21.08.2018
ForschungUmwelt

Ursprung und Auswirkungen synthetischer Polymere in der Umwelt

Teil 1: Plastik und Mikroplastik in der Umwelt

  • Abb. 1: Beispiele für Eintragspfade von Polymeren und deren Verteilungswege in der Umwelt [1,2]Abb. 1: Beispiele für Eintragspfade von Polymeren und deren Verteilungswege in der Umwelt [1,2]
  • Abb. 1: Beispiele für Eintragspfade von Polymeren und deren Verteilungswege in der Umwelt [1,2]
  • Abb. 2: Eigenschaften, Transport- und Abbauverhalten und Auswirkungen von Mikroplastik in der Umwelt [14,15].
  • Abb. 3: Der Plastik-Mikroplastik-Pfad (Vom Eintrag als Plastikteil bis zur Akkumulation in Boden, Luft und Wasser) [20].
  • Abb. 4: Übersicht über die Aufnahme von Mikroplastik in und Auswirkungen von Mikroplastik auf den Organismus [42,45].
  • Tab. 1: Zusammenfassung der Ergebnisse zur Detektion und Charakterisierung von Mikroplastik in verschiedenen Umweltproben (FT-IR = Fourier-Transform-Infrarotspektrometer, OM = optische Mikroskopie). Dunkelblau: Marin, blau: Süßwasser, braun: Terrestrisch, hellblau: Arktis.
  • Tab. 2: Derzeit bekannte negative Effekte von Mikroplastik auf aquatische Organismen
  • Tab. 3: Zusammenfassung wissenschaftlicher Studien zur Kontamination von Lebensmitteln mit Mirkoplastik. (FT-IR = Fourier-Transform-Infrarotspektrometer, OM = optische Mikroskopie).
  • Tab. 4: Bisherige Erkenntnisse zum Transportverhalten von Mikroplastik in Säugetieren [45].

Polymer ist nicht gleich Polymer und Mikroplastik bezeichnet nicht die Ganzheitlichkeit der Polymere. Auch bei Polymeren gibt es Unterschiede in den Eigenschaften und im Verhalten in der Umwelt, aber bei einem Punkt vereinen sich die Forschung und Entwicklung. Während natürliche Polymere zu großen Teilen unser Leben bereichern, haben ihre synthetischen Pendants in der Umwelt nicht nur unterstützende Funktion, sondern richten oftmals mehr Schaden als Nutzen an. Die nachfolgende, dreiteilige Statusbeschreibung beschäftigt sich mit dem Thema „Synthetische Polymere in der Umwelt“ genauer und betrachtet ihre unlöslichen (Plastik, Mikroplastik) und löslichen Vertreter.

Kunststoffe bestehen aus synthetischen Polymermaterialien, die mit einer Vielzahl von Chemikalien („Additive“) gemischt werden, um ein kunststoffbasiertes Endprodukt mit für die Funktion und Anwendung geeigneten Eigenschaften zu erhalten. Die einfachste Definition eines Polymers ist die Beschreibung als Makromolekül, welches aus vielen sich wiederholenden Einheiten (Monomeren) besteht. Polymere können eine zwei- (lineare) oder drei- (vernetzte) dimensionale Struktur besitzen. Polymere sind in der Natur reichlich vorhanden. Die bekanntesten natürlichen Polymere sind die Desoxyribonukleinsäure (DNA) und Ribonukleinsäure (RNA), die das Leben definieren. Spinnenseide, Haare und Horn sind Proteinpolymere. Stärke (Amylose/Amylopektin) hat ebenso einen polymeren Aufbau wie Cellulose in Holz.
Der erste synthetisch hergestellte Kunststoff war Bakelit, das 1909 für Telefongehäuse und elektrische Bauteile verwendet wurde. Die erste polymere Faser wurde 1910 produziert, wobei das Basismolekül Cellulose bildete und als Rayon bekannt ist.
Nylon wurde 1935 entdeckt, während eine synthetische Spinnenseide entwickelt wurde. Natürliche und synthetische Polymere sind Alltagshelfer, werden aber insbesondere in ihrer synthetischen Form mehr und mehr auch zum Umweltproblem, wenn sie aus ihrem Anwendungskontext entfernt werden und z. B. als Plastikmüll, Mikroplastik und/oder lösliche Polymere in die Umwelt gelangen (Abb. 1).

Polymere: Sichtbares und unsichtbares Problem

Synthetische Polymere, besser bekannt als Kunststoffe, werden weltweit in einer breiten Palette von Konsumgütern wie Plastiktüten und Spielzeug verwendet.

2015 wurden weltweit 322 Mio. t Kunststoff produziert und Deutschland hatte einen Bedarf von mehr als 12 Mio. t [3,4]. Die extensive Verwendung von Kunststoff verursacht hohe Mengen an Kunststoffabfällen. Obwohl ein Großteil recycelt, deponiert oder in Müllverbrennungsanlagen verwertet wird, gelangen nicht unerhebliche Mengen über unsachgemäße Entsorgung oder Verlust in die Umwelt [5,6].
Primäres Mikroplastik wird von der Industrie produziert und zum Beispiel als Additiv in Körperpflege- und Kosmetikprodukten (personal care and cosmetic products; PCCPs) oder Waschmitteln eingesetzt [7]. Da in Deutschland pro Jahr 500 t Mikroplastik zur Anwendung in PCCPs produziert werden, gilt diese Produktgruppe als wichtige Quelle der Mikroplastik-Belastung [8].
Mikroplastik ist gerade für Umweltwissenschaftler und Ökotoxikologen von großem Interesse, da toxische Substanzen wie persistente organische Schadstoffe (persistent organic pollutants, POPs) daran adsorbieren und von Tieren aufgenommen werden. Sekundäres Mikroplastik entsteht aufgrund von Abbauprozessen von Makroplastiken, ausgelöst durch Sonnenlicht und Umwelteinflüsse [9,10].

Problemfeld Plastik und Mikroplastik

Mikroplastik ist derzeit eines der größten und meist diskutierten Umweltprobleme. Seit dem Start der Massenproduktion von Plastik in den 1950ern ist es kaum noch aus dem Alltag wegzudenken [11]. Unter dem Sammelbegriff „Plastik“ werden, per Definition, synthetisch hergestellte, organisch-chemische Polymerverbindungen mit anthropogenem Ursprung zusammengefasst. Durch unsachgerechte Entsorgung gelangen große Mengen an Plastik, unter anderem in Form von Plastikabfällen, in die Umwelt. Ein besonderes Problem stellt hier die Persistenz von Plastik gegenüber Umwelteinflüssen dar. Diese resultiert in einer schlechten Abbaubarkeit, was dazu führt, dass das Plastik sehr lange in der Umwelt verbleibt, mit der Zeit fragmentiert und immer kleinere Plastikpartikel (Partikel < 5 mm werden als Mikroplastik bezeichnet) bildet, jedoch kaum abgebaut wird [12,13]. Abbildung 2 fasst die wichtigsten Eigenschaften von Mikroplastik in der Umwelt zusammen.
Mikroplastikpartikel können zusätzlich auf direktem Weg in die Umwelt eingetragen werden, z. B. als Inhaltstoff von Kosmetika, als Textilfasern oder Reifenabrieb [16]. Durch Transportprozesse verteilt sich das Plastik bzw. Mikroplastik in der Umwelt und konnte bereits in allen Teilen der Umwelt nachgewiesen werden. Kontaminiert sind dabei Seen, Flüsse, Grundwasser, Böden, Luft und alle Teile der marinen Umwelt (Abb. 1, Abb. 3) [17,18]. Hierzu gehören das Meerwasser, der Meeresboden, Strände und die Tiefsee. Auch im arktischen Eis konnte bereits Mikroplastik gefunden werden [19]. Des Weiteren wird Mikroplastik von zahlreichen Organismen aufgenommen und akkumuliert.
Die Nähe zu stark besiedelten Gebieten und schlechtes Müllmanagement führen zu besonders hohen Kontaminationen [21,22]. Auch Punktquellen wie Kläranlagen oder die Plastikindustrie sind wichtige Einflussfaktoren [23,24]. Des Weiteren wird die Kontamination durch Transportprozesse wie Wind, Wasserströmungen, Ebbe und Flut und Oberflächenabfluss von Regen beeinflusst [20]. Allgemein sind limnische Ökosysteme stärker kontaminiert als marine Ökosysteme, da sich im enormen Volumen der marinen Ökosysteme das Mikroplastik weitläufiger verteilen kann [23]. In marinen Systemen kommt es in stark besiedelten Gebieten mit schlechtem Müllmanagement zu besonders hohen Kontaminationen, beispielsweise an der ostasiatischen Küste [25]. Mikroplastik sammelt sich in sogenannten „Garbage Patches“ durch zusammenlaufende Meeresströmungen in den Ozeanen an [14]. Im Arktischen Seeeis konnten Mikroplastikkontaminationen von bis zu 12000 Partikel pro Kubikmeter festgestellt werden [26]. Somit dient es im Mikroplastikkreislauf als temporäre Senke, da das Mikroplastik beim schmelzen des Eises wieder freigesetzt wird. Tabelle 1 fasst Befunde von Untersuchungen zur Mikroplastikkontamination in der Umwelt zusammen und zeigt, dass Mikroplastik in allen Teilen der Umwelt zu finden ist. Da sich die bisherige Forschung auf die aquatische Umwelt fokussiert, gibt es nur wenige Studien zur Kontamination der terrestrischen Bereiche.

Was passiert, wenn Mikroplastik in die Umwelt gelangt?

Mikroplastik kann von Organismen durch die Verwechslung mit Nahrung oder nicht-selektive Nahrungsaufnahme aus der Umwelt aufgenommen werden [9]. Des Weiteren können besonders sehr kleine Plastikpartikel direkt über die Kiemen in den Blutkreislauf gelangen [35]. Im Organismus kann es dann verschiedene schädliche Effekte entfalten (Tabelle 2). Hierzu gehören physikalische Effekte, die sich direkt über die Wirkung der Plastikpartikel als Fremdköper im Organismus entfalten, sowie indirekte Effekte, durch die Abgabe enthaltener und in der Umwelt aufgenommerner Schadstoffe.
Aufgenommenes Mikroplastik kann in das Gewebe, den Blutkreislauf und somit auch in innere Organe und in Zellen von Lebewesen transportiert werden [15]. Befinden sich die Plastikpartikel im Organismus, besteht die Möglichkeit, dass sie in das Gewebe einwachsen [9]. Es kann weiterhin zu Organ- und Zellfunktionsstörungen kommen, beispielsweise durch das Verursachen von Entzündungen, oxidativem Stress, Schädigung der DNA oder einer Verringerung von Membranstabilitäten. Auch wenn Mikroplastikkonzentrationen in der Umwelt häufig unter den im Labor als akut toxisch nachgewiesenen Konzentrationen liegen, kann es dennoch durch die chronische Langzeitbelastung Stress verursachen [15].
Ein zusätzliches Risikopotential für Organismen bilden die in über 50 % der Kunststoffe, darunter die Handelsüblichen wie z. B. Polyethylene und Polyproylene, enthaltenen, potentiell als schädlich bzw. als gefährlich eingestuften, additiven Inhaltsstoffe. Diese werden in die Umwelt freigesetzt oder bei der Aufnahme direkt auf den Organismus übertragen [39,40]. Zur Gruppe der Additive gehören Monomere, Weichmacher und chemische Verbindungen [37]. Zusätzlich kann Mikroplastik aufgrund seines hydrophoben Charakters und des hohen Oberfläche/Volumen-Verhältnisses organische Schadstoffe wie Polyaromatische Kohlenwasserstoffe oder Polychlorierte Biphenyle sowie Schwermetalle aus der Umwelt aufnehmen, diese transportieren und bei einer Aufnahme in den Organismen wieder freisetzen [38,41].

Mikroplastik in Lebensmitteln

Mikroplastik in der Umwelt hat zahlreiche negative Effekte auf Organismen und Ökosysteme, wodurch es als Umweltschadstoff einzustufen ist [15]. Doch Umweltschadstoffe verbleiben häufig nicht nur in der Umwelt, sondern können auch auf den Menschen übertragen werden. Mikroplastik gelangt über die Nahrungskette oder durch Kontamination der Atemluft in den menschlichen Organismus [42–45]. Die Persistenz von Mikroplastik in Kombination mit steigenden Plastik- und Mikroplastikeinträgen in die Umwelt sowie die stetige Fragmentierung bereits in die Umwelt eingetragenen Plastiks führen zu einer immer höheren Belastung der Umwelt und somit auch der Menschen. Verschiedene Untersuchungen konnten bereits zahlreiche schädliche Effekte von Mikroplastik auch auf den menschlichen Organismus nachweisen [42–45]. Bisher fehlen aber fundierte Aussagen darüber, ab welcher Aufnahmemenge ein Gesundheitsrisiko für den Menschen besteht. Dabei muss neben verschiedenen Größen der Polymerpartikel auch ihre chemische Zusammensetzung und deren Verhalten im Körper/Organismus betrachtet werden.
Mikroplastik wurde bereits in zahlreichen Nahrungsmitteln nachgewiesen [46]. Da sich die Mikroplastikforschung bisher auf das aquatische Umfeld fokussiert, finden sich in der Literatur die meisten Studien zu Belastungen von Nahrungsmitteln bei Fischen und Meeresfrüchten [46]. Das Mikroplastik sammelt sich vor allem im Verdauungstrakt. Daher ist die Belastung von Fischen und Meeresfrüchten, die mit Verdauungstrakt verzehrt werden, beispielsweise Muscheln oder kleinere Fische wie Sardellen oder Sardinen, als besonders problematisch anzusehen [45]. Die höchsten Mikroplastikkontaminationen weisen hier „filter-feeder“ wie Muscheln auf, welche zu Nahrungsaufnahme Plankton aus Wasser filtern [47]. Sie filtern große Mengen an Wasser, um Plankton aus diesem zu filtrieren. Dabei können sie jedoch nicht zwischen Plankton und Mikroplastik selektieren. Mikroplastik konnte aber auch in anderen Lebensmitteln wie Meersalz, Honig, Zucker oder Bier nachgewiesen werden [48–50]. Untersuchungen von Trinkwasser ergaben eine geringe Kontamination von wenigen Partikeln pro Kubikmeter (Varianz zwischen 0,4 bis 7 Partikel/m³) [51]. Tabelle 3 fasst derzeitige Befunde zur Kontamination von Lebensmitteln mit Mikroplastik zusammen.
Bei Betrachtung von Studien ist auffällig, dass Lebensmittel aus stärker kontaminierten Herkunftsgebieten, wie beispielsweise China, auch eine deutlich höhere Belastung mit Mikroplastik aufweisen. Dies fällt beim Vergleich von deutschen und chinesischen Muscheln auf, zeigt sich aber auch beim Vergleich von spanischem und chinesischem Meersalz [47,49,52,54].

Wie wirkt sich Mikroplastik auf den Menschen aus?

Da es keine direkten Untersuchungen zum Transportverhalten von Mikroplastik im Körper von Menschen gibt, wird dieses aus Versuchen mit Säugetieren abgeleitet [43,45,46]. Die Erkenntnisse sind nicht sehr detailliert, geben jedoch einen groben Überblick und sind in Tabelle 4 zusammengefasst. Nach der Aufnahme über die Nahrung wird schätzungsweise 90 % des aufgenommen Mikroplastiks wieder ausgeschieden. Entscheidender Faktor für den Transport im Säugetier ist die Größe des Partikels. Mikroplastikpartikel < 150 µm können potenziell über die Darmschleimhaut aufgenommen werden und in das Lymphsystem gelangen, Partikel < 110 µm können bereits über die Pfortader in den Blutkreislauf gelangen und Partikel < 20 µm werden über den Blutkreislauf verteilt und können von dort in die inneren Organe gelangen. Partikel < 100 nm können sogar ins Gehirn, die Geschlechtsorgane und über die Plazentaschranke in einen Fötus transportiert werden.
Eingeatmetes Mikroplastik kann durch mukoziliäre Reinigung wieder ausgeschieden werden, sich jedoch auch in der Lunge festsetzen oder in die Blutbahn aufgenommen werden [44]. Besonders lange und dünne Fasern im Größenbereich weniger µm, wie sie häufig in moderner Sportkleidung benutzt werden, setzen sich in der Lunge fest [42]. Für Polymerpartikel < 1,1 µm konnte bereits eine Aufnahme über die Lunge in den Blutkreislauf nachgewiesen werden [58].
Je kleiner die Partikel sind, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie in den Organismus aufgenommen werden [42]. Die Aufnahmewahrscheinlichkeit wird zusätzlich von der Hydrophobie sowie der Ladung und Funktionalisierung der Partikeloberfläche bestimmt. Geringe Hydrophobie und negative Oberflächenladung führen zu einer höheren Aufnahme. Des Weiteren wird vermutet, dass sich durch die Anlagerung von Biomolekülen auf der Partikeloberfläche eine Proteinkorona bildet, welche das Aufnahme- und Transportverhalten im Körper ebenfalls stark beeinflusst (Abb. 4) [42,59].
Mikroplastik kann Schadstoffe wie beispielsweise DDT, Dioxin, oder Schwermetalle aus der Umwelt binden, transportieren und nach der Aufnahme in den Körper freisetzen. Auch enthalten die meisten Polymermischungen herstellungsbedingt schädliche Inhaltstoffe wie Weichmacher oder Monomere, die einen direkten Einfluss auf den Organismus ausüben, da diese Stoffe meist potenziell als gefährlich und/oder krebserregend eingestuft werden [60]. Bei einer Einbettung von Plastikpartikeln ins Gewebe kann es hier durch die Abgabe in das umliegende Gewebe zu einer lokal erhöhten Konzentration und punktuellen Schädigung kommen. Zu Gefahren von Mikroplastik als Fremdkörper in Gewebe gehören die Bildung von Läsionen und Entzündungen. Weiterhin können oxidativer Stress, Nekrosen und Schädigungen der DNA ausgelöst werden [45]. Auch neurologische Verhaltensstörungen sind möglich [61]. Da diese Erkenntnisse nur aus vereinzelten Fallstudien stammen, ist eine umfassende Einschätzung der schädlichen Effekte von Mikroplastik im menschlichen Körper derzeit nicht möglich und es bedarf weiterer Forschung zur Aufklärung des Risikopotenzials.

Aktuelle Befunde zu Mikroplastik in der Umwelt

Mikroplastik gelangt im Sickerwasser als fragmentierte Makroplastiken oder durch Kläranlagen oder Abwassersysteme in die Gewässer, da es in Kläranlagen mit den vorhandenen Technologien nicht vollständig entfernt werden kann. Erste Erkenntnisse zur Lösung dieses Problems wurden im Rahmen des Projekts Wasser 3.0 gewonnen und werden aktuell in den wirtschaftlichen Maßstab transferiert [62–64] Aufgrund ihrer physikalisch-chemischen Eigenschaften (z. B. niedrige Dichte und leichtgewichtig) können Mikroplastikpartikel lange Strecken in Flüssen zurücklegen und landen so in Seen und Ozeanen (Akkumulation innerhalb des Wasserkreislaufs).
Klein et al. (2015) untersuchten die Verteilung von Mikroplastik in Sedimenten von Rhein und Main. Sie fanden 228-3763 Mikroplastikpartikel kg-1 (Trockengewicht) im Rhein und 786-1368 Partikel kg-1 (Trockengewicht) im Main mit Partikelgrößen zwischen 630 und 5000 μm [31].
Die Autoren stellen fest, dass die Anzahl der gefundenen Mikroplastikpartikel vergleichbar mit der in den Sedimenten der Ozeane nachgewiesenen ist. Claessens et al. (2011) analysierten marine Sedimente in belgischen Häfen und extrahierten im Durchschnitt 74,6-258,8 Mikroplastikpartikel kg-1 (Trockengewicht) [65]. Ähnliche Mengen wurden von Leslie und Kollegen (2013) in Sedimenten aufgefunden, die an fünfzehn Stellen in den Niederlanden entnommen wurden. Ivleva et al. (2017) zeigten eine Mikroplastik-Kontamination von Seen und Flüssen in Europa, Nord- und Südamerika [6,66]. Da die Abbauraten von diversen Kunststoffen und Mikroplastikpartikeln in wässrigen Systemen (Süß-/Salzwasser) mehr als 100 Jahre betragen, wird Mikroplastik als ubiquitär und persistent eingestuft [10,67].

Danksagung
Michael Sturm dankt der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) für den Erhalt eines Promotionsstipendiums (Aktenzeichen: 80018/174).

Zugehörigkeit
1Wasser 3.0 / abcr GmbH, Karlsruhe, Deutschland
2Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Engler-Bunte-Institut – Teilinstitut Wasserchemie und Wassertechnologie, Karlsruhe, Deutschland, https://wasserchemie.ebi.kit.edu

Kontakt  
Katrin Schuhen

Wasser 3.0 / abcr GmbH
Karlsruhe, Deutschland
schuhen@wasserdreinull.de

Referenzen

[1] J.R. Jambeck, R. Geyer, C. Wilcox, T.R. Siegler, M. Perryman, A. Andrady, R. Narayan, K.L. Law, Marine pollution. Plastic waste inputs from land into the ocean, Science (New York, N.Y.) 347 (2015) 768–771.

[2] J. Boucher, D. Friot, Primary microplastics in the oceans: A global evaluation of sources, IUCN International Union for Conservation of Nature, 2017.

[3] PlasticsEurope, Plastics – the Facts 2015. An analysis of European plastics production, demand and waste data, Brussels, Belgium: Association of Plastics Manufacturers, 2016.

[4] Consultic, IK, PlasticsEurope, BVSE, VDMA, BKV, Produktion, Verarbeitung und Verwertung von Kunststoffen in Deutschland 2015 - Kurzfassung, 2016, https://www.bkv-gmbh.de/fileadmin/documents/Studien/Consultic_2015__23.0..., accessed 5 June 2018.

[5] R. Essel, L. Engel, M. Carus, R.H. Ahrens, Quellen für Mikroplastik mit Relevanz für den Meeresschutz in Deutschland (2015).

[6] N.P. Ivleva, A.C. Wiesheu, R. Niessner, Microplastic in Aquatic Ecosystems, Angewandte Chemie (International ed. in English) (2016).

[7] H.A. Leslie, Review of Microplastics in Cosmetics. Scientific background on a potential source of plastic particulate marine litter to support decision-making, 2014.

[8] D. Miklos, N. Obermaier, M. Jekel, Mikroplastik: Entwicklung eines Umweltbewertungskonzepts: Erste Überlegungen zur Relevanz von synthetischen Polymeren in der Umwelt, Umweltbundesamt, Dessau-Roßlau, 2016.

[9] S.L. Wright, R.C. Thompson, T.S. Galloway, The physical impacts of microplastics on marine organisms: A review, Environmental Pollution 178 (2013) 483–492.

[10] J.A. Ivar do Sul, M.F. Costa, The present and future of microplastic pollution in the marine environment, Environmental pollution (Barking, Essex 1987) 185 (2014) 352–364.

[11] R. Geyer, J.R. Jambeck, K.L. Law, Production, use, and fate of all plastics ever made, Sci. Adv. 3 (2017) e1700782.

[12] C. Arthur, J. Baker, H. Bamford, Proceedings of the International Research Workshop on the Occurrence, Effects and Fate of Microplastic Marine Debris. Sept 9-11, 2008. NOAA Technical Memorandum NOS-OR&R-30. (2009).

[13] Barnes, D. K. A., F. Galgani, R.C. Thompson, M. Barlaz, Accumulation and fragmentation of plastic debris in global environments, Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 364 (2009) 1985–1998.

[14] K. L. Law, R.C. Thompson, Oceans. Microplastics in the seas, Science (New York, N.Y.) 345 (2014) 144–145.

[15] T. S. Galloway, M. Cole, C. Lewis, Interactions of microplastic debris throughout the marine ecosystem, Nature ecology & evolution 1 (2017) 116.

[16] A. F. Herbort, M. T. Sturm, C. Hiller, K. Schuhen, Ökologische Chemie von Mikroplastik – Ab wann werden Alltagshelfer zum Umweltproblem? Nachhaltiger Gewässerschutz durch die Implementierung einer Partikelelimination in der Kläranlage, GWF Abwasser/Wasser (2017) 1–9.

[17] M. Wagner, C. Scherer, D. Alvarez-Muñoz, N. Brennholt, X. Bourrain, S. Buchinger, E. Fries, C. Grosbois, J. Klasmeier, T. Marti, S. Rodriguez-Mozaz, R. Urbatzka, A.D. Vethaak, M. Winther-Nielsen, G. Reifferscheid, Microplastics in freshwater ecosystems: what we know and what we need to know, Environ Sci Eur 26 (2014) 1977.

[18] K. Duis, A. Coors, Microplastics in the aquatic and terrestrial environment: Sources (with a specific focus on personal care products), fate and effects, Environ Sci Eur 28 (2016) 1240.

[19] R. W. Obbard, S. Sadri, Y.Q. Wong, A.A. Khitun, I. Baker, R.C. Thompson, Global warming releases microplastic legacy frozen in Arctic Sea ice, Earth's Future 2 (2014) 315–320.

[20] A. A. Horton, A. Walton, D. J. Spurgeon, E. Lahive, C. Svendsen, Microplastics in freshwater and terrestrial environments: Evaluating the current understanding to identify the knowledge gaps and future research priorities, The Science of the total environment 586 (2017) 127–141.

[21] W. Wang, A.W. Ndungu, Z. Li, J. Wang, Microplastics pollution in inland freshwaters of China: A case study in urban surface waters of Wuhan, China, Science of The Total Environment (2016).

[22] A. G. J. Driedger, H. H. Dürr, K. Mitchell, P. van Cappellen, Plastic debris in the Laurentian Great Lakes: A review, Journal of Great Lakes Research 41 (2015) 9–19.

[23] M. A. Browne, P. Crump, S .J. Niven, E. Teuten, A. Tonkin, T. Galloway, R. Thompson, Accumulation of Microplastic on Shorelines Woldwide: Sources and Sinks, Environ. Sci. Technol. 45 (2011) 9175–9179.

[24] J.P. da Costa, P.S.M. Santos, A.C. Duarte, T. Rocha-Santos, (Nano)plastics in the environment - Sources, fates and effects, The Science of the total environment 566-567 (2016) 15–26.

[25] A. Isobe, K. Uchida, T. Tokai, S. Iwasaki, East Asian seas: A hot spot of pelagic microplastics, Marine Pollution Bulletin 101 (2015) 618–623.

[26] I. Peeken, S. Primpke, B. Beyer, J. Gütermann, C. Katlein, T. Krumpen, M. Bergmann, L. Hehemann, G. Gerdts, Arctic sea ice is an important temporal sink and means of transport for microplastic, Nature communications 9 (2018) 1505.

[27] G. Suaria, C.G. Avio, A. Mineo, G.L. Lattin, M.G. Magaldi, G. Belmonte, C.J. Moore, F. Regoli, S. Aliani, The Mediterranean Plastic Soup: synthetic polymers in Mediterranean surface waters, Scientific reports 6 (2016) 37551.

[28] D.K. La Kanhai, R. Officer, O. Lyashevska, R.C. Thompson, I. O'Connor, Microplastic abundance, distribution and composition along a latitudinal gradient in the Atlantic Ocean, Marine Pollution Bulletin 115 (2017) 307–314.

[29] A.L. Lusher, V. Tirelli, I. O’Connor, R. Officer, Microplastics in Arctic polar waters: the first reported values of particles in surface and sub-surface samples, Sci. Rep. 5 (2015) 14947.

[30] L.C. Woodall, A. Sanchez-Vidal, M. Canals, G.L.J. Paterson, R. Coppock, V. Sleight, A. Calafat, A.D. Rogers, B.E. Narayanaswamy, R.C. Thompson, The deep sea is a major sink for microplastic debris, Royal Society open science 1 (2014) 140317.

[31] S. Klein, E. Worch, T.P. Knepper, Occurrence and Spatial Distribution of Microplastics in River Shore Sediments of the Rhine-Main Area in Germany, Environ. Sci. Technol. 49 (2015) 6070–6076.

[32] A. Lechner, H. Keckeis, F. Lumesberger-Loisl, B. Zens, R. Krusch, M. Tritthart, M. Glas, E. Schludermann, The Danube so colourful: a potpourri of plastic litter outnumbers fish larvae in Europe's second largest river, Environmental pollution (Barking, Essex 1987) 188 (2014) 177–181.

[33] E.K. Fischer, L. Paglialonga, E. Czech, M. Tamminga, Microplastic pollution in lakes and lake shoreline sediments - A case study on Lake Bolsena and Lake Chiusi (central Italy), Environmental pollution (Barking, Essex 1987) 213 (2016) 648–657.

[34] E. Huerta Lwanga, J. Mendoza Vega, V. Ku Quej, J.d.L.A. Chi, L. Sanchez Del Cid, C. Chi, G. Escalona Segura, H. Gertsen, T. Salánki, M. van der Ploeg, A.A. Koelmans, V. Geissen, Field evidence for transfer of plastic debris along a terrestrial food chain, Scientific reports 7 (2017) 14071.

[35] A.J.R. Watts, C. Lewis, R.M. Goodhead, S.J. Beckett, J. Moger, C.R. Tyler, T.S. Galloway, Uptake and retention of microplastics by the shore crab Carcinus maenas, Environmental science & technology 48 (2014) 8823–8830.

[36] N.A.C. Welden, P.R. Cowie, Long-term microplastic retention causes reduced body condition in the langoustine, Nephrops norvegicus, Environmental pollution (Barking, Essex 1987) 218 (2016) 895–900.

[37] N. von Moos, P. Burkhardt-Holm, A. Kohler, Uptake and effects of microplastics on cells and tissue of the blue mussel Mytilus edulis L. after an experimental exposure, Environmental science & technology 46 (2012) 11327–11335.

[38] M.A. Browne, S.J. Niven, T.S. Galloway, S.J. Rowland, R.C. Thompson, Microplastic moves pollutants and additives to worms, reducing functions linked to health and biodiversity, Current biology CB 23 (2013) 2388–2392.

[39] A.A. Koelmans, E. Besseling, E.M. Foekema, Leaching of plastic additives to marine organisms, Environmental pollution (Barking, Essex 1987) 187 (2014) 49–54.

[40] T.J. Suhrhoff, B.M. Scholz-Bottcher, Qualitative impact of salinity, UV radiation and turbulence on leaching of organic plastic additives from four common plastics - A lab experiment, Marine Pollution Bulletin 102 (2016) 84–94.

[41] A. Bakir, S.J. Rowland, R.C. Thompson, Enhanced desorption of persistent organic pollutants from microplastics under simulated physiological conditions, Environmental pollution (Barking, Essex 1987) 185 (2014) 16–23.

[42] S.L. Wright, F.J. Kelly, Plastic and Human Health: A Micro Issue?, Environmental science & technology 51 (2017) 6634–6647.

[43] M. Revel, A. Châtel, C. Mouneyrac, Micro(nano)plastics: A threat to human health?, Current Opinion in Environmental Science & Health 1 (2018) 17–23.

[44] J.C. Prata, Airborne microplastics: Consequences to human health?, Environmental pollution (Barking, Essex 1987) 234 (2018) 115–126.

[45] A. Lusher, P.C.H. Hollman, J. Mendoza-Hill, Microplastics in fisheries and aquaculture: Status of knowledge on their occurrence and implications for aquatic organisms and food safety, FAO Fisheries and Aquaculture Technical Paper 615, Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, 2017.

[46] EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (EFSA CONTAM Panel), Presence of microplastics and nanoplastics in food, with particular focus on seafood, EFS2 14 (2016) 30 pp.

[47] J. Li, D. Yang, L. Li, K. Jabeen, H. Shi, Microplastics in commercial bivalves from China, Environmental pollution (Barking, Essex 1987) 207 (2015) 190–195.

[48] G. Liebezeit, E. Liebezeit, Non-pollen particulates in honey and sugar, Food additives & contaminants. Part A, Chemistry, analysis, control, exposure & risk assessment 30 (2013) 2136–2140.

[49] M.E. Iñiguez, J.A. Conesa, A. Fullana, Microplastics in Spanish Table Salt, Scientific reports 7 (2017) 8620.

[50] G. Liebezeit, E. Liebezeit, Synthetic particles as contaminants in German beers, Food additives & contaminants. Part A, Chemistry, analysis, control, exposure & risk assessment 31 (2014) 1574–1578.

[51] S. Mintenig, G. Dr. Gerdts, M. Dr. Löder, Abschlussbericht Mikroplastik in Trinkwasser: Untersuchung im Trinkwasserversorgungsgebiet des Oldenburgisch-Ostfriesischen Wasserverbandes (OOWV) in Niedersachsen Probenanalyse mittels Mikro-FTIR Spektroskopie, 2014.

[52] D. Yang, H. Shi, L. Li, J. Li, K. Jabeen, P. Kolandhasamy, Microplastic Pollution in Table Salts from China, Environmental science & technology 49 (2015) 13622–13627.

[53] Bundesministerium für Gesundheit und Landwirtschaft, Ergebnisse der DEGS-Studie, 2011, http://www.bmel.de/SharedDocs/Downloads/Ernaehrung/Ergebnisse%20DEGS-Sal..., accessed 8 January 2018.

[54] L. van Cauwenberghe, M. Claessens, M.B. Vandegehuchte, C.R. Janssen, Microplastics are taken up by mussels (Mytilus edulis) and lugworms (Arenicola marina) living in natural habitats, Environmental pollution (Barking, Essex 1987) 199 (2015) 10–17.

[55] L.I. Devriese, M.D. van der Meulen, T. Maes, K. Bekaert, I. Paul-Pont, L. Frère, J. Robbens, A.D. Vethaak, Microplastic contamination in brown shrimp (Crangon crangon, Linnaeus 1758) from coastal waters of the Southern North Sea and Channel area, Marine Pollution Bulletin 98 (2015) 179–187.

[56] A. Schmoldt, H.F. Benthe, G. Haberland, Digitoxin metabolism by rat liver microsomes, Biochemical pharmacology 24 (1975) 1639–1641.

[57] F. Bessa, P. Barría, J.M. Neto, J.P.G.L. Frias, V. Otero, P. Sobral, J.C. Marques, Occurrence of microplastics in commercial fish from a natural estuarine environment, Marine Pollution Bulletin 128 (2018) 575–584.

[58] J.E. Eyles, V.W. Bramwell, E.D. Williamson, H.O. Alpar, Microsphere translocation and immunopotentiation in systemic tissues following intranasal administration, Vaccine 19 (2001) 4732–4742.

[59] I. Lynch, K.A. Dawson, J.R. Lead, E. Valsami-Jones, Macromolecular Coronas and Their Importance in Nanotoxicology and Nanoecotoxicology, in: Nanoscience and the Environment, Elsevier, 2014, pp. 127–156.

[60] D. Lithner, A. Larsson, G. Dave, Environmental and health hazard ranking and assessment of plastic polymers based on chemical composition, The Science of the total environment 409 (2011) 3309–3324.

[61] M. Rafiee, L. Dargahi, A. Eslami, E. Beirami, M. Jahangiri-Rad, S. Sabour, F. Amereh, Neurobehavioral assessment of rats exposed to pristine polystyrene nanoplastics upon oral exposure, Chemosphere 193 (2018) 745–753.

[62] A.F. Herbort, M.T. Sturm, K. Schuhen, A new approach for the agglomeration and subsequent removal of polyethylene, polypropylene, and mixtures of both from freshwater systems - a case study, Environmental science and pollution research international (2018).

[63] A.F. Herbort, M.T. Sturm, S. Fiedler, G. Abkai, K. Schuhen, Nano- and Microplastic – Inert Organic Chemical Stressors (IOCS), their Organic and Ecological Chemistry in the Context of Environmental Sciences and New Concepts for their Removal from Wastewater, Water, Air, & Soil Pollution (2017) submitted.

[64] K. Schuhen, WO2016166219 (A1), 2016.

[65] M. Claessens, S. de Meester, L. van Landuyt, K. de Clerck, C.R. Janssen, Occurrence and distribution of microplastics in marine sediments along the Belgian coast, Marine Pollution Bulletin 62 (2011) 2199–2204.

[66] H. Leslie, M. van Velzen, A. vethaak, Microplastic survey of the Dutch environment. Novel data set of microplastics in North Sea sediments, treated wastewater effluents and marine biota. Final report R-13/11., 2013.

[67] A.L. Andrady, Microplastics in the marine environment, Marine Pollution Bulletin 62 (2011) 1596–1605.

Weitere Beiträge zum Thema

Mehr Informationen

 

Jetzt registrieren!

Die neusten Informationen direkt per Newsletter.

To prevent automated spam submissions leave this field empty.