PlastX – Mikroplastik in Fließgewässern

Unter der Leitung des ISOE untersucht die Nachwuchsgruppe PlastX die gesellschaftliche Rolle von Kunststoffen und deren Wirkungen auf die Umwelt. Im Teilprojekt Mikroplastik in Fließgewässern wird ein Konzept zur Bewertung der Umweltrisiken durch Mikroplastik in Fließgewässern entwickelt.

Forschungsansatz

Sowohl die Risikoforschung als auch die öffentliche Debatte zum Thema Mikroplastik konzentrieren sich zumeist auf das Problem der Kunststoffe in den Weltmeeren. Entsprechend groß sind die Wissenslücken, wenn es um die Belastungen von Fließgewässern mit Kunststoffen und deren Auswirkungen auf die dortige Tier- und Pflanzenwelt geht. Gemeinsam mit Forschungspartnern aus der Abteilung Aquatische Ökotoxikologie der Goethe-Universität Frankfurt soll daher das Risiko von Mikroplastik für Fließgewässerökosysteme bewertet werden. In Laborstudien werden unter anderem Bioverfügbarkeit, Akkumulation und Toxizität von Mikroplastik auf aquatische Modellorganismen untersucht. Dabei werden auch kunststoff-assoziierte Substanzen berücksichtigt, wie z.B. Additive und adsorbierte Schadstoffe, die schädigende Auswirkungen auf die Organismen haben können. Gemeinsam mit Praxispartnern soll ein Konzept zur Risikobewertung von Mikroplastik entwickeln werden, das als Grundlage zur Regulation des Mikroplastikeintrags in Oberflächengewässer dienen soll.

Hintergrund

Jedes Jahr gelangen ca. 4,8 bis 12,7 Millionen Tonnen unsachgemäß entsorgter Plastikabfall über Flüsse in Meere und Ozeane. Hier entstehen durch den Zerfall des Plastikabfalls kleinste Plastikfragmente, sogenanntes Mikroplastik. Zusätzliche Quellen für Mikroplastik sind ausgewaschene Chemiefasern aus Textilien, Reifenabrieb im Straßenverkehr sowie der Verlust von Granulaten bei der Herstellung und Weiterverarbeitung von Kunststoffen. In der Umwelt werden Mikroplastikpartikel nachweislich von Lebewesen, wie z.B. Fischen, Krebstieren, Schnecken oder Muscheln aufgenommen, und zeigen dabei schädigende Auswirkungen auf die Organismen. Da es eine große Zahl verschiedener Mikroplastikpartikel gibt, die sich in ihrer chemischen Zusammensetzung, Größe und Form und damit auch hinsichtlich ihrer biologischen Effekte unterscheiden, ist bislang unklar, wie das Risiko von Mikroplastik für aquatische Ökosysteme bewertet werden kann. Um Maßnahmen für eine Regulation des Mikroplastikeintrags in die Umwelt zu ergreifen, ist ein tragfähiges Konzept zur ökotoxikologischen Risikobewertung allerdings unerlässlich.

Forschungspartner

Goethe-Universität Frankfurt am Main, Abteilung Aquatische Ökotoxikologie

Praxispartner

Partner des Teilprojekts kommen aus den Bereichen Umweltberatung und Wasser- und Abfallwirtschaft.

Förderung

Gefördert wird die Nachwuchsgruppe „PlastX – Kunststoffe als systemisches Risiko für sozial-ökologische Versorgungssysteme“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Programm „Forschung für nachhaltige Entwicklungen (FONA)“. PlastX ist darin Teil der Fördermaßnahme „SÖF – Sozial-ökologische Forschung“ im Förderbereich „Nachwuchsgruppen in der Sozial-ökologischen Forschung“.

Publikationen

Catarino, Ana I./Johanna Kramm/Carolin Völker/Theodore B. Henry/Gert Everaert (2021): Risk posed by microplastics: Scientific evidence and public perception. Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry , 100467

Kramm, Johanna/Carolin Völker (2021): Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich? Eine Vorstellung der inter- und transdisziplinär arbeitenden Nachwuchsgruppe "PlastX". In: Blättel-Mink, Birgit/Thomas Hickler/Sybille Küster/Henrike Becker (Hg.): Nachhaltige Entwicklung in einer Gesellschaft des Umbruchs. Wiesbaden: Springer VS, 175-194

Zimmermann, Lisa/Zdenka Bartosova/Katharina Braun/Jörg Oehlmann/Carolin Völker/Martin Wagner (2021): Plastic Products Leach Chemicals That Induce In Vitro Toxicity under Realistic Use Conditions. Environmental Science and Technology

Sattlegger, Lukas/Tobias Haider/Carolin Völker/Heide Kerber/Johanna Kramm/Lisa Zimmermann/Frederik R. Wurm (2020): Die PET-Mineralwasserflasche. Wasser in Plastik und Plastik in Wasser. Chemie in unserer Zeit 54 (1), 14-20

Völker, Carolin/Johanna Kramm (2020): Dem Mikroplastik auf der Spur. Spektrum der Wissenschaft (9), 58-65

Völker, Carolin/Johanna Kramm/Lukas Sattlegger/Lisa Zimmermann/Patrick Bentheimer/Franziska Elfers/Paula Florides/Nils Feilberg/Viktoria Feucht/Theresa Holzer/Katharina Höfner/Kevin Lenk/Kira Malcherowitz/Wolf Munder/Judith Rahner (2020): Sozial-ökologische Exkursion "Plastik in der Umwelt". Bericht zur Exkursion im Seminar "Sozial- und naturwissenschaftliche Zugänge zu sozial-ökologischen Problemen. Interdisziplinäre Ansätze in der Sozialen Ökologie" vom 3.-9. Juni 2019 in Norddeutschland (Bremen, Butjadingen, Bremerhaven). ISOE-Materialien Soziale Ökologie, 57. Frankfurt am Main: ISOE - Institut für sozial-ökologische Forschung

Zimmermann, Lisa/Andrea Dombrowski/Carolin Völker/Martin Wagner (2020): Are bioplastics and plant-based materials safer than conventional plastics? In vitro toxicity and chemical composition. Environment International (106066)

Zimmermann, Lisa/Sarah Göttlich/Jörg Oehlmann/Martin Wagner/Carolin Völker (2020): What are the drivers of microplastic toxicity? Comparing the toxicity of plastic chemicals and particles to Daphnia magna. Environmental Pollution 267 (115392)

Hahn, Annette/Gunnar Gerdts/Carolin Völker/Vincent Niebühr (2019): Using FTIRS as pre-screening method for detection of microplastic in bulk sediment samples. Science of the Total Environment 689, 341-346

Völker, Carolin/Johanna Kramm/Martin Wagner (2019): On the Creation of Risk: Framing of Microplastics in Science and Media. Global Challenges (1900010)

Zimmermann, Lisa/Georg Dierkes/Thomas A. Ternes/Carolin Völker/Martin Wagner (2019): Benchmarking the in Vitro Toxicity and Chemical Composition of Plastic Consumer Products. Environmental Science and Technology 53 (19), 11467-11477