Gefahr in der Flasche: Die alarmierende Menge an Plastikpartikeln in Trinkwasser

Die unsichtbare Bedrohung im Trinkwasser

Mikroplastik, dessen Größe von weniger als einem Viertel Zoll (5 mm) bis hinunter zu einem Mikrometer reicht, entsteht durch den Abbau von Kunststoffen in immer kleinere Partikel. In den letzten Jahren hat sich die Sorge breitgemacht, dass Mikroplastik buchstäblich überall auf der Erde auftaucht – vom Boden der Ozeane bis hinauf zu den Gipfeln der Berge.

Diese Plastikpartikel werden von Menschen und anderen Lebewesen konsumiert, und Forschungen untersuchen nun die potenziell schädlichen Auswirkungen dieses Konsums. Allerdings konzentrieren sich diese Studien überwiegend auf Mikroplastik. Nun haben Forscher der Columbia Climate School in New York fortschrittliche bildgebende Technologien eingesetzt, um die "Nachkommen" des Mikroplastiks – Nanoplastik, das kleiner als ein Mikrometer ist – zu untersuchen und festzustellen, wie verbreitet diese in dem von uns getrunkenen Flaschenwasser sind.

Der Durchbruch mittels SRS Mikroskopie

Die Forscher entwickelten eine Technik namens Stimulierte Raman-Streumikroskopie (SRS), bei der Proben mit zwei gleichzeitigen, auf das Resonanzverhalten bestimmter Moleküle abgestimmten Lasern untersucht werden. Die Technik ermöglicht die Analyse von Mikro- und Nanoplastik auf einzelner Partikelebene und bietet eine hohe chemische Spezifität sowie Durchsatz. Durch den Fokus auf sieben gängige Kunststoffe entwickelten die Forscher einen datengesteuerten Algorithmus zur Auswertung der Ergebnisse.

Die erschreckenden Ergebnisse

Die Forscher analysierten drei beliebte Marken von in den USA verkauftem Flaschenwasser (deren Namen sie nicht bekannt gaben) auf Kunststoffpartikel bis hinunter zu einer Größe von nur 100 Nanometern, die zuvor unter herkömmlicher Bildgebung unsichtbar waren. Sie stellten fest, dass jede Flasche mit 110.000 bis 370.000 Plastikfragmenten pro Liter (33,8 fl oz) enthielt, von denen 90% Nanoplastik waren. Die übrigen waren die größeren, aber immer noch sehr kleinen Mikroplastikpartikel. Die Forscher bestimmen die spezifischen Plastikarten und deren Formen, Informationen, die für die biomedizinische Forschung relevant sein könnten.

Potenzielle Gefahren im Trinkwasser

Etwas besorgniserregend ist die Tatsache, dass die sieben getesteten Kunststoffe nur etwa 10% aller von den Forschern im Flaschenwasser gefundenen Nanoplastikpartikel ausmachten. Sie hatten keine Ahnung, um welche es sich dabei handelte und ob es sich tatsächlich um Nanoplastik handelte. Die Forscher sagen, dass diese Zahl sich in Millionen pro Liter belaufen könnte, vorausgesetzt, es handelt sich um Nanoplastik.

Die Folgen des Plastikkonsums

Eine Studie aus dem Jahr 2022 wies darauf hin, dass sich Hinweise auf von Säugetieren aufgenommenes Mikroplastik in Geweben und Organen anhäufen und negative Auswirkungen auf die endokrine Funktion, die Fortpflanzung, die Darmmikrobiota und das Immunsystem von Ratten und Mäusen haben. Die Autoren dieser Studie kamen zu dem Schluss, dass weitere Untersuchungen durchgeführt werden müssen, um die potenziellen Gefahren von Mikro- und Nanoplastik zu bestimmen.

Die Forscher sagen, dass die Verbindung zwischen Partikelform und chemischer Zusammensetzung "tiefgreifende Auswirkungen" auf toxikologische Bedenken hat. Studien haben begonnen, darauf hinzuweisen, dass die durch Mikro- und Nanoplastik hervorgerufene Toxizität nicht nur von der Dosis abhängig ist, sondern auch von den physikalischen und chemischen Eigenschaften der Partikel sowie deren Wirkung auf zelluläre Interaktionen und Aufnahme. Sie sagen, dass Einzelpartikelbildgebung, wie sie bei ihrer Forschung gesammelt wurde, unverzichtbare Informationen liefert, um den steigenden Bedenken hinsichtlich der Toxizität zu begegnen.

Weitere Forschung und Schlussfolgerung

Als nächstes planen die Forscher, über das Flaschenwasser hinauszuschauen und andere potenzielle Quellen von Nanoplastik, einschließlich Leitungswasser, zu untersuchen.

"Es ist nicht völlig überraschend, so viele dieser Partikel zu finden", sagte Naixin Qian, der Hauptautor der Studie. "Die Idee ist, dass je kleiner die Dinge werden, desto mehr gibt es davon."

Quelle:
Rapid single-particle chemical imaging of nanoplastics by SRS microscopy. DOI: 10.1073/pnas.2300582121