Dat microplastics organische verontreinigende stoffen uit het milieu kunnen ophopen en transporteren, is al langer bekend. Wat is nieuw, echter, is dat ook metalen op deze manier getransporteerd kunnen worden. In aanvulling, hoe kleiner de deeltjes, hoe groter de metaalophoping op het plastic. Dat hebben wetenschappers van het Helmholtz-Zentrum Hereon aangetoond in een nieuwe studie. De resultaten zijn nu gepubliceerd in de Journal of Hazardous Materials Letters .

Wetenschappers over de hele wereld hebben de alarmerende ecologische alomtegenwoordigheid en levensduur van plastic deeltjes al aangetoond. De deeltjes zijn tussen de één micrometer en een halve centimeter groot. Ze ontstaan ​​voor een deel wanneer grotere plastic onderdelen in zee uiteenvallen of in de rivieren en vervolgens in de oceaan terechtkomen, rechtstreeks uit afvalwater afkomstig van land. Microplastics zijn in zeer hoge concentraties giftig. In aanvulling, ze kunnen zich ook ophopen, transporteren en andere verontreinigende stoffen vrijgeven. Hoewel er in dit verband al gegevens zijn gepubliceerd over organische verontreinigende stoffen, er is weinig bekend over de interacties tussen de microplastic deeltjes die in het water drijven en opgeloste metalen. Daarom hebben wetenschappers van het Institute of Coastal Environmental Chemistry van het Helmholtz-Zentrum Hereon deze interacties nu systematisch in het laboratorium bestudeerd.

Het team, waaronder eerste auteur Dr. Lars Hildebrandt, bestudeerde de accumulatie van vijfenvijftig verschillende metalen en halfmetalen op polyethyleen en polyethyleentereftalaatdeeltjes, van 63 tot 250 micrometer groot. "Wat betreft water dat vervuild is door plastic, de twee soorten kunststoffen die we hebben onderzocht, spelen een cruciale rol, ", zegt milieuchemicus Hildebrandt. "Dat komt door het brede toepassingsgebied en de daarmee gepaard gaande hoge productievolumes. De meeste boodschappentassen, bijvoorbeeld, zijn gemaakt van polyethyleen (recyclingcode 4, LDPE), en plastic drinkflessen zijn vrijwel zonder uitzondering gemaakt van polyethyleentereftalaat (recyclingcode 1, HUISDIER)."

Hoe kleiner het deeltje, hoe sterker de accumulatie

"In de studie, we hebben vastgesteld dat de accumulatie sterker wordt naarmate de deeltjes kleiner worden en dat er significante verschillen zijn tussen de verschillende elementen (metalen en halfmetalen) in de mate van verrijking, " zegt co-auteur Dr. Daniel Pröfrock, afdelingshoofd Anorganische Milieuchemie bij Hereon. sommige metalen, of meer precies hun ionen, zoals chroom, ijzer, tin en de zeldzame aarden hechtten zich bijna volledig aan de microplastics. anderen, zoals cadmium, zink en kuiper, vertoonde gedurende de gehele testperiode bijna geen ophoping op het plastic. In aanvulling, de polyethyleendeeltjes vertoonden een significant grotere accumulatie dan de polyethyleentereftalaatdeeltjes.

Metalen komen weer bijna volledig vrij

In de tweede fase van de test de Hereon-wetenschappers konden aantonen dat de met metalen of halfmetalen beladen deeltjes onder chemische omstandigheden de respectieve metaalgehalten bijna volledig weer vrijgaven, zoals die in het spijsverteringskanaal voorkomen. “Onze testopstelling in het laboratorium was eigenlijk vereenvoudigd en zonder modelorganismen. de resultaten leveren belangrijk bewijs dat microplastic deeltjes, wanneer het door het lichaam wordt opgenomen, fungeren als een soort trojaans paard voor metalen en dat deze metalen op die manier mogelijk in grotere mate in organismen kunnen worden geïntroduceerd, " zegt Lars Heldebrandt, zijn eerste conclusie trekt.

Er wordt nu verder onderzoek gedaan naar het gedrag van andere veel voorkomende kunststoffen in het milieu en welke invloed de leeftijd van de deeltjes en hun verweringstoestand hebben op de accumulatie- en afgifteprocessen.