Gefahr: Wasser in Flaschen! Hunderttausende von kleinen Kunststoffpartikeln, die wir trinken!

Mikroplastik stand in den letzten Jahren im Mittelpunkt des Interesses, da der Fortschritt der Wissenschaft es ermöglichte, mehr über sie zu erfahren, bis hin zur Entdeckung ihrer Anwesenheit an erwarteten, aber auch ungewöhnlichen Orten, wie z.B. im menschlichen Blut oder auf dem Gipfel des Mount Everest.

Diese Partikel, die entstehen, wenn Kunststoffe in immer kleinere Stücke zerfallen, werden von Menschen und Tieren aufgenommen, mit möglicherweise unbekannten Auswirkungen auf die Gesundheit und das Ökosystem.

In diesem Sinne war das in Flaschen abgefüllte Wasser, das wir trinken, schon immer von besonderem Interesse. Es hat sich gezeigt, dass diese Wasserflaschen Zehntausende von identifizierbaren Fragmenten enthalten. Jetzt haben Forscher mit Hilfe einer neu perfektionierten Technologie eine ganz neue Kunststoffwelt betreten: das wenig bekannte Reich der Nanokunststoffe, der Generation von Mikroplastik, das weiter unterteilt wurde.

Zum ersten Mal konnten die Wissenschaftler diese winzigen Partikel in abgefülltem Wasser zählen und identifizieren. Sie fanden heraus, dass ein Liter im Durchschnitt etwa 240.000 nachweisbare Plastikfragmente enthielt, was 10 bis 100 Mal mehr ist als frühere Schätzungen, die hauptsächlich auf größeren Größen beruhten.

Laut phys.org sind Nanoplastiken so klein, dass sie im Gegensatz zu Mikroplastik durch den Darm und die Lunge direkt in den Blutkreislauf gelangen und von dort zu Organen wie Herz und Gehirn wandern können. Sie können in einzelne Zellen eindringen und über die Plazenta in den Körper des Fötus gelangen. Medizinische Wissenschaftler untersuchen eifrig die möglichen Auswirkungen auf eine Vielzahl biologischer Systeme.

"Bisher war dies nur ein dunkles, unerforschtes Gebiet. Bei Toxizitätsstudien wurde nur vermutet, was sich dort befand", sagte Beizhan Yan, Umweltchemiker am Lamont Earth Observatory und Mitautor der Studie, die in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurde. Doherty von der Columbia University. "Dies öffnet ein Fenster, durch das wir in eine Welt blicken können, die uns vorher nicht zugänglich war."

Mehr und mehr Plastik

Die weltweite Kunststoffproduktion nähert sich 400 Millionen Tonnen pro Jahr . Mehr als 30 Millionen Tonnen werden jährlich ins Wasser oder in den Boden gekippt, und viele aus Kunststoffen hergestellte Produkte, einschließlich synthetischer Textilien, setzen noch während des Gebrauchs Partikel frei.

Im Gegensatz zu natürlicher organischer Materie zerfallen die meisten Kunststoffe nicht in relativ ungefährliche Substanzen, sondern sie spalten sich einfach auf und zerfallen wieder in immer kleinere Teilchen mit derselben chemischen Zusammensetzung. Über einzelne Moleküle hinaus gibt es keine theoretische Grenze, wie klein sie werden können.

Plastik in abgefülltem Wasser wurde zu einem öffentlichen Problem, nachdem in einer Studie aus dem Jahr 2018 durchschnittlich 325 Partikel pro Liter festgestellt wurden; spätere Studien vervielfachten diese Zahl noch einmal. Die Wissenschaftler vermuteten, dass es noch mehr sind, als sie bisher gezählt hatten, aber gute Schätzungen waren auf Größen kleiner als 1 Mikrometer, die Grenze der Nanowelt, beschränkt.

Von 110.000 bis 370.000 Kunststoffpartikeln pro Liter Wasser

Die neue Studie verwendet eine Technik namens stimulierte Raman-Streuungsmikroskopie, die von Wei Min, einem Biophysiker der Columbia University, miterfunden wurde. Dabei werden Proben mit zwei Lasern gleichzeitig untersucht, die auf die Resonanz bestimmter Moleküle abgestimmt sind. Die Forscher konzentrierten sich auf sieben gängige Kunststoffe und entwickelten einen datengesteuerten Algorithmus zur Interpretation der Ergebnisse. "Es ist eine Sache, etwas zu entdecken, aber eine andere, zu wissen, was man entdeckt", sagte Min.

Die Forscher testeten drei in den Vereinigten Staaten verkaufte Marken von abgefülltem Wasser (sie lehnten es ab, die Marken zu nennen) und analysierten Plastikpartikel bis zu einer Größe von nur 100 Nanometern.

Sie entdeckten zwischen 110.000 und 370.000 Partikel in jedem Liter, von denen 90 % Nanokunststoffe waren; der Rest war Mikroplastik. Sie bestimmten auch, um welchen der sieben spezifischen Kunststoffe es sich handelte, und zeichneten ihre Formen auf, was für die biomedizinische Forschung von Nutzen sein könnte.

Eine der häufigsten war Polyethylenterephthalat oder PET. Das war nicht überraschend, da viele Wasserflaschen aus diesem Material hergestellt werden. (Es wird auch für abgefüllte Softdrinks, Sportgetränke und Produkte wie Ketchup und Mayonnaise verwendet). Wahrscheinlich dringt es in das Wasser ein, wenn Teile abplatzen, wenn die Flasche zusammengedrückt oder Hitze ausgesetzt wird.

Allerdings wurde PET von Polyamid, einer Nylonart, übertroffen. Ironischerweise, so Beizhan Yan, stammt das wahrscheinlich aus Plastikfiltern, die angeblich zur Reinigung von Wasser vor der Abfüllung in Flaschen verwendet werden. Andere gängige Kunststoffe, die die Forscher fanden, sind Polystyrol, Polyvinylchlorid und Polymethylmethacrylat, die alle in verschiedenen industriellen Prozessen verwendet werden.

Eine beunruhigende Tatsache, über die phys.org berichtet, ist, dass die sieben Arten von Plastik, nach denen die Forscher suchten, nur etwa 10 % aller Nanopartikel ausmachten, die sie in den Proben fanden; sie haben keine Ahnung, was die anderen sind. Wenn es sich bei allen um Nanokunststoffe handelt, könnte sich die Zahl der Nanopartikel auf mehrere zehn Millionen pro Liter belaufen.

"Es ist nicht völlig unerwartet, so viel von diesem Material zu finden", sagte der Hauptautor der neuen Studie, Naixin Qian, ein Doktorand der Chemie an der Columbia University. "Die Idee ist, dass je kleiner die Dinge werden, desto mehr gibt es. "

Quellenhinweise:

Naixin Qian, et.al. Rapid single-particle chemical imaging of nanoplastics by SRS microscopy. Proceedings of the National Academy of Sciences.