Mit dem wachsenden weltweiten Verständnis der Plastikkrise treten neue Aspekte des Problems zutage und offenbaren Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt. Jüngste wissenschaftliche Fortschritte ermöglichen es Forschern zu untersuchen, wie Mikro- und Nanoplastik einen entscheidenden Teil des Plastikverschmutzungsproblems ausmachen. Ursprünglich vorwiegend als Problem der Meeresverschmutzung betrachtet, hat sich dies im letzten Jahrzehnt in den letzten Jahrzehnten deutlich verändert. Wissenschaftler haben festgestellt, dass Mikro- und Nanoplastik in allen Umweltkompartimenten – von Süßwasser über Boden bis hin zur Luft – und in Tausenden von Arten, einschließlich des Menschen, vorkommt. ^[1] Doch wie der Klimawandel und gefährliche Chemikalien sind die meisten Kunststoffe für das bloße Auge unsichtbar, was bedeutet: Ihre Auswirkungen bleiben weitgehend unbemerkt. ^[2]

Im Gegensatz zu gängigen Darstellungen sind die Ozeane nicht „die letzte Senke“ ^[3]. für Mikroplastik. Diese winzigen Plastikpartikel können sich weltweit verbreiten und landen in städtischen, ländlichen und abgelegenen Gebieten. Sie nehmen einen noch schnelleren Transportweg als Meeresströmungen: die Atmosphäre. ^[4] Durch die Luft können Mikro- und Nanoplastikpartikel innerhalb weniger Tage bis Wochen Tausende von Kilometern zurücklegen und so potenziell eine Umweltverschmutzung verursachen. „endloser Kreislauf“ des Plastiktransports. ^[5] Das erhebliche Potenzial für den Ferntransport bedeutet, dass Mikro- und Nanoplastik Orte und Bevölkerungsgruppen in großer Entfernung von den Quellen der Plastikverschmutzung beeinflussen kann, wodurch Mikroplastik zu „einem der am weitesten verbreiteten Schadstoffe, die durch menschliche Aktivitäten freigesetzt werden“ wird ^[6]. und ein gravierendes Problem für die öffentliche Gesundheit. ^[7] Auch wenn Wissenschaftler das volle Ausmaß der gesundheitlichen Auswirkungen von Mikro- und Nanoplastik möglicherweise noch nicht kennen, Die Ursache ist unbestreitbar klar: die Produktion und Verwendung von Kunststoffen.

Das Problem

Wo immer Wissenschaftler hinschauen, finden sie Mikroplastik. ^[8] Diese winzigen Plastikpartikel sind oft so klein, dass sie mit bloßem Auge nicht sichtbar sind und unbemerkt durch die Atemwege bis in die tiefsten Lungenabschnitte gelangen. Wissenschaftler haben festgestellt, dass die Inhalation maßgeblich zur Aufnahme von Mikro- und Nanoplastik beim Menschen beiträgt. Die Belastungsrate – die Menge an Mikro- und Nanoplastik in der Umgebungsluft – kann bis zu 5.700 Mikroplastikpartikel pro Kubikmeter betragen. ^[9] Schätzungen zufolge können Menschen jährlich bis zu 22.000.000 Mikro- und Nanoplastikpartikel einatmen. ^[10]

Um das Problem besser zu verstehen, ist es wichtig, die Skalen zur Klassifizierung von Plastikpartikeln zu betrachten. Mikroplastik sind Plastikpartikel mit einem Durchmesser von weniger als 5 Millimetern (mm), etwa so groß wie ein Orangenkern. ^[11] Luftgetragenes Mikroplastik ist jedoch viel kleiner – selbst ein 0,5 mm (500 Mikrometer (µm)) großes Partikel gilt als groß. Plastikfragmente mit einer Größe von unter 0,001 mm (entspricht 1 µm oder 1.000 Nanometern (nm)) sind weniger als ein Hundertstel so dick wie ein menschliches Haar. Solche kleinen Partikel werden als Nanoplastik bezeichnet und sind mit bloßem Auge nicht sichtbar. ^[12]

Mehrere Quellen, gleicher Ursprung

Grundsätzlich stammen atmosphärische Mikroplastikpartikel aus der Herstellung und Verwendung von Kunststoffen durch den Menschen. Mikroplastik wird anhand seiner Herkunft in Kategorien eingeteilt. ^[13] Primäre Mikroplastikpartikel ^[14] Primäre Mikroplastikpartikel werden gezielt im Mikromaßstab für einen bestimmten Zweck (z. B. Agrochemikalien oder Pharmazeutika) hergestellt. Sekundäre Mikroplastikpartikel entstehen hingegen durch die mechanische, chemische und physikalische Zersetzung größerer (Makro-)Kunststoffe, darunter auch Altlasten, die vor Jahrzehnten in die Umwelt gelangten. In jeder Phase des Kunststofflebenszyklus – von der Rohstoffgewinnung über Produktion, Transport, Nutzung und Entsorgung bis hin zur Sanierung – werden sowohl primäre als auch sekundäre Mikroplastikpartikel sowie andere Schadstoffe freigesetzt. ^[15]

Bewegung durch die Luft

Da Luft ein starkes Umweltmedium ist, können sich die Ausbreitung und die Auswirkungen von Mikroplastik in der Luft lokal begrenzen oder weit über den Freisetzungsort hinaus erstrecken. Obwohl die Konzentrationen variieren, bleibt kein Ort unberührt. Mikroplastik in der Luft wurde weltweit nachgewiesen, insbesondere aber auf der Nordhalbkugel, unter anderem in Frankreich, Iran, China, Japan, Vietnam, Nepal, den Vereinigten Staaten, Kolumbien, Saudi-Arabien, Südkorea, Kuwait, Griechenland, Rumänien, Pakistan und Indien. ^[16]

Im Inneren des Körpers

Die Aufnahme von luftgetragenen Mikroplastikpartikeln kann durch Einatmen, Eindringen durch die Hautporen und Verzehr von Lebensmitteln, die diese enthalten, erfolgen. ^[17] Wie weit Mikroplastik in den menschlichen Körper gelangt, hängt von seinen Eigenschaften, seiner Größe, seiner Form sowie vom Stoffwechsel, der Empfindlichkeit und der Lungenanatomie des Einzelnen ab. ^[18] Sie können über Nase oder Mund in die Atemwege gelangen und sich dann in den oberen Atemwegen oder tief in der Lunge ablagern. ^[19]

Dort angekommen, zeigen Studien, dass Mikro- und Nanoplastik von der Epithelfläche der Lunge in das Lungengewebe übertragen werden können. ^[20] potenziell auf innere Organe und das Gefäßsystem, ^[21] und darüber hinaus.

Ein Trojanisches Pferd

Die Eigenschaften von Mikroplastik offenbaren dessen Potenzial, ein gefährlich wirksamer Überträger von Giftstoffen und Krankheitserregern zu sein. Mikroplastik weist oft große spezifische Oberflächen auf und ist überwiegend hydrophob, d. h. wasserabweisend. Diese Eigenschaften machen Mikroplastik in der Luft zu einem „Trojanischen Pferd“, das schädliche Substanzen im Körper von Tieren oder Menschen verstecken und transportieren kann, die es einatmen, über die Haut aufnehmen oder verschlucken. ^[22] Deshalb ist es wichtig zu wissen, was innen Plastik ist genauso wichtig wie zu wissen, was liegt An es. ^[23]

Auswirkungen auf die Gesundheit

Obwohl die Forschung zu luftgetragenen Mikroplastikpartikeln noch in den Anfängen steckt, zeigen Studien zur Inhalation von Mikro- und Nanopartikeln aus Kunststoffen eine Reihe von negativen Auswirkungen entlang der Atemwege und darüber hinaus, die von Reizungen bis hin zum Auftreten von Krebs bei chronischer Exposition reichen. ^[24] Zu diesen negativen Auswirkungen gehören:

• sofortige asthmaähnliche Reaktionen;
• entzündliche Reaktionen und fibrotische Veränderungen, wie z. B. chronische Bronchitis;
• Lungenerkrankungen wie exogen-allergische Alveolitis und chronische Lungenentzündung;
• Lungenemphysem; ^[25]
• die Entwicklung interstitieller Lungenerkrankungen, ^[26] die zu Husten, Atembeschwerden und einer Verringerung der Lungenkapazität führen; ^[27]
• Oxidativer Stress und die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) und damit die Fähigkeit, Zellen zu schädigen (zytotoxische Effekte); ^[28] und Autoimmunerkrankungen. ^[29]

Dieser Beitrag ist eine angepasste Zusammenfassung dieses Positionspapiers .

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^[1] Steve Allen et al., „Mikro(Nano)Kunststoffe: Quellen, Verbleib und Auswirkungen – Was wir nach zehn Jahren Forschung wissen“, Fortschritte in der Zeitschrift für Gefahrstoffmaterialien 6 (1. Mai 2022): 1, https://doi.org/10.1016/j.hazadv.2022.100057 .

^[2] Allen et al., 2.

^[3] Allen et al., 6.

^[4] Allen et al., 6; Deonie Allen et al., „Mikroplastik und Nanoplastik in der marinen Atmosphäre“, Nature Reviews Erde & Umwelt 3, Nr. 6 (Juni 2022): 393, https://doi.org/10.1038/s43017-022-00292-x .

^[5] Allen et al., „Mikro(Nano)Kunststoffe: Quellen, Verbleib und Auswirkungen“, 6.

^[6] Yulan Zhang et al., „Atmosphärische Mikroplastikpartikel: Ein Überblick über den aktuellen Stand und Perspektiven“, Erdwissenschaftliche Rezensionen 203 (1. April 2020): 11, https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103118 .

^[7] A. Dick Vethaak und Juliette Legler, „Mikroplastik und die menschliche Gesundheit“, Wissenschaft 371, Nr. 6530 (12. Februar 2021): 672–74, https://doi.org/10.1126/science.abe5041 .

^[8] „Nanoplaste – ein unterschätztes Problem?“, ScienceDaily, abgerufen am 6. November 2021. https://www.sciencedaily.com/releases/2021/05/210504112641.htm ; Albert A. Koelmans et al., „Risikobewertung von Mikroplastikpartikeln“, Materialien der Nature Reviews 7, Nr. 2 (Februar 2022): 138–52, https://doi.org/10.1038/s41578-021-00411-y .

^[9] Yaowei Li et al., „Luftgetragene Faserpartikel: Arten, Größe und Konzentration in Peking“, Wissenschaft der Gesamtumwelt 705 (25. Februar 2020): 5, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.135967 ; S. Allen et al., „Nachweis des freien troposphärischen und weitreichenden Transports von Mikroplastik am Pic du Midi Observatorium“, Nature Communications 12, nein. 1 (21. Dezember 2021): 5, https://doi.org/10.1038/s41467-021-27454-7 ; An Xu et al., „Status und Perspektiven von atmosphärischen Mikroplastikpartikeln: Ein Überblick über Methoden, Vorkommen, Zusammensetzung, Quellen und Gesundheitsrisiken“, Umweltverschmutzung 303 (15. Juni 2022): 5, https://doi.org/10.1016/j.envpol.2022.119173 .

^[10] Kieran D. Cox et al., „Der menschliche Konsum von Mikroplastik“, Umweltwissenschaft und -technologie 53, Nr. 12 (18. Juni 2019): 7071, https://doi.org/10.1021/acs.est.9b01517 ; Kurunthachalam Kannan und Krishnamoorthi Vimalkumar, „Ein Überblick über die Exposition des Menschen gegenüber Mikroplastik und Einblicke in Mikroplastik als Obesogen“, Frontiers in Endocrinology 12 (2021): 978, https://doi.org/10.3389/fendo.2021.724989 ; Zhang et al., „Atmospheric Microplastics“, 12; Qun Zhang et al., „A Review of Microplastics in Table Salt, Drinking Water, and Air: Direct Human Exposure“, Umweltwissenschaft und -technologie 54, Nr. 7 (7. April 2020): 3747, https://doi.org/10.1021/acs.est.9b04535 ; Siehe auch Alvise Vianello et al., „Simulating Human Exposure to Indoor Airborne Microplastics Using a Breathing Thermal Manikin“, Wissenschaftliche Berichte 9, Nr. 1 (17. Juni 2019): 8670, https://doi.org/10.1038/s41598-019-45054-w ; „Weltweit erste Untersuchung zeigt: Menschen atmen 100-mal mehr Mikroplastik ein“, abgerufen am 12. November 2021. https://www.portsmouth.co.uk/news/people/world-first-investigation-by-university-of-portsmouth-and-good-morning-britain-finds-people-are-breathing-in-100-times-more-microplastics-in-homes-than-thought-3449090 .

^[11] Richard C. Thompson et al., „Verloren auf See: Wo ist der ganze Plastikmüll?“ Wissenschaft 304, Nr. 5672 (7. Mai 2004): 838–838, https://doi.org/10.1126/science.1094559 ; C. Arthur, „Proceedings of the International Research Workshop on the Occurrence, Effects and Fate of Microplastic Marine Debris“ (University of Washington Tacoma, Tacoma, WA, USA: National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), 2008), 10; Nanna B. Hartmann et al., „Are We Speaking the Same Language? Recommendations for a Definition and Categorization Framework for Plastic Debris“, Umweltwissenschaft und -technologie 53, Nr. 3 (5. Februar 2019): 1040, https://doi.org/10.1021/acs.est.8b05297 .

^[12] Gemeinsame Expertengruppe für die wissenschaftlichen Aspekte des Meeresschutzes (GESAMP), „Proceedings of the GESAMP International Workshop on Assessing the Risks Associated with Plastics and Microplastics in the Marine Environment“, 2020, 26, http://www.gesamp.org/publications/gesamp-international-workshop-on-assessing-the-risks-associated-with-plastics-and-microplastics-in-the-marine-environment .

^[13] GESAMP, „Quellen, Verbleib und Auswirkungen von Mikroplastik in der Meeresumwelt (Teil 1)“, GESAMP-Berichte und -Studien (Internationale Seeschifffahrtsorganisation (IMO), 2015), 18, http://www.gesamp.org/publications/reports-and-studies-no-90 .

^[14] „Nanoplaste sind weder Mikroplastik noch künstlich hergestellte Nanopartikel | Nature Nanotechnology“, abgerufen am 16. Juli 2022. https://www.nature.com/articles/s41565-021-00886-4 Abbildung 2.

^[15] Center for International Environmental Law (CIEL) et al., „Plastic & Health: The Hidden Costs of a Plastic Planet“, abgerufen am 1. November 2021, https://www.ciel.org/reports/plastic-health-the-hidden-costs-of-a-plastic-planet-february-2019/ .

^[16] Junjie Zhang, Lei Wang und Kurunthachalam Kannan, „Mikroplastik im Hausstaub aus 12 Ländern und die damit verbundene Exposition des Menschen“, Environment International 134 (1. Januar 2020): 105314, https://doi.org/10.1016/j.envint.2019.105314 ; Wang et al., „Airborne Microplastics“, 657.

^[17] Christian Ebere Enyoh et al., „Mikroplastik in der Luft: Eine Übersichtsstudie zu Analysemethoden, Vorkommen, Ausbreitung und Risiken“, Umweltüberwachung und -bewertung 191, Nr. 11 (24. Oktober 2019), https://doi.org/10.1007/s10661-019-7842-0 .

^[18] Enyoh et al., „Luftgetragene Mikroplastikpartikel“.

^[19] Johnny Gasperi et al., „Mikroplastik in der Luft: Atmen wir es ein?“ Current Opinion in Environmental Science & Health , Mikro- und Nanoplastik, herausgegeben von Dr. Teresa AP Rocha-Santos, 1 (1. Februar 2018): 3, https://doi.org/10.1016/j.coesh.2017.10.002 ; Joanne M. Donkers et al., „Fortschrittliche Epithelbarriere-Modelle für Lunge und Darm zeigen den Durchtritt von Mikroplastikpartikeln“, Mikroplastik und Nanoplastik 2, Nr. 1 (28. Januar 2022): 2, https://doi.org/10.1186/s43591-021-00024-w .

^[20] JL Pauly et al., „Inhalierte Zellulose- und Kunststofffasern im menschlichen Lungengewebe gefunden.“ Biomarker für Krebsepidemiologie und -prävention 7, Nr. 5 (1. Mai 1998): 425, https://cebp.aacrjournals.org/content/7/5/419 .

^[21] Heather A. Leslie et al., „Entdeckung und Quantifizierung der Plastikpartikelbelastung im menschlichen Blut“, Environment International , 24. März 2022, S. 5–7 https://doi.org/10.1016/j.envint.2022.107199 .

^[22] Yi Wang et al., „Mikroplastik in der Luft: Ein Überblick über Vorkommen, Migration und Risiken für den Menschen“, Bulletin für Umweltkontamination und Toxikologie 107, Nr. 4 (Oktober 2021): 662, https://doi.org/10.1007/s00128-021-03180-0 ; Jacky Bhagat, Norihiro Nishimura und Yasuhito Shimada, „Toxikologische Wechselwirkungen von Mikroplastik/Nanoplastik und Umweltkontaminanten: Aktueller Wissensstand und Zukunftsperspektiven“, Zeitschrift für Gefahrstoffe 405 (5. März 2021): 4, https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.123913 .

^[23] Koelmans et al., „Risikobewertung von Mikroplastikpartikeln“, 3.

^[24] Alessio Facciolà et al., „Neu auftretende Luftschadstoffe: Aktueller Kenntnisstand über die gesundheitlichen Auswirkungen von Mikro- und Nanoplastik“, Internationale Zeitschrift für Umweltforschung und öffentliche Gesundheit 18, Nr. 6 (Januar 2021): 7, https://doi.org/10.3390/ijerph18062997 .

^[25] Facciolà et al., „Neu auftretende Luftschadstoffe“, 9.

^[26] Luís Fernando Amato-Lourenço et al., „Eine neue Klasse von Luftschadstoffen: Mögliche Auswirkungen von Mikroplastik auf die menschliche Atemwegsgesundheit?“ Wissenschaft der Gesamtumwelt 749 (20. Dezember 2020), https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020 .141676

^[27] Gasperi et al., „Mikroplastik in der Luft“, 3.

^[28] Amato-Lourenço et al., „Eine neue Klasse von Luftschadstoffen“.

^[29] Facciolà et al., „Neu auftretende Luftschadstoffe“, 7.

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Quelle:
Dieser Artikel wurde von CIEL.org übernommen – Breathing Plastic: The Health Impacts of Invisible Plastics in the Air .
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