Steve Utecht, MSc (Doktorand)

Forschungsgegenstand: Mikroplastik in fluvialen Sedimenten

Mikroplastik
Abb.1: Beispiele von Mikroplastik aus Umweltproben < 630 µm

Der Fokus meiner Forschungsarbeit ist ein besseres Verständnis über die Deposition von Mikroplastik in Flusssedimenten zu generieren. Hervorzuheben ist, dass besonders tiefere Sedimentschichten in jüngerer Vergangenheit nur wenig untersucht wurden. Um die Einlagerung von Mikroplastik verstehen zu können, müssen eine Reihe verschiedener Faktoren beachtet werden. Anthropogene Überlagerungen der Flüsse, wie z.B. Populationsdichte, Kläranlagen, oder die Beschaffenheit des Einzugsgebiets bestimmen maßgeblich darüber, ob und in welcher Menge ein Fluss Mikroplastik mit sich führt. Jedoch lassen sich davon keine Informationen über die räumliche Verteilung des Mikroplastiks innerhalb der Sedimente ableiten. Hydraulische Eigenschaften (z.B. Abfluss und Fließgeschwindigkeit), die Materialbeschaffenheit und Form des Plastiks sowie der Grad der Degradierung (Stichwort: Dichtemodifizierung, Fragmentierung, etc.) können Einfluss auf das Verhalten der Partikel in der Wassersäule haben und so das Depositiongeschehen stark beeinflussen. Weitestgehend unklar ist außerdem in wie weit morphologische Charakteristiken der Sedimente (z.B. Lagerungsdichte, Porosität, Gehalt an organischen Kohlensoff, etc.) und reliefbildende Prozesse (z.B. Bildung von Fließwiederständen, Morphologie der Gewässersohle, etc.) Einfluss auf die Deposition haben. Kleinräumig kann das komplexe Zusammenspiel der eben genannten Faktoren zu völlig unterschiedlichen Depositionsergebnissen führen.

 

Mikroplastikbezogene Gelände- und Laboranalysen

  • Entwicklung einer passgenauen Entnahmetechnik für tiefenaufgelöste Sedimentproben
  • Dichteseparierung, Oxidation organischer Bestandteile der Probenmatrix und Siebungen zur Fraktionierung der Partikelgrößen
  • Spektroskopische Identifizierung (Raman-Mikrospektroskopie und IR-Spektroskopie)
  • Fluoreszenzanfärbung
  • Nährstoffanalysen: Kohlenstoff (C), Phosphor (P), Stickstoff (N)
  • Bestimmung organischen Kohlenstoffs (TOC)
  • Korngrößenbestimmung (Mastersizer)

 

Thema: Masterarbeit

Titel: Nachweis von Mikroplastik am Ausfluss einer kommunalen Kläranlage mittels Raman Spektroskopie

 

Publikationen:

[in prep] How the Nile Red staining-assisted fluorescence microscopy quantitatively and qualitatively affects microplastic detections from natural systems

[in prep] Despotional depth distribution patterns of microplastic in a gravel-based riffle structure

[in prep] Review: Global microplastic abundance in riverbed sediments

 

Galerie: Werkzeuge der Mikroplastikanalyse

 

Aufbau der Gefrierkernentnahme
Aufbau der Gefrierkernentnahme
Einschlagtiefe der Gefrierlanze
Kontrolle der Einschlagtiefe der Gefrierlanze
Gefrierkern
Gefrierkern
Sedimentwürfel
Aus dem Gefrierkern geschnittener Sedimentwürfel für die Laboranalyse
Siebturm
Siebturm zur Partikelfraktionierung (>25 µm, > 75 µm, > 125 µm, > 250 µm)
Probengefäße
Probengefäße
Konfokale Raman-Mikrospektroskopie
Konfokale Raman-Mikrospektroskopie
Spektrum
Spektrum von Polyethyene

 

Sedimentationsverhalten kleiner Partikel (< 25 µm)

Sedimentation
Abb.2: Die Zahlen stehen für die Tage an denen ein Foto aufgenommen wurde