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Mikroplastik in Natur & Umwelt

Textauszug von https://de.wikipedia.org/wiki/Mikroplastik

Was ist Mikroplastik?

Als Mikroplastik bezeichnet man kleinste Kunststoff-Teilchen mit einem Durchmesser von unter 5 mm (Mikron).

    Welche Verursacher von Mikroplastik sind bekannt?

    1. Primäres Mikroplastik: Alle bewusst erzeugten Mikroplastik-Partikel zu Gebrauchszwecken, (zB. in Kosmetika, Babywindeln als Superabsorber).
    2. Sekundäres Mikroplastik: Erzeugung von Mikroplastik durch Abrieb (zB. von Pneus oder Schuhen) und Plastikmüll, der durch den Zerfall von Kunststoffprodukten (Makroplastik, Mesoplastik) entsteht. 

    Primäres Mikroplastik in den Ozeanen

    • Der überwiegende Teil des primären Mikroplastiks in den Ozeanen (98%) wird durch Aktivitäten an Land verursacht und zu zwei Prozent durch Aktivitäten auf See.

    Der größte Teil dieser Partikel stammt aus dem Waschen von synthetischen Textilien (35 %) und aus dem Abrieb von Reifen von Kraftfahrzeugen (28%) während der Fahrt. Weiter folgen Feinstaub aus Städten (24%), Abrieb von Straßenmarkierungen 7%, aus Schiffsbeschichtungen (3,7%), Kosmetikprodukten (2%) und Plastikpellets (0,3%).

    Die Hauptwege dieser Kunststoffe in den Ozean führen über Straßenabflüsse (66%), Abwasserbehandlungssysteme (25%) und durch Windübertragung (7%).

    • Die Hauptquelle für Mikroplastik in Flüssen und Seen sind Reifenabriebe.
    Die Reifenhersteller gehen nach eigenen Studien davon aus, dass Reifenabriebspartikel keine signifikanten toxischen Wirkungen auf die Umwelt haben. Laut niedersächsischer Landesregierung sind die drei größten Quellen für den Eintrag von Mikroplastik in die Umwelt der Gummiabrieb von Reifen, danach Produktions- und Transportverluste und an dritter Stelle Überreste von Kunstrasenplätzen. Nach in Schweden und Norwegen vorgenommenen Untersuchungen werden jährlich fünf bis zehn Prozent herausgelöst und müssen durch neues Füllmaterial ersetzt werden. Bis zu 4.000 Tonnen, die im Meer landen, sind das jedes Jahr allein in Schweden. Der entsprechende Anteil des Autoverkehrs – vorwiegend durch Reifenabrieb – wird auf 13.500 Tonnen geschätzt. Zum Vergleich: Mikroplastik aus Hygiene- und Kosmetikartikeln steht hier für jährlich 66 Tonnen.

    In Norwegen werden Kunstrasenanlagen mittlerweile als zweitgrößter landbasierter Mikroplastik-Verursacher eingeordnet – hinter Autoreifen aus Kunststoff. Rund 1600 entsprechende Sporteinrichtungen gibt es dort, die bis zu 3.000 Tonnen Mikroplastik pro Jahr abgeben, die letztlich im Meer landen.

    Bereits 2011 berichtete das Fachjournal Environmental Science & Technology von einer Untersuchung an Stränden, bei der auf allen Kontinenten Mikroplastik gefunden wurde; darunter wohl auch Fasern aus Kleidungsstücken aus synthetischen Materialien (z.B. Fleece):

    • Im Abwasser von Waschmaschinen finden sich bis zu 1.900 Faserteilchen pro Waschgang (!)

    Mikro-Kunststoffpartikel sind Bestandteil z.B. von Zahnpasta, Duschgel, Lippenstift oder Peelingmitteln. Die Hersteller fügen sie Produkten hinzu, damit die Anwender einen mechanischen Reinigungseffekt erzielen.

    Die Eliminationseffizienz von Kläranlagen liegt bei 64–97% für Partikelgrößen im Bereich von 20–300 Mikrometer; bei Partikeln größer als 300 Mikrometer bei durchschnittlich 99%. Der zurückgehaltene Anteil wird mit dem Klärschlamm entsorgt.

    Manche Produkte enthalten bis zu zehn Prozent Mikroplastik. Nach Angaben des deutschen Umweltbundesamts von 2015 werden Kosmetika in Deutschland circa 500 Tonnen Mikroplastik pro Jahr zugesetzt. Colgate-Palmolive gab Mitte 2014 an, seine Zahnpasten enthielten keine Plastikpartikel mehr. Unilever, L’Oréal (die Marke The Body Shop) sowie Johnson & Johnson wollten bis 2015 aus der Verwendung von Mikroplastik aussteigen, Procter & Gamble wollte 2017 folgen.

    Eine BUND-Veröffentlichung vom Juli 2017 listete immer noch mehrere hundert Mikroplastik-Kosmetikprodukte auf dem deutschen Markt auf, darunter nach wie vor Produkte der oben genannten Firmen.

    Zwischenzeitlich wurde die Verwendung von Mikroplastik in Kosmetika deutlich reduziert. Der europäische Dachverband der Kosmetikindustrie Cosmetics Europe veröffentlichte im Mai 2018 eine Erhebung, nach der die Menge an festen, nicht abbaubaren Kunststoffpartikeln, die in abzuspülenden kosmetischen Produkten aufgrund ihres Reinigungs- und Peelingeffekts eingesetzt werden, zwischen den Jahren 2012 und 2017 um 97% (4.250 t) reduziert wurde. Nach der Empfehlung von Cosmetics Europe sollen bis 2020 keine Kunststoffpartikel zur Reinigung und für Peelings mehr in rinse-off Kosmetika eingesetzt werden.

    Eine 2018 veröffentlichte Studie des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik, welche im Auftrag des Naturschutzbunds Deutschland erstellt wurde, zeigt in Deutschland einen Abwassereintrag von:

    • 977 Tonnen Mikroplastik jährlich (und 46.900 Tonnen gelöste Polymere) allein aus Kosmetikprodukten sowie Wasch-, Putz- und Reinigungsmitteln (!)

    In einer Untersuchung der Umweltagentur des dänischen Ministeriums für Umwelt und Ernährung zu Vorkommen, Auswirkungen und Quellen von Mikroplastik wurde 2015 geschätzt, dass dort die jährlichen Emissionen von Mikroplastik circa 5.500 bis 14.000 Tonnen betragen. „Sekundäres“ Mikroplastik (u. a. Abrieb von Fahrzeugreifen oder Schuhen) ist dabei um zwei Größenordnungen wichtiger als "Primäres". Zerfallsteile aus größeren Kunststoffteilen (Makroplastik) in der Umwelt sind in den Zahlen NICHT enthalten.

    Sekundäres Mikroplastik:

    Neben dem als solchem eingetragenen oder eingeschwemmten Mikroplastik entstehen diese Teilchen in Gewässern z.B. durch die Versprödung und darauf folgende Zersetzung größerer Kunststoffteile (Treibgut, z.B. Verpackungen, Möbelreste, Bau- und Kleinteile, Geisternetze usw.) durch die im Sonnenlicht enthaltene UV-Strahlung sowie die mechanische Zerkleinerung durch Wellenbewegungen. Im Zuge des Zerfallsprozesses entstehen immer mehr und immer kleinere Plastikpartikel.

    • Der Abbau dauert oft über hundert Jahre,womit die Partikel als persistent bezeichnet werden können (!)

    Einer Veröffentlichung der Norwegischen Umweltbehörde aus dem Jahr 2014: 

    • 54% des Mikroplastiks in den Meeren stammen vom Abrieb von Autoreifen (!)

      Verbreitung:

      • Mikroplastik ist praktisch in allen Bereichen der Umwelt nachweisbar.

      Arktis:

      Die höchsten Konzentrationen von Mikroplastik wurden bei entsprechenden Untersuchungen des Alfred-Wegener-Instituts Bremerhaven (AWI) 2014/15 in der Zentral-Arktis gefunden, wo ein Eintrag z.B. durch Flüsse auszuschließen ist:

      • In einem Liter Meereseis fanden sich in der Zentral-Arktis bis über 12.000 Partikel (!)

      Böden, Sedimente:

      Zum Vorkommen von Mikroplastik in Böden und Sedimenten („terrestrische Systeme“) wurden bislang nur punktuelle Untersuchungen vorgenommen, sodass über entsprechende Vorkommen und Wirkungen wenig bekannt ist.

      • Wissenschaftler der Universität Bern  haben Auenböden in Schweizer Naturschutzgebieten auf Mikroplastik untersucht und wurden fündig: Trotz der geschützten Areale wurde in 90 % der beprobten Böden Mikroplastik gefunden.
      Hochrechnungen gehen davon aus, dass allein die Menge Mikroplastik, welche mit Klärschlämmen jährlich in den Boden gelangt, größer ist als diejenige, welche in den Weltmeeren landet: Die Forscher schätzen, dass in den obersten fünf Zentimeter der Auen rund 53 Tonnen Mikroplastik liegen. Selbst viele Böden entlegener Berggebiete sind mit Mikrokunststoff kontaminiert, was einen äolischen (luftzugbedingten) Transport nahe legt.
      Neue Studien deuten darauf hin, dass Mikroplastik im Boden zum Beispiel Regenwürmer töten kann. Da Regenwürmer im Boden wichtige Funktionen erfüllen, könnte dadurch auch die Bodenfruchtbarkeit beeinträchtigt werden. 
      Eine britisch-niederländische Arbeit geht bei Böden vom 4- bis 23-fachen des in Salzwasser vermuteten Mikroplastik-Gehalts aus. Dabei können die im landwirtschaftlichen bzw. industriellen Nahrungsmittel-Anbau weltweit als Abdeckplanen verbreiteten Polyethylen (PE)-Folien (siehe auch Oxo-abbaubarer Kunststoff unter Witterungseinfluss z.B. auch die als Weichmacher zugesetzten Phthalate freisetzen.
      Die meisten Bioabfälle aus privaten Haushalten und Kommunen sind mit verschiedenen Kunststoffen verunreinigt. Siebverfahren und Sichtung können diese Verunreinigungen deutlich reduzieren, aber nie vollständig entfernen. Wissenschaftler der Universität Bayreuth fanden in einem Kilo Kompost bis zu 895 Mikroplastikteilchen.
      Darüber hinaus erlauben die meisten Länder eine gewisse Menge an Fremdstoffen, wie z.B. Kunststoffe in Düngemitteln. So erlauben Deutschland und die Schweiz, die eine der weltweit strengsten Vorschriften zur Düngemittelqualität haben, bis zu 0,1 Gewichtsprozent Kunststoffe.
      In dieser Verordnung werden Partikel kleiner als 2 mm nicht einmal berücksichtigt (!) So können auch organische Düngemittel eine Quelle für Mikroplastik sein.

        Ozeane:

        • Jedes Jahr gelangen weltweit über drei Millionen Tonnen Mikroplastik-Partikel ins Meer. Sie stammen hauptsächlich aus synthetischen Textilien und dem Abrieb von Autoreifen
        2013 bestand der Sandstrand mancher Meeresbuchten zu drei Prozent aus Mikroplastik; man vermutet eine weitere Zunahme dieser Quote.
        Im Lebensraum der Wattwürmer an der Nordsee macht der Kunststoff PVC mehr als ein Viertel der Mikroplastikpartikel aus.
        Auf der Nordseeinsel Juist wurden in allen untersuchten Muscheln, Austern, Speiballen, im Kot von Seemöwen und Seehunden, in Kegelrobben und in Totproben von Schweinswalen Mikroplastikteile gefunden.
        Rund um Großbritannien wurden mittels feinmaschiger Netze durchschnittlich 12.000 bis maximal 150.000 Mikroplastik-Partikel pro Quadratkilometer gefunden.
        Im Mittelmeer kommt Schätzungen zufolge auf zwei Plankton-Lebewesen ein Teil Mikroplastik bzw. es wurden bis zu 300.000 Teilchen pro Quadratkilometer gefunden. 2018 waren es bereits 1,25 Millionen Fragmente pro Quadratkilometer.
        Anfang 2016 wurden nach über sechs Monate dauernden Messungen an 18 Stellen für das Meer vor New York 165 Mio. Plastikteile hochgerechnet (bzw. mehr als 250.000/km²) – zu 85 % mit einer Größe von unter 5 mm (!)
          • In einer 2018 veröffentlichten Studie, mit Eisproben von 2014 und 2015, wurden pro Liter Meereis zwischen 33 und 75.143 Mikroplastik-Teilchen gefunden.

            Süßwasser (Europa, Schweiz):

            RHEIN:
            2015 untersuchte die Universität Basel den Rhein als Meereszufluss auf Kontamination durch Plastikpartikel. An der Flussoberfläche wurden an elf Standorten 31 Proben genommen.
            • Die gemessenen Konzentrationen lagen mit durchschnittlich fast 900.000 Partikeln pro Quadratkilometer bei den höchsten bisher weltweit: am Rheinknie bei Basel noch unter der im Genfersee (220.000 Partikel/km², „zwischen Basel und Mainz 202.900 Partikel/km²“), im Bereich Rhein-Ruhr jedoch zehnfach höher, bei im Mittel 2,3 Mio. Partikel/km². Die Spitze lag mit 3,9 Mio. Partikeln/km² 15 Kilometer vor der niederländischen Grenze bei Rees.
            Hochgerechnet ergebe die Plastikfracht an der Wasseroberfläche des Rheins in den Atlantik 191 Mio. Partikel pro Tag, circa zehn Tonnen pro Jahr (!)
            Als auffällig wurde bezeichnet, dass neben Faser- und Fragmentteilchen vor allem Plastikkügelchen gefunden wurden, was auf einen industriellen Einleiter unbekannter Herkunft hinweise.
              DEUTSCHLAND:
              Die Bundesländer Baden-Württemberg, Bayern, Hessen, Nordrhein-Westfalen und Rheinland-Pfalz haben oberflächennahe Wasserproben an 25 Flüssen im Einzugsgebiet von Rhein und Donau auf Mikroplastik analysieren lassen und in jedem einzelnen Gewässer unterschiedliche Konzentrationen von Mikroplastik nachgewiesen. Insgesamt 52 Proben wurden vom Projektpartner, dem Lehrstuhl für Tierökologie an der Universität Bayreuth, mit Hilfe der FTIR-Spektroskopie untersucht. Dabei konnte Mikroplastik an allen untersuchten Messstellen festgestellt werden – auch in einem quellnahen und nicht abwasserführenden Oberlauf. Insgesamt wurden mehr als 19.000 Objekte analytisch untersucht, wovon 4.335 Objekte (22,82%) eindeutig als Kunststoffteilchen identifiziert werden konnten.
                ITALIEN:
                Im Oktober 2013 veröffentlichten Wissenschaftler der Universität Bayreuth und der Technischen Universität München Analysen zum Gardasee (Oberitalien); auch dort wurden in Würmern, Schnecken, Muscheln, Wasserflöhen und Muschelkrebsen „eine überraschend hohe Zahl“ kleiner Kunststoffteilchen gefunden.
                  GROSSBRITANNIEN:
                  Nach einer Untersuchung der Universität Manchester von zehn britischen Flüssen mit vierzig Messstellen sind diese stärker belastet als erwartet; Hochwässer könnten bis 70% der Plastikfragmente aus den Flusssedimenten ins Meer schwemmen.
                    ÖSTERREICH:
                    Forscher der Universität Wien untersuchten 2010 bis 2012 Uferbereiche der Donau zwischen Wien und Bratislava und fanden ihn deutlich stärker mit Plastik verschmutzt als bis dahin angenommen: sie fanden pro 1000 Kubikmeter Wasser durchschnittlich 317 Plastikteilchen, aber lediglich 275 Fischlarven. Fische könnten das Mikroplastik mit ihrer üblichen Nahrung die Insektenlarven oder Fischeiern verwechseln. 
                    Hochgerechnet transportiert die Donau täglich wohl rund 4,2 Tonnen Plastikmüll ins Schwarze Meer.
                      SCHWEIZ:
                      Die Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) Lausanne fand bei einer vom Schweizer Bundesamt für Umwelt (BAFU) beauftragten Untersuchung zwischen Juni und November 2013 in der überwiegenden Anzahl der in den sechs untersuchten Schweizer Seen (Boden-, Brienzer-, Genfer-, Neuenburger- und Zürichsee, Lago Maggiore) und der Rhone bei Chancy an der Grenze zu Frankreich genommenen Wasserproben Mikroplastik-Partikel: 60% davon Kunststofffragmente. Die am häufigsten gefundenen Kunststoffe waren Polyethylen und Polypropylen. Weitere 10% der Partikel waren aus expandiertem Polystyrol (Styropor).
                      Für die Rhone wurde geschätzt, dass sie etwa 10 kg Mikroplastik täglich aus der Schweiz durch Frankreich ins Mittelmeer transportiert und damit zur dortigen Meeresverschmutzung beitragen könnte.
                      In den genommenen Sandproben machten Schaumstoffe die Hälfte der Partikel aus: hier wurde eine Belastung von im Mittel ca. 1000 Mikroplastik-Partikel pro Quadratmeter gemessen. Darüber hinaus fand sich auch Celluloseacetat (Zigarettenfilter-Material) in einer nennenswerten Menge.
                      Bewusst erzeugtes Mikroplastik, etwa die in Kosmetika eingesetzten Polyethylen-Kügelchen, trug hingegen nur sehr wenig zur gemessenen Gesamtmenge Mikroplastik bei.
                      Im Wasser des Genfersees beispielsweise wurden hohe Konzentrationen von Mikroplastik gefunden (außerdem in jeder Probe in Strandnähe auch gröbere Plastikteile, darunter Polystyrolkugeln, Reste von Plastikobjekten, Folien und Nylonschnüren).

                          Grund- und Trinkwasser:

                          Das allenfalls im Trinkwasser enthaltene Mikroplastik kann durch eine vorherige Wasseraufbereitung weitgehend reduziert werden.
                          • -> Benützen Sie einen effizienten Wasserfilter, der Partikel unter 5 Mikron eliminieren kann! zB. MAUNAWAI Wasserfiltersysteme
                          Im Grund- und Trinkwasser des Kantons Zürich wurde kein Mikroplastik gefunden.
                          Bei einer Untersuchung mehrerer Proben deutschen Trinkwassers wurden Mengen gefunden, die im Bereich der Blindwerte liegen, die man bei jeder Probe hat, weil Plastikpartikel schon an den Laborapparaten und -materialien selbst dran sind.

                            Bedeutung für die Umwelt:

                            • Mikroplastik-Partikel benötigen teils hunderte Jahre bis zu ihrem vollständigen Zerfall bzw. ihrer Zersetzung, sodass sie als persistent bezeichnet werden (!)

                            Anreicherung von Gift- und anderen Stoffen:

                            Plastik kann Giftstoffe wie Weichmacher, Styrolverbindungen, Phthalate und andere Bestandteile enthalten. Viele davon gelten als krebserregend, giftig oder endokrin aktiv.
                            • An der Oberfläche von Mikropartikeln lagern sich viele andere organische Stoffe an, darunter viele langlebige, kaum abbaubare Umweltgifte

                            z.B. Kohlenwasserstoffe, DDT oder Flammschutzmittel wie Tetrabrombisphenol A. Die Exposition von aquatischen Organismen gegenüber Schadstoffen wird durch aufgenommenes Mikroplastik nur wenig beeinflusst. Es gibt Hinweise, dass der Effekt der Präsenz von Mikroplastik je nach Schadstoff positiv oder negativ sein kann.

                            Die Hamburger Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg (HAW) hat 2015/16 in einer Untersuchung nachgewiesen, dass Mikroplastik 3- bis 4x so viel Giftstoffe enthält wie der Meeresboden in unmittelbarer Umgebung: Insbesondere an Mikropartikeln aus Polyethylen, dem meistverwendeten industriellen Kunststoff, lagerten sich vorzugsweise polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe an; es binde noch einmal etwa doppelt so viele Schadstoffe wie Silikon. Die nicht-natürlichen Stoffe können eine andere Besiedlung und in der Folge einen anderen Sauerstoffgehalt des verschmutzten Wassers verursachen. 
                            Im Klärwerk hat sich die Bakteriengattung Sphingopyxis verstärkt auf Plastik angesiedelt, die häufig Antibiotika-Resistenz ausbildet.
                              • Mikroplastik-Partikel sind demnach mögliche genetische Hotspots für die Weitergabe von solch potenziell gefährlichen Antibiotika-Resistenzen.

                                Lesen Sie den gesamten Artikel mit allen Quellenangaben:

                                  Schweizer Medienberichte:

                                  Kassensturz-espresso Dokus :

                                  Oekotoxzentrum Schweiz - Artikel über Mikroplastik:  

                                                Aqua Natura - Natürlich bewusst leben

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