Institute of

Fisheries Ecology

Analytische Methoden zum Nachweis von Mikroplastik

Spotlight 400, Fourier-Transformation-Infrarot-Spektrometer (FTIR) von Perkin Elmer (© Ulrike Kammann /Thünen-Institut)
Inverses Fluoreszenz-Mikroskop Nikon ECLIPSE Ts2R-FL mit motorisiertem Kreuztisch, Kamera und Bildauswertung (© Ulrike Kammann/Thuenen-Institut)

FTIR: Spezifisch und empfindlich ist der Nachweis von Mikroplastik mit dem Fourier-Transformations-Infrarot-Spektrometer (FTIR). Die Aufarbeitung der Probe erfordert etwas Aufwand – ebenso wie die Messung, aber Kunststoffarten können hier eindeutig durch Bestrahlung der Partikel mit Infrarotlicht anhand ihres Spektrums identifiziert werden. Viele Forscher entscheiden sich für dieses Messprinzip.

Raman-Spektroskopie: Ein ähnliches Messprinzip wie beim FTIR, allerdings werden hier andere Wellenlängen und Laser zur Bestrahlung der Partikel verwendet. Am Feststoff gestreutes Licht gibt Auskunft über z.B. Kunststoffarten. Im Gegensatz zu FTIR liefert Raman im unteren Größenbereich der Partikel gute Ergebnisse. Wenn  kleine Mikroplastik-Partikel im Fokus stehen, ist Raman einen gute Wahl.

Pyrolyse-GC-MS: Hier wird der Kunststoff verbrannt (Pyrolyse) und anhand seiner „Bruchstücke“ mittels gekoppelter Gaschromatographie und Massenspektrometrie (GC-MS) eindeutig identifiziert und charakterisiert. Das geht schon mit kleinsten Mengen und die Probenaufbereitung ist weniger aufwändig. Darüber hinaus können noch andere, im Kunststoff enthaltenen Substanzen mitgemessen werden. Diese Methode bietet eine gute Alternative oder Ergänzung zum FTIR. Im Gegensatz zu den anderen hier genannten Methoden bietet Pyrolyse-GC-MS keine Information über Zahl und Größe der Partikel, dafür aber eine quantitative chemische Bestimmung im klassischen Sinn.

Fluoreszenzmikroskopie: Einfach und schnell kann man Mikroplastik durch das Anfärben mit einem Fluoreszenzfarbstoff (z. B. Nilrot) nachweisen und die Partikel unter dem Fluoreszenzmikroskop detektieren und zählen. Leider ist die Färbung nicht spezifisch für Kunststoffe, so dass sich diese Methode für unkomplizierte Martrices wie z. B. Meerwasser am besten eignet um falschpositive Ergebnisse zu vermeiden. Das Mikroskop ist in der Anschaffung preiswerter, als die oben genannten Geräte. Die Methode eignet sich für ein erstes Screening oder für hohen Probendurchsatz.