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TU Berlin

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Querschnittsthema Biologische Wirkungen

Im Projektbereich B werden die Teiprojekte intensiv kooperieren, um die biologischen Effekte von Mikroplastik zu charakterisieren. Die Projektpartner decken zelluläre Effekte in vitro und in vivo ab und untersuchen apikale toxikologische Endpunkte in vivo in diversen Invertebratenarten und Fischen. Die Aufnahme von Mikroplastik bei Süßwasserorganismen wird auch spektroskopisch untersucht. Zudem wird der Nahrungsnetztransfer von Mikroplastik in projektinternen Kooperationen untersucht. Toxizitätsstudien mit Primärproduzenten (z.B. Grünalgen) sind explizit nicht vorgesehen.

Für die Toxizitätsstudien im Projektbereich B ist die Bereitstellung von gleichen Versuchsmaterialien an MP (Partikelverteilung, Polymertyp, frisch hergestellt und gealtert) wichtig. Die Auswahl des in Projektbereich B verwendeten Mikroplastik wird einvernehmlich getroffen. Dabei werden auch Befunde aus dem Projektbereich A über die Bedeutung unterschiedlicher Kunststoffsorten berücksichtigt. Bevor diese zur Verfügung stehen, wird im ersten halben Jahr des Projekts (Pilotphase) sowohl mit kommerziell verfügbarem, fluoreszierendem  als auch mit selbst hergestelltem Mikroplastik gearbeitet. Die verwendeten Polymertypen werden entsprechend ihrer Dichten ausgewählt: Polymere mit einer Dichte um 1 g/mL verbleiben in der Wasserphase und sind somit für pelagische Organismen relevant. Mikroplastik mit einer Dichte über 1 g/mL sedimentiert und wird für benthische Spezies verwendet. Die verwendeten Partikelgrößen werden an die entsprechenden Spezies angepasst. Auf die Verwendung von Löse- oder Dispersionsmittel wird weitestgehend verzichtet, da einige Mikroplastikpartikel – anders als Nanomaterialien – recht gut im wässrigen Medium suspendieren.

Andere Mikroplastik-Partikel sind aber hydrophob und lagern sich daher leicht an Oberflächen an oder koagulieren zu Flocken. Dies kann die Bioverfügbarkeit erheblich verringern. Daher wird es notwendig sein, vor allem sehr kleine Mikroplastik-Partikel in einen dispersen Zustand zu bringen, z.B. mit geringen, biologisch unwirksamen Dispersionsmitteln oder durch die Anoxidation von Mikroplastik-Präparaten, um an den Oberflächen negative Ladungen zu bilden. Auch kann die Adsorption von natürlichen organischen Stoffen (Huminsäuren) zu einer deutlichen Dispergierung beitragen, was ebenfalls untersucht wird.

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