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30. Januar 2021
Mikroplastik detektieren Teil 2
6. Februar 2021
Mikroplastik detektieren (1/4):
Warum wir unsere eigene Methode entwickelt haben
Wir wissen einiges
über Mikroplastik
, aber vieles auch noch nicht. Es gibt jede Menge Lücken, die es zu schließen gilt. Einige davon fallen in den Bereich derMikroplastik-Detektion
. Hierbei handelt es sich um einen Bereich, in dem Lückenschließen Quantensprünge in Sachen effizienter und ökologischer Handlungsfähigkeit bedeutet. Wir widmen ihm daher eine vierteilige Serie in unseremBlog für Wasser ohne Mikroplastik und Mikroschadstoffe
.Was fehlt uns für
Aus unserer Sicht sind besonders solche Lücken in Sachen Mikroplastik bedeutsam, die uns in unserer Schnelligkeit bremsen, wirkungsvolle
Wasser ohne Mikroplastik
?Aus unserer Sicht sind besonders solche Lücken in Sachen Mikroplastik bedeutsam, die uns in unserer Schnelligkeit bremsen, wirkungsvolle
Lösungen für Wasser ohne Mikroplastik
auf den Weg zu bringen. In der Detektion von Mikroplastik sind das diese beiden:- Herkömmliche Methoden zur Mikroplastik-Detektion sind sehr kompliziert, zeitaufwändig und teuer.
- Es gibt kein global standardisiertes Detektionsverfahren für Mikroplastik.
Im heutigen Blogbeitrag beschäftigen wir uns vorrangig mit dem
Status quo der Detektion
und unserer Antwort darauf – Wasser 3.0 detect. Welche zwei Quantensprünge mit Wasser 3.0 detect in der Mikroplastik-Detektion möglich werden und wie diese genau aussehen, ist Thema der Teile 2, 3 und 4 unserer Serie zur Detektion von Mikroplastik.Grundlagen für das weitere Verständnis
Um die Herausforderungen bei der Detektion von Mikroplastik einordnen zu können, ist es wichtig einige Aspekte in Sachen Mikroplastik und Wasser zu berücksichtigen.
Um die Herausforderungen bei der Detektion von Mikroplastik einordnen zu können, ist es wichtig einige Aspekte in Sachen Mikroplastik und Wasser zu berücksichtigen.
Mikroplastik - Was bin ich, und wenn ja wie viele?
Mikroplastikpartikel sind hochkomplexe, höchst unterschiedliche Gebilde. Es gibt rund 200 verschiedene Polymerarten, darunter bekannte Vertreter wie Polyethylen, Polypropylen oder auch Polystyrol. Diese wiederum besitzen diverseste Unterkategorien und werden zu Millionen von Produkten verarbeitet. Im Herstellungsprozess können zusätzlich spezifische Funktionalitäten und anwendungsbezogene Eigenschaften verändert werden, indem den Polymeren andere Chemikalien ("Additive") beigemischt werden. Darunter sind zum Teil hochtoxische Stoffe wie Weichmacher, wasserabweisende per- und polyfluorierte Verbindungen oder Bisphenol-A.
Sobald
Sobald
Kunststoffpartikel mit einer Größe kleiner als 5 mm in die Umwelt
(Luft – Boden- Wasser) gelangen, wird nicht mehr zwischen 200 einzelnen Kunststofftypen oder -produkten unterschieden. DieVielzahl unterschiedlicher Partikel
wird unter dem Begriff Mikroplastik zusammengefasst.Wasser ist nicht gleich Wasser: Die Krux der Probennahme und – aufbereitung
Für uns bei Wasser 3.0 geht es vorrangig um die Detektion von Mikroplastik in Wasser, weshalb wir Böden, Luft und andere Orte ihres Vorkommens wie den menschlichen Körper hier außen vor lassen.
Mikroplastik in Wasser zu detektieren bedeutet u.a. mit diesen Faktoren konfrontiert zu sein:
Für uns bei Wasser 3.0 geht es vorrangig um die Detektion von Mikroplastik in Wasser, weshalb wir Böden, Luft und andere Orte ihres Vorkommens wie den menschlichen Körper hier außen vor lassen.
Mikroplastik in Wasser zu detektieren bedeutet u.a. mit diesen Faktoren konfrontiert zu sein:
- Wasser ist nicht gleich Wasser. Trinkwasser, Grundwasser, Oberflächenwasser, Meerwasser, Prozesswasser – alle diese Wässer weisen höchst unterschiedliche Eigenschaften und Bestandteile auf.
- Wässer sind mit einer Vielzahl unterschiedlicher Belastungen durch Mikroschadstoffe belastet. Der Wasserkreislauf ist ein hochgradig verflochtenes System, das Zivilisation im Allgemeinen, industrielle Massenproduktion und unsere Ökosysteme weltweit auf unzählige Arten miteinander verbindet.
Die wohl größte Herausforderung bei der Detektion von Mikroplastik ist es, Mikroplastik von natürlichen Partikeln zu unterscheiden.
Kurz zur Einordnung: Auf einen Mikroplastikpartikel in der Wasserprobe können tausende, manchmal auch Millionen natürliche Partikel kommen. Auch diese basieren wie Mikroplastik oft auf Kohlenstoff und sind manchmal auch Polymere. Eine Unterscheidung ist alles andere als einfach.
Wasserproben für die Detektion vorzubereiten ist ein extrem zeitaufwändiger Prozess, der in hohen Maße Fehler- und Kontaminationsanfällig ist. Nach aktuellem Protokoll brauchen wir mit herkömmlichen Detektionsmethoden zwischen 3 und 9 Tagen für die Probenaufbereitung.
Wasserproben für die Detektion vorzubereiten ist ein extrem zeitaufwändiger Prozess, der in hohen Maße Fehler- und Kontaminationsanfällig ist. Nach aktuellem Protokoll brauchen wir mit herkömmlichen Detektionsmethoden zwischen 3 und 9 Tagen für die Probenaufbereitung.
Warum wir ein
Herkömmliche Methoden der
Wie wir im Rahmen unsere Blogbeiträge zur Detektion sehen werden, ist das aus vielerlei Hinsicht ein Problem. Uns stellte es vor einiger Zeit vor dieses: Mit den Meilensteinen, die wir bei der Entwicklung von Wasser 3.0 PE-X® erreichten, wurde uns eines sehr schnell klar: Wir brauchen eine neue Methode und/oder ein neues Tool zum
einfach anzuwendendes, schnelles und kostengünstiges Detektionsverfahren
brauchenHerkömmliche Methoden der
Mikroplastik-Detektion sind teuer, kompliziert und zeitaufwändig
. Sie sind insbesondere nicht dafür geeignet, kontinuierliche und genaue Messungen von Belastungssituationen in Gewässern oder Prozessen der Ab(Wasserreinigung) zu machen.Wie wir im Rahmen unsere Blogbeiträge zur Detektion sehen werden, ist das aus vielerlei Hinsicht ein Problem. Uns stellte es vor einiger Zeit vor dieses: Mit den Meilensteinen, die wir bei der Entwicklung von Wasser 3.0 PE-X® erreichten, wurde uns eines sehr schnell klar: Wir brauchen eine neue Methode und/oder ein neues Tool zum
Nachweis der Mikroplastikkonzentrationen im Wasser
. Nur so sind wir in der Lage, unsereMaterialien, Prozesse und Technologien kontinuierlich effizient
auszurichten und zu optimieren.State of art
Die herkömmlich verwendeten Methoden und Instrumente für Feldmonitoring und Laboruntersuchungen von
Die herkömmlich verwendeten Methoden und Instrumente für Feldmonitoring und Laboruntersuchungen von
Mikroplastik-Belastungen
entsprechen insbesondere hinsichtlich folgender Gründe nicht unseren Anforderungen:
- Mikroskope, die zur visuellen Identifizierung von Mikroplastik verwendet werden, haben eine geringe Zuverlässigkeit, insbesondere bei kleinen, transparenten und/oder faserartigen Partikeln. Das kann zu einer Über- oder Unterschätzung der tatsächlichen Belastungssituation führen.
- Fourier-Transform-Infrarot- (FT-IR) oder Raman-Spektroskopie mit Mikroskop, die für die chemische Identifizierung von Mikropolymeren verwendet werden, erfordern teure Instrumente, komplexe Einstellungen, und sind zeitaufwändig.
- Manche Nachweisverfahren nehmen eine Spezifizierung auf bestimmte Polymere vor. Durch diesen Teilblick auf die Gesamtsituation wird vieles aus dem Blick verloren, was unter dem Aspekt der Relevanz und vor allem der Messgenauigkeit unbedingt mit detektiert werden sollte.
- Probenaufbereitungen sind hochgradig fehleranfällig. Mit jedem Mal, wenn eine Wasserprobe in die Hand genommen wird, ist sie potenzieller Kontamination durch Mikroplastik ausgesetzt. Warum? Weil Mikroplastik überall vorkommt, in der Luft, im Wasser, auf der Laborbank, in den Glasgefäßen, in analytischen Geräten. Die Anzahl der Probenvorbereitungsschritte, die Art der Umgebung (Reinraum vs. `normales‘ Laborumfeld) und Kleidung können
Eintragsquellen für Mikroplastik
sein.
Diese Sachverhalte machen die Analytik zu einem sensiblen Thema, weshalb alle Werte mit äußerster Sorgfalt und vor allem Vorsicht zu bewerten sind.
Das Ende des Blindflugs
Herkömmliche
Daher definierten wir die Kriterien für unsere
Detektionsverfahren und ihre Limitationen im Bereich Mikroplastik
führen dazu, dass diekommunale und industrielle Abwasserreinigung
weltweit quasi im ‚Blindflug‘ agiert. Zwischen ein und vier Wochen auf Analyseergebnisse zu warten, hohe Geldbeträge zu investieren oder unzuverlässige Daten zu haben, wurde für uns zunehmend inakzeptabel und frustrierend. Unser Ziel sind hocheffiziente Messungen und reproduzierbare und nachvollziehbare Eliminationsraten in kontinuierlich laufenden Systemen mit wechselnden Verschmutzungssituationen.Daher definierten wir die Kriterien für unsere
'ideale' Detektion von Mikroplastik in Wässer
n mit den drei Schlüsselkriterien: einfach anzuwenden - schnell - kostengünstig. Wasser 3.0 detect war geboren.Mehr Einblicke hinter die Kulissen von Wasser 3.0 detect gibt es im nächsten Blog. Wer nicht warten möchte, findet in unsere Publikationen weitere wissenschaftliche Informationen.
Damit unsere Arbeiten auch weiterhin mit Volldampf weitergehen, suchen wir auch in diesem Bereich Sponsor*innen. Auch Spenden sind herzlich willkommen. Wer uns unterstützen möchte, findet hier einige Wege oder nimmt direkt mit uns Kontakt auf.
Damit unsere Arbeiten auch weiterhin mit Volldampf weitergehen, suchen wir auch in diesem Bereich Sponsor*innen. Auch Spenden sind herzlich willkommen. Wer uns unterstützen möchte, findet hier einige Wege oder nimmt direkt mit uns Kontakt auf.
