Datenbank des MikAlp Projekts

Bodenproben für die Mikroplastikanalytik

Probenmanagement und Handling zur Charakterisierung von Mikroplastik

Bodenproben für die Mikroplastikanalyse
Das Interreg Projekt MikAlp beschreibt mit dieser Arbeitsanweisung ein praxisorientiertes und wissenschaftlich fundiertes Vorgehen zur Erfassung von Mikro- und Nanoplastikpartikeln in Bodenproben. Als frei zugängliches Informationsmaterial soll diese Arbeitsanweisung interessiertem Fachpersonal, Studierenden und der Industrie eine fundierte Grundlage für eigene Untersuchungen bieten. Ziel ist es, eine nachvollziehbare, reproduzierbare und möglichst standardisierte Methodik bereitzustellen, die eine qualitative und quantitative Erfassung von Kunststoffpartikeln im Größenbereich von 1 µm bis <1 mm (Mikroplastik) sowie <1 µm (Nanoplastik) ermöglicht und dabei sowohl für Forschungszwecke als auch für die betriebliche Umweltanalytik geeignet ist.

Probenahme
• Probenorte: Ackerflächen, Kompoststandorte, Straßenränder, urbane Böden.
• Probenmenge: Mindestens 500 g Frischboden (0–5 cm Tiefe), homogenisiert.
• Werkzeuge: Edelstahlspaten, Glasgefäße oder Aluminiumbehälter.
• Lagerung: Kühl und dunkel, Analyse innerhalb von 7 Tagen.

Probenaufbereitung
• Trocknung: Lufttrocknung bei Raumtemperatur, keine Ofentrocknung.
• Sieben: Fraktionierung in <5 mm, <1 mm und <0,2 mm. • Dichtefraktionierung: Mit gesättigter NaCl- oder ZnCl₂-Lösung (Dichte ≥1,6 g/cm³). • Enzymatische Reinigung: Einsatz von Proteinase K, Cellulase, Lipase. • Oxidation: H₂O₂ (30 %) oder Fenton-Reagenz zur Entfernung organischer Matrix. • Filtration: Glasfaser- oder Aluminiumoxidfilter (Porengröße 0,2–1 µm).

Analytikmethoden
Mikroplastik (1 µm – 1 mm):
• FTIR-Mikrospektroskopie: Identifikation polymerer Zusammensetzung.
• Raman-Mikroskopie: Höhere Auflösung, besonders bei kleineren Partikeln.
• Mikroskopie: Licht- oder REM zur Größen- und Formbestimmung.
Nanoplastik (<1 µm):
• TED-GC-MS (Thermoextraktions-Desorptions-GC/MS): Polymeridentifikation und -quantifizierung.
• DLS/NTA: Nur bei wässriger Extraktion möglich, begrenzt einsetzbar bei Boden.

Qualitätssicherung
• Blanks: Labor- und Geräteblanks zur Kontaminationskontrolle.
• Referenzmaterialien: Verwendung zertifizierter Polymerstandards.
• Wiederfindungsraten: Validierung durch Spikung mit bekannten Polymeren

Sicherheit und Umwelt
• PSA: Handschuhe, Schutzbrille, Laborkittel.
• Vermeidung von Kunststoffkontakt: Nur Glas, Metall oder PTFE verwenden.
• Entsorgung: Rückstände gemäß Abfallverordnung für kontaminierte Böden.

Literatur und weiterführende Links

1. Friesl-Hanl, W. et al. (2024): PLASBo – Harmonisierte Methoden für Plastik und Mikroplastik in Böden. Umweltbundesamt GmbH, Österreich. Verfügbar unter: https://dafne.at/projekte/plasbo [Zugriff am 22.07.2025].
2. Fraunhofer UMSICHT (2021): iMulch – Charakterisierung von Mikro- und Makroplastik in Böden. Projektseite Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik. Verfügbar unter: https://www.umsicht.fraunhofer.de/de/presse-medien/pressemitteilungen/2021/i-mulch.html [Zugriff am 22.07.2025].
3. Braun, U., Stein, U., Schritt, H. et al. (2020): Statuspapier Mikroplastik-Analytik – Probenahme, Probenaufbereitung und Detektionsverfahren. Forschungsschwerpunkt „Plastik in der Umwelt“, BMBF. Verfügbar unter:  https://bmbf-plastik.de/sites/default/files/2020-11/Statuspapier_Mikroplastik%20Analytik_Plastik%20in%20der%20Umwelt_2020.pdf [Zugriff am 22.07.2025].