Dass wir wissen, dass es Mikroplastik oder Nanoplastik gibt, verdanken wir der modernen chemischen Analytik. Aber ohne emsige Forscherinnen und Forscher, die neue Methoden entwickeln, nützt einem das präziseste Analysegerät nichts mehr. Eine Chemikerin an der ETH entwickelte ein trickreiches Verfahren und unterstützt somit die Forschung über die Mikro- und Nanoplastikproblematik.
Plastik verschmutzt die Umwelt. In Mikro- und Nanopartikel zerkleinert stellt es nicht nur für die Ozeane und deren Bewohner, sondern auch für Süssgewässer und Böden ein immer grösseres Problem dar. Aber auch für die Menschen könnten diese Partikel problematisch sein. Wie zwei Physiker der Universität des Saarlandes im experimentellen Modell herausgefunden haben sollen, dehnt Mikroplastik die Membranen menschlicher roter Blutkörperchen und verringert dadurch deren mechanische Stabilität stark.
Dem Mikroplastik auf der Spur
Lange war es kaum möglich, den Verbreitungswegen dieser bis zu wenigen Millionstel Millimeter kleinen Partikel auf die Spur zu kommen. Dies ist Denise Mitrano, Geochemikerin an der ETH Zürich, gelungen: Sie entwickelte ein Verfahren, mit dem sich Mikro- und Nanoplastik in Gewässern, Böden und sogar Organismen nachverfolgen lässt. Für diese ausserordentliche Leistung hat sie den diesjährigen Marie-Heim-Vögtlin-Preis des Schweizerischen Nationalfonds (SNF) gewonnen.
Wir wissen, dass wir nichts wissen
Aus Mikroplastik wird Nanoplastik. Dies ist ziemlich wahrscheinlich. Wie gefährlich Nanoplastik schliesslich wirklich ist, sind sich die Forscher noch nicht sicher. Aber: Zu behaupten, diese Nanopartikel seien definitiv unbedenklich, wäre eine eindeutige Falschaussage.
ChemieXtra
Ursprünglich hatte sich Mitrano nicht mit Plastik, sondern mit synthetischen Metall-Nanopartikeln befasst, wie sie etwa in Textilien und Kosmetika enthalten sind. So kam sie auf die Idee, die Messmethoden für solche Nano-Metalle auf Plastikpartikel zu übertragen. Dazu entwickelte sie ein Verfahren, um Plastikteilchen chemisch mit Metallen zu versetzen. Der Vorteil daran ist, dass sich Metalle mit deutlich empfindlicheren Methoden und schneller vermessen lassen als Plastik. Finanziert wurde diese Arbeit durch einen Ambizione-Beitrag im Rahmen der Nachwuchsförderung des SNF.
Via Klärschlamm in die Umwelt
In einer nachgebauten, kleinformatigen Kläranlage untersuchte die Chemikerin, was mit Plastikpartikeln dort passiert. Sie konnte zeigen, dass diese Kläranlage tatsächlich über 95 Prozent des Mikro- und Nanoplastiks aus dem Wasser entfernt und folglich im Klärschlamm anreichert. «Damit ist das Problem der Plastikverschmutzung aber nicht gelöst», sagt Mitrano. Der Grund: Klärschlamm wird in vielen Ländern als Düngemittel verwendet, wodurch die Plastikpartikel wieder in die Umwelt gelangen.
Mikroplastik und die Politik
In weiteren Experimenten untersuchte die gebürtige US-Amerikanerin, was mit dem Mikroplastik in Böden und Pflanzen passiert. Dabei entdeckte sie unter anderem, dass die Partikel von Pflanzen aufgenommen werden und bei diesen eine Stressreaktion auslösen.
Mitrano engagiert sich auch an der Schnittstelle von Wissenschaft und Politik. Erst kürzlich hat sie eine Beurteilung von neuen Definitionen und Vorschriften zu Mikroplastik der Europäischen Chemikalienagentur (Echa) veröffentlicht. «Je mehr wir über die Wege der Plastikpartikel und deren schädliche Auswirkungen wissen, desto besser können wir in Zukunft verhindern, dass Plastik in die Umwelt gelangt», ist Mitrano überzeugt.
