Datenbank des MikAlp Projekts
Abwasser Proben für die Mikroplastikanalytik
Probenmanagement und Handling zur Charakterisierung von Mikroplastik
Abwasser Proben für die Mikroplastikanalyse
Das Interreg Projekt MikAlp beschreibt mit dieser Arbeitsanweisung ein praxisorientiertes und wissenschaftlich fundiertes Vorgehen zur Erfassung von Mikro- und Nanoplastikpartikeln in kommunalem und industriellem Abwasser. 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
Ort der Probenahme: Einlauf und Ablauf der Kläranlage, ggf. Zwischenschritte (z. B. nach biologischer Reinigung).
Volumen: Mindestens 10 Liter Rohabwasser, 1 Liter für Filtratproben.
Behälter: Glas- oder Edelstahlbehälter, keine Kunststoffe verwenden.
Konservierung: Kühl lagern (4 °C), Analyse innerhalb von 48 Stunden.
Probenaufbereitung
Vorfiltration: Entfernung grober Partikel (>5 mm) mit Edelstahlsieb.
Enzymatische Aufreinigung: Einsatz von Proteinase K, Lipase und Cellulase zur Entfernung organischer Matrix.
Oxidation: H₂O₂ (30 %) zur weiteren Matrixreduktion, ggf. Fenton-Reagenz.
Filtration: Membranfilter (z. B. 0,45 µm oder 0,2 µm, je nach Zielgröße).
Trocknung: Raumtemperatur unter Abdeckung (Staubschutz).
Analytikmethoden
Mikroplastik (1 µm – 1 mm):
FTIR-Spektroskopie (ATR oder µ-FTIR): Identifikation polymerer Zusammensetzung.
Raman-Spektroskopie: Höhere Auflösung, besonders bei kleineren Partikeln.
Mikroskopie: Licht- oder Elektronenmikroskopie zur Partikelzählung und Größenbestimmung.
Nanoplastik (<1 µm):
DLS (Dynamische Lichtstreuung): Größenverteilung in Suspension.
NTA (Nanoparticle Tracking Analysis): Einzelpartikelanalyse.
Pyrolyse-GC/MS: Thermische Zersetzung mit anschließender Massenspektrometrie zur Polymeridentifikation
Qualitätssicherung
Blanks: Labor- und Feldblanks zur Kontaminationskontrolle.
Kontrollproben: Verwendung von Referenzmaterialien.
Sicherheit und Hygiene
PSA: Laborkittel, Handschuhe, ggf. Atemschutz.
Vermeidung von Kunststoffkontakt: Nur Glas, Metall oder PTFE verwenden.
Entsorgung: Nach geltenden Vorschriften für kontaminierte Abwässer.
Literatur und weiterführende Links
1. Abwasserverordnung (AbwV) WHG – nichtamtliches Inhaltsverzeichnis
2. Abwasserverordnung (AbwV) AbwV – nichtamtliches Inhaltsverzeichnis
3. https://www.lawa.de/documents/p-08-1_probenahme_abwasser_weissdruck_2009-09_2_1568279074.pdf
4. Wick, N. (2021): Mikroplastik in der Abwasserbehandlung – Methodenentwicklung für Probenahme und Analyse zur Erfassung der Eintragsmengen in Oberflächengewässer. FactSheet Nr. 11, Projekt PLASTRAT, BMBF. Verfügbar unter: https://www.bmbf-plastik.de/sites/default/files/2021-06/FactSheet_PLASTRAT_11.pdf [Zugriff am 22.07.2025].
5. Bouzid, N., Tassin, B., Gasperi, J. & Dris, R. (2025): Sequential combination of micro-FTIR imaging spectroscopy and pyrolysis-GC/MS for microplastic quantification. Analytical Methods, Royal Society of Chemistry. DOI: 10.1039/D5AY00237K [Zugriff am 22.07.2025].
6. Primpke, S., Fischer, M., Lorenz, C., Gerdts, G. & Scholz-Böttcher, B.M. (2020): Comparison of pyrolysis gas chromatography/mass spectrometry and hyperspectral FTIR imaging spectroscopy for the analysis of microplastics. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 412, 8283–8298. DOI: 10.1007/s00216-020-02979-w [Zugriff am 22.07.2025].
7. Braun, U. et al. (2020): Statuspapier Mikroplastik-Analytik – Probenahme, Probenaufbereitung und Detektionsverfahren. BMBF-Forschungsschwerpunkt „Plastik in der Umwelt“. 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].
8. Universität für Bodenkultur Wien (o.J.): Masterarbeit zur Mikroplastik-Analytik. Verfügbar unter: https://boku.ac.at/fileadmin/data/H03000/H81000/H81300/upload-files/Formvorlage_Masterarbeit/MASTERARBEIT_.pdf [Zugriff am 22.07.2025].
9. DIN EN ISO 24187:2024: Grundsätze für die Analyse von Mikroplastik in der Umwelt (ISO 24187:2023). Berlin: Beuth Verlag. Verfügbar unter: https://www.dinmedia.de/en/standard/din-en-iso-24187/373720466 [Zugriff am 22.07.2025].
10. ASTM D8333-20 (2020): Standard Practice for Preparation of Water Samples with High, Medium, or Low Suspended Solids for Identification and Quantification of Microplastic Particles and Fibers Using Raman Spectroscopy, IR Spectroscopy, or Pyrolysis-GC/MS. ASTM International. Verfügbar unter: https://www.astm.org/d8333-20.html [Zugriff am 22.07.2025].
11. DIN EN ISO 16094-2 (in Vorbereitung, 2024): Wasserbeschaffenheit – Analyse von Mikroplastik in Wasser – Teil 2: Vibrationsspektroskopische Verfahren für Wässer mit geringem Gehalt an suspendierten Stoffen. Genf: ISO. Verfügbar unter: https://www.iso.org/standard/84460.html [Zugriff am 22.07.2025].