Wasserverunreinigungen unter der Lupe: Mikroplastik

Die Bilder von plastikvermüllten Stränden sind omnipräsent. 

Sie verdeutlichen, wie allgegenwärtig Plastik auf unserem Planeten ist und erinnern uns an ein Problem, das zwar weniger sichtbar, aber mindestens genauso ernstzunehmend ist: Mikroplastik. 

Mikroplastik scheint überall zu sein. Es schwimmt buchstäblich in unserem Wasser, in unserer Nahrung – und taucht sogar in der Luft auf, die wir einatmen. Unser enormer Plastikverbrauch hat sogar dazu geführt, dass immer mehr biologisch abbaubares Plastik hergestellt wird – als vermeintlich bessere Alternative. 

Dennoch landet jedes Jahr etwa 11 Millionen Tonnen Plastik vom Land aus in unsere Ozeane – eine Zahl, die voraussichtlich auf 29 Millionen Tonnen ansteigen wird, wenn nicht endlich ein Umdenken stattfindet. Mikroplastik gelangt auf unzähligen Wegen in unsere Umwelt und es kommen immer neue dazu. Dementsprechend werden wir mit den Folgen und den daraus resultierenden gesundheitlichen Auswirkungen auf absehbare Zeit zu rechnen haben.

Was wir wissen

Mikroplastik entsteht durch den Zerfall von größeren Kunststoffen und Fasern. Wie Plastikflaschen in Mikroplastik zerfallen und Kleidungsfasern sowie Mikroperlen in Kosmetika zum Problem beitragen, haben wir ausführlich bereits an anderer Stelle skizziert.  

Plastik hat eine besonders hohe Haltbarkeit und es dauert Jahre, bis diese synthetischen Kunststoffe zerfallen. Laut der National Oceanic and Atmospheric Administration dauert es 450 Jahre bis eine Plastikflasche biologisch abgebaut ist. Als Zwischenprodukt des Abbauprozesses entstehen Mikropartikel, wie wir sie überall in unseren Meeren finden. Und in 12 % der Süßwasserfische in den USA, so das US Geological Survey.

So gelangt Mikroplastik in den Wasserkreislauf

Das Mikroplastik in unseren Gewässern stammt vor allem aus Obeflächenabfluss und aus Abwässern (sowohl geklärtes als auch ungeklärtes). Der Oberflächenabfluss stammt beispielsweise aus Mülldeponien, dem Abbau von Straßenmarkierungsfarben, dem Abrieb von Produkten wie Schuhen oder Kunstrasen und Abfluss aus der Landwirtschaft, insbesondere von landwirtschaftlichen Kunststoffen. 

Zum Abwasserüberlauf gehören Fasern, die beim Waschen von synthetischer Kleidung freigesetzt werden, Partikel von Produkten, die die Toilette hinuntergespült werden, wie Feuchttücher oder Damenbinden.

Ob Mikroplastik neben unseren Gewässern auch in unserem Trinkwasser landet, hängt enorm von der Technologie ab, die in den Klärwerken und Wasseraufbereitungsanlagen eingesetzt wird. In manchen Anlagen können 99 % der Mikroplastikpartikel entfernt werden – in anderen wiederum werden keine entsprechenden Filtermethoden genutzt. 

Fest steht jedoch, dass keine gängigen Filtrationstechnologien leistungsstark genug ist, um Mikroplastik vollständig zu entfernen. Partikel konnten in 83 % der Wasserproben aus mehreren Großstädten nachgewiesen werden und sogar 93 % der Proben von abgefüllten Wassermarken enthielten synthetische Polymerpartikel, sprich Mikroplastik. 

Bei diesen Zahlen schockiert der folgende Fakt noch mehr: Selbst wenn der Plastikvermüllung unserer Weltmeere bis 2020 ein Ende gesetzt werden könnte, würde das Mikroplastik noch viele weitere Jahrzehnte in unseren Oberflächengewässern verbleiben. Artikel aus Einwegplastik, wie Strohhalme und Tüten, sind nur eine von vielen Quellen, aus denen Mikroplastik entsteht und in Umlauf gerät. Mikroplastik ist ein viel größerer Teil unserer täglichen Gewohnheiten, als den meisten von uns bewusst ist. Dementsprechend sind wir auch die Hauptverantwortlichen bei seiner Verbreitung.

Wovon wir ausgehen 

Das meiste Mikroplastik stammt aus Plastikflaschen oder Gewebefasern aus Waschmaschinen. Neuere Studien zeigen jedoch, welche Rolle andere Quellen spielen – vor allem solche, die mit unserem alltäglichen Leben zu tun haben. So wird Mikroplastik, das beim Fahren entsteht auch durch die Luft verbreitet und das weltweit. Allein durch die Abnutzung von Reifen werden jährlich 100.000 Tonnen Mikroplastik durch die Luft verbreitet. Weitere 40.000 Tonnen stammen von Bremsen, denn Bremsbeläge bestehen aus einer Vielzahl von Materialien wie Bindemitteln, Fasern, Füllstoffen und Schmierstoffen.

Mikroplastik kann sich erstaunlich lange in der Atemluft halten: Kleinste Partikel können durchschnittlich 18 bis 37 Tage in der Luft bleiben. Größere Partikel können sich in der Nähe von Straßen in Hotspots sammeln und 57 % der kleineren Partikel gelangen schließlich ins Meer. 

“Die Belastung mit Mikroplastik war so hoch, dass wir errechnet haben, dass bis zu 6 Prozent des Staubs an diesen entlegenen Orten aus Mikroplastik besteht (…) Dieses Abfallprodukt ist mittlerweile so allgegenwärtig geworden, dass er nun sogar in der Luft ist, die wir atmen.”

 – Biogeochemiker Dr. Brahney

Ein weiterer bedeutender Faktor in Sachen Plastikverschmutzung wird gerne vergessen: 4,5 Billionen Zigarettenkippen werden jedes Jahr achtloswegeworfen. Zwar bestehen die Kippen aus biologisch abbaubaren Fasern, sogenannten Celluloseacetatfasern, es dauert jedoch Jahre, bis sie aus der Umwelt verschwinden. 

Das Gleiche gilt für biologisch abbaubaren Kunststoff im Allgemeinen. Die allermeisten sind nur bis zu einem gewissen Grade abbaubar. Damit von biologisch abbaubaren Kunststoffen wirklich nichts mehr übrig bleibt, müssen spezielle Verfahren eingesetzt werden. Darüber hinaus stießen Forscher auf Plastiktüten, aus angeblich biologisch abbaubarem Kunststoff, die selbst nach drei Jahren noch völlig intakt waren. 

Genauso wie herkömmliche Kunststoffe werden biologisch abbaubare Kunststoffe auf Erdölbasis hergestellt. Zusätzlich werden Chemikalen verwendet, die den Abbauprozess beschleunigen. Geraten biologisch abbaubare Kunststoffe als Abfall in die Umwelt, können sie genauso schädlich sein wie herkömmliche Kunststoffe. 

Bio-Kunststoffe – also Plastik, das nicht aus fossilen Brennstoffen gewonnen wird – produzieren zwar weniger schädliche Emissionen bei der Herstellung, können aber weder kompostiert noch recycelt werden. Das auch sie am Ende zu Mikroplastik werden, scheint daher fast unvermeidbar.

Viele Arten von Plastik – vielfältige Folgen für die Gesundheit

Mikroplastik ist derart verbreitet, dass man keine Fischmahlzeit verzehren muss, um mikroskopisch kleine Plastikpartikel zu verschlucken. Dementsprechend stellt sich die Frage, was die unvermeidliche Aufnahme von Mikroplastik für unsere Gesundheit bedeutet. Die Antwort hängt davon ab, ob das Mikroplastik bis in die Organe gelangt, was wiederum von Größe, Form, Art und einer Vielzahl anderer Eigenschaften des Kunststoffs abhängt.

Plastik besteht nicht nur aus einer Komponente. Es kommt in vielen Formen daher und enthält eine Reihe von Zusatzstoffen wie Pigmente, Ultraviolett-Stabilisatoren, Flammschutzmittel, Weichmacher namens Phthalate und BPA. Einige dieser Chemikalien, sind dafür bekannt, die normale Hormonfunktion zu stören und zur Gewichtszunahme beitragen. 

Wie schnell ein einzelnes Stück Plastik abgebaut wird, hängt von physikalischen und chemischen Prozessen ab – mache Teile werden von Tieren gefressen, andere zerfallen schneller, da sich Sonne und Witterung ausgesetzt sind.

Die Toxizität hängt insbesondere auch von der Menge an Mikroplastik ab, die aufgenommen wird. Für bestimmte Bestandteile von Kunststoffen gibt es zudem bekannte Folgen für die Gesundheit: Flammschutzmittel sollen die Gehirnentwicklung bei Föten und Kindern beeinträchtigen. Und anderen Verbindungen in Kunststoffen wird nachgesagt, dass sie Krebs oder Geburtsfehler verursachen können.

“Mikroplastik findet sich in 114 Arten von Wassertieren, und mehr als die Hälfte davon landet auf unseren Tellern.”

Nanoplastik: Das neue Mikroplastik

Besonders kleine Mikroplastikpartikel können bis in die Organe gelangen und möglicherweise Entzündungen verursachen oder dort Chemikalien freisetzen. An Tieren konnte dies bereits nachgewiesen werden: Plastikpartikel konnten aus dem Verdauungstrakt oder den Atemwegen ins Blut oder Lymphsystem übergehen und von dort in die Organe gelangen. 

Hinzu kommt die Zunahme von Nanokunststoffen, die weniger als 100 Milliardstel Meter groß und damit quasi unsichtbar sind. Diese Kleinstpartike können sowohl in Zellen eindringen, als auch ins Gewebe und Organe wandern. Werden Nanokunsstoffe eingeatmet, kann dies zu Entzündungen und Läsionen in den Lungen führen. Wiederholte Exposition gilt zudem als potenzieller Auslöser für Atemwegsprobleme wie Asthma und Krebs.

So bemerkt Wissenschaftler Steve Allen lakonisch: “Es ist schwer, sich einen Satz vorzustellen, der damit beginnt: ‘Die gesundheitlichen Vorteile des Einatmens von Mikroplastik aus der Luft…'”

Unser schmutziges Vermächtnis

Mittlerweile sehen sich immer mehr Regierungen veranlasst, Maßnahmen gegen die globale Plastikverschmutzung zu ergreifen. In der EU werden Einwegartikel wie Strohhalme und Besteck ab 2021 verboten und China hat Pläne zur Reduzierung seines Plastikmülls bis 2025 bekannt gegeben und sich verpflichtet, Tüten und andere Wegwerfprodukte zu verbieten. 

Dennoch werden uns die Folgen der Plastikvermüllung noch lange begleiten und ironischerweise spielt die Natur bei der Verbreitung eine entscheidende Rolle: Erst kürzlich wurde in einer Studie nachgewiesen, dass die Weltmeere eine zentrale Rolle beim Speichern und Verbreiten von Mikroplastik spielen. Es wurde herausgefunden, dass der Löwenanteil des Mikroplastiks am Meeresboden zu finden ist: Bis zu 1,9 Millionen Teilche wurden in nur einem Quadratmeter Fläche gefunden. 

Diese Mikroplastik-Hotspots am Meeresboden bestehen aus Fasern von Textilien und Kleidung, die von kommunalen Kläranlagen nicht effektiv herausgefiltert werden. Die Folgen sind frappierend: Die Meeresströmungs-Hotspots können wichtige Ökosysteme beherbergen und damit schädigen. Zudem geht man davon aus, dass Mikroplastik im Eispanzer der Arktis Einfluss darauf hat, wie das Eis die Sonneneinstrahlung absorbiert. Was letztlich Auswirkungen auf die gesamte arktische Nahrungskette haben könnte.

Mikroplastik wird – solange wir von Plastik abhängig sind – auf absehbare Zeit nicht aus unseren Leben verschwinden. Das wurde zuletzt während der Corona-Pandemie wieder offensichtlich, als bekannt wurde, dass Mikroplastik auch durch das Tragen von Einweg-Masken verbreitet wird. In einer Studie des Plastic Waste Innovation Hubs des University College London wurde kürzlich bekanntgegeben, dass 73.000 Tonnen Plastikmüll die Folge wären, wenn die 68 Millionen Einwohner Großbritanniens ein Jahr lang jeden Tag eine Einwegmaske tragen würden. 

Bei der Debatte um Mikroplastik und seine Folgen darf es nicht nur um unseren aktuellen Plastikkonsum gehen. Entscheidend ist es auch, ein Bewusstsein zu schaffen, wie wir täglich zur Verbreitung von Mikroplastik beitragen – mit so alltäglichen Dingen wie Autofahren.