Mikroplastik im Rhein

Die Entnahme von Mikroplastikproben aus dem Rhein wurde mit Manta-Trawls vorgenommen. Dabei handelt es sich um ein Netzsystem mit der Maschenweite von 335 μm, das an einem offenen Aluminiumrahmen (rechteckige Form, 30 cm x 15 cm) befestigt ist. Mit den seitlich angebrachten Schwimmkörpern ähnelt das Probenahmesystem einem Manta-Rochen mit einem drei Meter langen Netz, mit dem das Oberflächenwasser bis in eine Tiefe von 15 cm filtriert wird. Alle Partikel, die größer als 335 μm sind, sammeln sich am Ende der trichterförmigen Netzkonstruktion. Für die Beprobung befand sich das Netz für jeweils 20 Minuten im Wasser. Die Entnahme der Proben während der 24-Stunden-Probenahmen erfolgte über einen Zeitraum von jeweils zehn Minuten. Während die Probenahme von Duisburg nach Koblenz mit dem Greenpeace-Schiff Beluga II und einem Ausleger von 2,5 m Länge vorgenommen wurde, wurden die 24-Stunden-Probenahmen von jeweils zwei Schlauchbooten (mit je 2,5 m langen Auslegern steuerbords und backbords) aus durchgeführt. Ein Schlauchboot befand sich zur 24-Stunden-Probenahme stromaufwärts und eines stromabwärts der Industrieparks bei Krefeld und Dormagen. Nach der Probenahme wurde der Inhalt aus dem Sammelbecher des jeweiligen Manta-Trawls mit destilliertem Wasser ausgespült und die Probe durch ein Metallsieb mit 300 μm Maschenweite gefiltert. Die filtrierten Partikel wurden mit destilliertem Wasser in ein Probenröhrchen überführt und bis zur Analyse kühl aufbewahrt.

Für die Untersuchung wurde die Probe in eine Glas-Petrischale überführt, die Analyse erfolgte mit einem Stereo-Mikroskop (Zeiss Stemi 508). Die Untersuchungen konzentrierten sich auf die zuvor beschriebenen Mikroplastikpartikel: Microbeads (meist opak, mit glatter Oberfläche), Microbeads (transparent) mit Gaseinschluss, kugel- und linsenförmige Pellets sowie längliche, zylindrische Pellets. Die vier Partikelarten unterscheiden sich unter anderem in Größe und Form. Für die Analyse wurden nur diese primären Mikroplastikpartikel separiert und untersucht. Sekundäres Mikroplastik, zum Beispiel Fragmente, wurde nicht analysiert, jedoch mit der restlichen Probe konserviert und kühl gelagert.

Die Mikroplastikpartikel aller 250 Proben aus dem Jahr 2020 wurden klassifiziert und gezählt. Von einer Auswahl an Proben wurden jeweils mindestens zehn Prozent der Gesamt-Partikelzahl pro Probe unter dem Mikroskop fotografiert (Axiocam ERc 5s) und vermessen (Zeiss Labscope). Die Kunststoffpartikel wurden anschließend auf ihre Zusammensetzung analysiert. Die Bestimmung der Polymerart erfolgte mit einem Fourier-Transformations-Infrarotspektrometer (FTIR-Spektroskopie, Perkin Elmer Spectrum Two). Die Polymere wurden durch Abgleich mit Spektrendatenbanken identifiziert, mit einer Übereinstimmung von mindestens 70%.

Zusätzlich zu den Probenahmen auf dem Wasser wurden stichprobenartig Uferabschnitte in der Nähe der Industriegebiete bei Krefeld-Uerdingen und Dormagen begangen. Die gefundenen Mikroplastikpartikel wurden im Stereo-Mikroskop fotografiert, vermessen und mit FTIR-Spektroskopie auf ihre Polymerarten analysiert. Für diese Untersuchungen wurden nur Pellets berücksichtigt.