher einen weiten Bogen von der Mikroplastikanalytik über die Massenbilanzierung und die Untersuchung von Eintragswegen ins Wasser bis zu emissionsmindernden Maßnahmen in der Industrie, die ebenfalls erforscht und begleitet werden.

Das Verbundprojekt „EmiStop“ ist Teil der Initiative „Plastik in der Umwelt“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung. Als einziges von insgesamt 18 Projekten befasst sich das Darmstädter Vorhaben mit industriellen Abwässern und erhält bis Ende 2020 Fördermittel in Höhe von insgesamt 1,83 Millionen Euro.

Datum

25. Oktober 2018

Schlagworte

Industrielle Emissionen

Methodenentwicklung

Methodenvalidierung

Polyethylenterephthalat (PET)