Methodenentwicklungen

Probenahme, Probenaufbereitung und Analytik

Die Analyse von Mikroplastik in unterschiedlichen Probenmaterialien stellt eine besondere Herausforderung dar. Deshalb ist ein zentraler Aufgabenschwerpunkt der Arbeitsgruppe MRC die Neuentwicklung und Etablierung neuer sowie die Weiterentwicklung dokumentierter Methoden der Probenahme, Probenaufbereitung und Analyse von Mikroplastik in marinen, limnischen und terrestrischen Proben.

Probenahmemethoden:

Manta vs. pumpbasierte Volumenprobenahme von Wasserproben zur Detektion kleiner Partikelgrößen und Berücksichtigung der gesamten Wassersäule
Einsatz von Drohnenaufnahmen zur Punktverortung von Makroplastik und Abschätzung des Einflusses (mikro-) morphologischer Parameter
Einsatz von Stechrahmen und Stechzylindern bei der Sedimentanalyse zur Erfassung flächen-, volumen-, und gewichtsbasierter Konzentrationen
Anpassung von bulk-Depositionssammlern an die spezifischen Anforderungen der Mikroplastikforschung

Probenaufbereitung:

Evaluation unterschiedlicher Digestionsverfahren hinsichtlich Polymerresistenz bei gleichzeitiger Effizienz der Zerstörung biologischer organischer Substanz
Analyse unterschiedlicher Verfahren der Dichteseparation mittels verschiedener Dichtelösungen und Elutriationsverfahren

Partikelquantifizierung:

Einsatz des Nilrot-Färbeverfahrens in Kombination mit Fluoreszenzmikroskopie

Assoziierte Abschlussarbeiten

Madina Dolle (BSc, laufend): Experimentelle Untersuchung zur Freisetzung von organischem Kohlenstoff, Aluminium und Schwermetallen aus Kunststoffen in Böden

Jan Spitzner (BSc, 2019): Mikroplastik in Sedimenten - Ein Vergleich von Separationsmethoden

Philip John Mordecai (MSc LA, 2018): Comparison of organic matter digestion protocols for sample preparation in microplastic analyses

Elena Hengstmann (MSc, 2017): Macro- and Microplastic Pollution on the Isle of Ruegen, Baltic Sea Germany - Assessment of Influences Concerning Abundance and Distribution.

Matthias Tamminga (MSc, 2017): Microplastics in the Marine Environment: Method Development for the Assessment of Abundance and Distribution in the South Funen Archipelago, Baltic Sea

Felix Pfeiffer (BSc, 2017): Untersuchung zur Polymerresistenz als Teil des Methodenvergleichs zur Organikzerstörung im Kontext der Mikroplastik-Identifikation und -Detektion

Jann Folkers (BSc, 2016): Entwicklung und Evaluation eines Verfahrens zur Probenaufbereitung organikreicher Sedimente im Rahmen der quantitativen und qualitativen Bestimmung von Mikroplastikpartikeln

Constantin vom Bruch (BSc, 2016): Laboratory Methods for Microplastic Separation in Sediments. Evaluation and Advancement of a Granulometric Elutriation Approach

Assoziierte Publikationen

Süssmann, J., Krause, T., Martin, D., Walz, E., Greiner, R., Fischer, E., Hackl, T., Rohn, S., Fritsche, J., 2021. Mikroplastik in Fischereierzeugnissen ‐ Vergleich und Optimierung von Aufarbeitungsmethoden. Lebensmittelchemie 75. doi: 10.1002/lemi.202158040

Süssmann, Julia, Krause, T., Martin, D., Walz, E., Greiner, R., Rohn, S., Fischer, E.K., Fritsche, J., 2021. Evaluation and optimisation of sample preparation protocols suitable for the analysis of plastic particles present in seafood. Food Control 125, 107969. doi: 10.1016/j.foodcont.2021.107969

Tamminga, M., Hengstmann, E., Deuke, A.-K., Fischer, E.K., 2021. Microplastic concentrations, characteristics, and fluxes in water bodies of the Tollense catchment, Germany, with regard to different sampling systems. Environ Sci Pollut Res. doi: 10.1007/s11356-021-16106-4

Pfeiffer, F. and E.K. Fischer (2020): Various Digestion Protocols Within Microplastic Sample Processing—Evaluating the Resistance of Different Synthetic Polymers and the Efficiency of Biogenic Organic Matter Destruction. Frontiers in Environmental Science 572424. doi: 10.3389/fenvs.2020.572424

Philipp, C.; Unger, B.; Fischer, E.K.; Schnitzler, J.G.; Siebert, U. (2020): Handle with Care—Microplastic Particles in Intestine Samples of Seals from German Waters. Sustainability 2020, 12, 10424. doi: 10.3390/su122410424

Hengstmann, E. and E.K. Fischer (2020): Anthropogenic litter in freshwater environments–Study on lake beaches evaluating marine guidelines and aerial imaging. Environmental Research: 109945. doi: 10.1016/j.envres.2020.109945

Hengstmann, E. and E.K. Fischer, 2019: Nile red staining in microplastic analysis—proposal for a reliable and fast identification approach for large microplastics. Environ Monit Assess (2019) 191: 612. doi: 10.1007/s10661-019-7786-4

Tamminga, T., Stoewer, S.-C., Fischer, E.K., 2019: On the representativeness of pump water samples versus manta sampling in microplastic analysis. Environmental Pollution 254 (2019) 112970. doi: 10.1016/j.envpol.2019.112970

Hengstmann, E., Tamminga, M., vom Bruch, C., Fischer, E.K., 2018. Microplastic in beach sediments of the Isle of Rügen (Baltic Sea)-Implementing a novel glass elutriation column. Marine Pollution Bulletin, 126, 263-274.doi: 10.1016/j.marpolbul.2017.11.010

Tamminga, M., Hengstmann, E., Fischer, E.K., 2018. Microplastic analysis in the South Funen Archipelago, Baltic Sea, implementing manta trawling and bulk sampling. Marine Pollution Bulletin 128, 601-608. doi: 10.1016/j.marpolbul.2018.01.066

Tamminga, M., Hengstmann, E., Fischer, E.K., 2017. Nile Red Staining as a Subsidiary Method for Microplastic Quantification: A Comparison of Three Solvents and Factors Influencing Application Reliability. SDRP Journal of Earth Sciences & Environmental Studies 2. doi:10.15436/JESES.2.2.1

Hengstmann, E., Gräwe, D., Tamminga, M., Fischer, E.K., 2016. Marine litter abundance and distribution on beaches on the Isle of Rügen considering the influence of exposition, morphology and recreational activities. Marine Pollution Bulletin. doi:10.1016/j.marpolbul.2016.12.026