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Um Mikroplastik zu identifizieren und quantifizieren, werden vor allem mikroskopische Techniken eingesetzt. Die Teilchen werden dabei unter dem Lichtmikroskop visuell nach Typ, Form und Farbe sortiert und anschliessend gezählt. Partikel kleiner als ein Millimeter werden dabei jedoch häufig nicht erfasst, da es bei dieser Grösse schwierig ist, visuell zwischen Plastik und Nicht-Plastik zu unterscheiden.
Eine verlässlichere Methode ist die Infrarot-Spektroskopie mit Hilfe von FTIR oder Raman Spektroskopie. Mit FTIR werden deutlich mehr Partikel erfasst als von Auge, es ist aber auch deutlich zeitaufwendiger. Wenn die Mikroplastikpartikel kleiner als 0,02 Millimeter werden, stösst aber auch diese Methode an ihre Grenze. Mit der Raman-Spektroskopie lassen sich noch Partikel bis zu einer Grösse von etwa 0,001 Millimeter messen. Bei kleineren Partikel, insbesondere bei Nanoplastik gibt es nur noch wenige Instrumente, die die Plastikteilchen analysieren können. (Quelle: «Mikroplastik in der Umwelt», Ökotoxzentrum, 2015)
Bisher gibt es keine standardisierte Methode zum Nachweis von Mikroplastik. Abhängig davon, wie die Teilchen gesammelt, vorbereitet und analysiert werden, schwanken die Ergebnisse daher über mehrere Grössenordnungen.