Mikroplastik in der Umwelt

Ökotoxikologische Effekte von Mikroplastik

Die Aufnahme von Mikroplastik in Organismen wurde bisher an primärem Mikroplastik untersucht und erfolgt vor allem über die Nahrung. Die Interaktion von Organismen mit Mikroplastik hängt neben verschiedenen abiotischen Faktoren, wie Grösse und Konzentration der Partikel, Vorhandensein zusätzlicher Partikel, Form, Polymertyp und «Geschmack», auch von biotischen Faktoren (Ernährungstyp, Spezies, Entwicklung) ab. Beispielsweise können filtrierende Gewässerorganismen (z. B. Zooplankton, Muscheln) oder Fischlarven Mikroplastikpartikel aufgrund ihrer geringen Grösse zusammen mit Phytoplankton und anderen Futterpartikeln aufnehmen. In Laborstudien hat sich gezeigt, dass aktiv schwimmende Ruderfusskrebse mehr Partikeln begegnen als eher passive Individuen [5].
Effekte auf Organismen können durch verwendete Additive, an Mikroplastikpartikel gebundene Schadstoffe, das Vorhandensein der Partikel in aquatischen Biofilmen (Aufwuchs aus Algen, Bakterien und Pilzen) und auch Grösse, Form, Polymertyp und weitere Partikeleigenschaften beeinflusst werden. Als Hinweis für Gewässer können auch Daten zu Schwebstoffen (suspendierte Sedimentpartikel sowie Detritus) dienen: Für diese wurde abgeleitet, dass die Stärke negativer Effekte von der Konzentration, der Dauer der Belastung, der chemischen Zusammensetzung und der Partikelgrössenverteilung abhängt [6]. Arten, die grundsätzlich empfindlich auf Umweltbelastung reagieren, reagieren stärker auf Belastung durch Schwebstoffe als tolerante Arten [7].
Im Organismus gelangt das Mikroplastik zunächst in den Verdauungstrakt. Folgen hiervon können eine Mangelernährung, Verstopfungen, Funktionsstörungen und, je nach Partikelform und -grösse, auch Verletzungen und Entzündungen sein. Zudem können an die Mikroplastikpartikel gebundene Stoffe im Verdauungstrakt abgelöst werden, oder andere Stoffe an die Partikel gebunden werden. Werden Mikroplastikpartikel von Zooplankton zusammen mit Phytoplankton oder anstatt diesem aufgenommen, sinkt die Dichte der Ausscheidungen, sodass weniger Biomasse sedimentiert, also weniger organisch gebundenes CO₂ entfernt wird. Sinken Fäkalien oder Agglomerate von Mikroplastik und totem Phytoplankton zu Boden, können sie auch von Sedimentorganismen aufgenommen werden.
Nachweislich nehmen Schnecken primäres und gealtertes Mikroplastik beim Abweiden zusammen mit aquatischen Biofilmen auf [8]. Bei den Schnecken selbst konnten keine direkten Auswirkungen des Mikroplastiks beobachtet werden, allerdings war der Schlüpferfolg von Embryonen von gegenüber Mikroplastik ausgesetzten Schnecken deutlich geringer als in den unbelasteten Kontrollen. Wurden die Mikroplastikpartikel mit dem Biozid Triclosan beladen, das u.a. in Anti-Fouling-Anstrichen von Schiffen, aber auch in Kosmetika eingesetzt wird, zeigten die Schnecken deutlich stärkere Effekte als durch Belastung mit Triclosan über das Wasser.
Ein wichtiger Aspekt für die Extrapolation von Laborstudien auf mögliche Effekte im Freiland ist die Ähnlichkeit der verwendeten Materialien. Im Labor werden häufig Modell-Mikroplastikpartikel verwendet, die i. d. R. erst kürzlich produziert wurden. Teilweise werden diese direkt im Biotest eingesetzt, teilweise werden sie auch einem Alterungsprozess ausgesetzt. Diese Partikel sind jedoch häufig rund, wohingegen Mikroplastikpartikel in der Umwelt z. B. aus kleinen Kügelchen, eckigen Partikeln, Folien oder auch Fasern zusammengesetzt sind, die je nach Umgebung altern und Stoffe adsorbieren können. Die gleichmässige Verteilung der Partikel im Versuchsansatz muss gewährleistet sein, was in wässrigen Medien schwierig ist und auch die Reproduzierbarkeit der Versuche beeinflussen kann. Bei Tests mit Biofilmen oder Sedimenten ist die gleichmässige Verteilung besser gewährleistet. Um den Vergleich von Ergebnissen zu verbessern, wäre eine Standardisierung der Methoden sinnvoll. Auch die Verwendung von natürlich vorkommenden Partikeln und Standardpartikeln zur Kontrolle könnte wichtige Erkenntnisse liefern.
Konzentrationen von primärem Mikroplastik, die in Laborversuchen Effekte auf Organismen hervorgerufen haben, liegen häufig mehrere Grössenordnungen über Konzentrationen von Mikroplastik in der Umwelt, wobei die Quantifizierung in der Umwelt, wie oben diskutiert, grösseren Unsicherheiten unterliegt und die Materialien sich unterscheiden.

Effekte auf den Menschen

Da Mikroplastik überall in der Umwelt und so auch in Lebensmitteln auftritt, gibt es Sorgen über mögliche Effekte auf den Menschen. Unser Körper verfügt über verschiedene Barrieren, die die Aufnahme von Mikroplastik verhindern oder verringern. Die intakte Darmwand bildet eine physikalische Barriere, die nur von kleinen Partikeln überwunden werden kann. Die Darmwand ist zusätzlich mit einer Schleimschicht überzogen, die enzymhaltige Sekrete produziert und einen Schutz darstellt. Die Haut, die Hornhaut der Augen und die Schleimhäute der Atmungswege stellen ebenfalls physikalische und chemische Barrieren für Mikroplastik dar. Mikroorganismen oder Chemikalien können potenziell zusammen mit Mikroplastik aufgenommen werden.
Beim Verzehr von Nahrungsmitteln, die mit kantigen Plastikpartikeln belastet sind, kann die Darmschleimhaut durch Reibung geschädigt werden und ihre Barrierefunktion lokal verlieren, sodass die Partikel aus dem Darm leichter in die Blutbahn übergehen und sich im Körper verteilen können.
Österreichische Forscher haben 2018 erstmals Kunststoffpartikel im menschlichen Stuhl nachgewiesen [9]. Die Proben enthielten im Mittel 20 Partikel pro zehn Gramm Stuhl in einer Grösse von 50 bis 500 µm. Am häufigsten fanden sich PP (Polypropylen) und PET (Polyethylenterephthalat) in den Proben. Die Europäische Lebensmittelsicherheitsbehörde geht davon aus, dass für Partikel, die grösser sind als 150 µm, keine Aufnahme über die Darmbarriere möglich ist. Partikel, die kleiner sind als 1,5 µm können theoretisch die Darmwand passieren, ins Blut übergehen und in andere Organe gelangen [10]. Dass die Partikel dann ins Gehirn gelangen, gilt laut Aussagen von Experten als unwahrscheinlich, weil sie die Blut-Hirn-Schranke überwinden müssten.
Die Forschung des Deutschen Instituts für Risikobewertung (BfR) an isolierten menschlichen Darmzellkulturen zeigt, dass Partikel mit einer Grösse von bis zu 4 µm in die Darmzellen aufgenommen werden, dort aber stecken bleiben. Die Tatsache, dass die Partikel in vitro in die Darmzellen auf der darmzugewandten Seite aufgenommen werden, bedeutet also nicht zwingend, dass die Partikel auch im Körper Darmzellen passieren und ins Blut abgegeben werden. Weil Darmzellen relativ kurzlebig sind und im Körper nach etwa 72 Stunden vom körpereigenen Immunsystem abgebaut und ausgeschieden werden, werden auch die Plastikpartikel im Darm mit ausgeschieden.
Eine Simulation des menschlichen Verdauungsprozesses mit sphärischen Polystyrol- und Polyethylenmikroplastikpartikeln der Grösse 3 bzw. 50 µm, künstlichem Speichel, Magensaft und Darmsaft ergab, dass die Mikropartikel nicht abgebaut wurden. Dies ist vermutlich auf andere Polymere übertragbar, bedeutet aber nicht, dass keine gesundheitsschädlichen Stoffe aus dem Plastik herausgelöst werden können.
Genau wie beim Menschen konnten auch in kontrollierten Tierstudien mit primären sphärischen Polystyrolmikroplastikpartikeln verschiedener Grösse und Konzentration die höchsten Mengen im Magen-Darm-Trakt nachgewiesen werden. Wurden Mäuse 28 Tage lang mit einem Futter gefüttert, das mit primärem Mikroplastik (Polystyrol, PS) angereichert war, konnten anschliessend nur wenige Einzelpartikel im Darmgewebe nachgewiesen werden [11]. Anders als beim Menschen hat man im Tierversuch teilweise auch Mikroplastik in Blut, Lymphe und der Leber nachgewiesen.
Wie relevant diese Ergebnisse für die menschliche Risikobeurteilung sind, ist unklar, da sehr hohe Konzentrationen getestet wurden und zudem, wie in ökotoxikologischen Tests, in Tierversuchen bisher primäre Mikroplastikpartikel definierter chemischer Zusammensetzung eingesetzt wurden. Wie relevant diese Versuche für die Risikobewertung anderer Arten von Mikroplastikpartikeln ist, lässt sich nicht abschliessend sagen (s. unten). Zudem stellt sich die Frage, ob auch bei den wesentlich niedrigeren umweltrelevanten Konzentrationen noch Plastikpartikel vom Darm ins Blut übergehen und sich dann im Körper verteilen.

Massnahmen zur Vermeidung und zur Entfernung

Abwasserreinigungsanlagen

Die Reduktion von Mikroplastikeinträgen durch die Aufrüstung von Abwasserreinigungsanlagen (ARA), die Veränderung von Verkehrsführungen und der Einsatz von biologisch abbaubaren Polymeren wurden diskutiert. Studien des Zürcher Amts für Abfall, Wasser, Energie und Luft (AWEL) haben gezeigt, dass ARA, je nach Ausbau, einen grossen Teil des Mikroplastiks zurückhalten können, die Elimination aber nicht vollständig ist [12]. Das AWEL hat Oberflächengewässer sowie Grund- und Trinkwasser nach unterschiedlichen Aufreinigungsschritten in der Kläranlage beprobt. Nach Durchlaufen der biologischen Reinigung, Nachklärung und Filtration wurden Fasern zu 76%, Kugeln zu 87% und anders geformte Partikel zu 96% zurückgehalten. Extrapoliert auf die 64 Kläranlagen des Kantons Zürich, bedeutet das noch einen täglichen Eintrag von 31 Mia. Partikeln oder 610 g pro Tag. Eine Aufrüstung aller Kläranlagen mit einer Filtrationsstufe würde eine Reduktion von 23% auf 24 Mia. Partikel oder 450 g pro Tag erwirken. Im Einzugsgebiet des Greifensees war Mikroplastik an allen Probenahmestellen nachweisbar. Für den Greifensee selbst wird ein jährlicher Eintrag von 110 kg erwartet, wovon etwa 10 kg Mikroplastik im Seesediment eingelagert werden. Bei Trockenwetter stammen > 80% des eingetragenen Mikroplastiks aus den Zuflüssen mit Abwasser, bei Regenwetter dominieren unbehandelte Mischwasserentlastungen und Strassenabwasser.
Wie in einem Positionspapier des AWEL zusammengefasst, sind bisher 64 der Züricher ARA mit einer Filtrationsstufe ausgestattet, sodass 81% aller Abwässer filtriert werden [13]. Eine weitere Reduktion kann durch die Aufrüstung aller verbleibenden ARA mit einer Filtrationsstufe oder aller ARA mit einer Membranfiltration und Rückhaltemassnahmen bei Mischwasserentlastungen in der Siedlungsentwässerung erreicht werden. Letzteres wird als unverhältnismässig und Massnahmen an der Quelle als zielführender eingestuft. Hierzu zählen separates Vorwaschen von problematischen Textilien, Recycling-Prozesse ohne Verluste von Makro- und Mikroplastik und der grundsätzliche Ausschluss von Mikroplastik von Reinigungsmitteln und Kosmetika. Bei Kosmetika unterscheidet man zwischen Rinse-off-Produkten, die abgespült werden und so ins Abwasser gelangen, und Leave-on-Produkten, die hauptsächlich über das Abschminken als fester Abfall entsorgt werden. Durch eine Eigeninitiative der europäischen Kosmetikindustrie konnten bereits 97% des Mikroplastiks aus Rinse-off-Produkten entfernt werden. Bei Leave-on-Produkten, die einen kleineren Anteil ausmachen, ist nach Angaben des Industrieverbands Körperpflege und Waschmittel e.V. ein Ersatz schwieriger.

Strassenverkehr

Fahrzeugreifen gelten global als Hauptemissionsquelle von Mikroplastik. In Berlin (Deutschland) wurden umfassende Untersuchungen zur Entstehung von Mikroplastik im Strassenverkehr durchgeführt. Baustellen, Abrieb (vor allem von Reifen), «Littering» und Verkehrsunfälle wurden als Hauptquellen identifiziert. Zugleich wurden verschieden Systeme zur Rückhaltung von Mikroplastikpartikeln aus dem Strassenabwasser evaluiert. Unter Laborbedingungen konnten Wirkungsgrade von 24 bis 58% (Nassschlammfang) und 67% (kommerzielle Filter-/Abscheidesysteme) erzielt werden. An einer Referenzstrasse konnte ein Rückhalt von über 70% festgestellt werden.
Durch Kraftfahrzeuge erzeugte Abriebpartikel lassen sich in drei Typen einteilen: Laufflächenpartikel, Reifenabriebpartikel und Fahrbahnpartikel. Letztere enthalten auch Abgase und andere Hintergrundbelastungen, während Reifenabriebpartikel nur aus Reifen- und Strassenmaterial bestehen. An einer der Hauptverkehrsstrassen Berlins wurden mittels Gesamtpartikelanalytik etwa 70% aller Fahrbahnpartikel am Strassenrand detektiert, die verbleibende Menge war etwa gleichmässig über die Fahrbahnen verteilt. Der Grossteil der Partikel lag im Grössenbereich 0,1–0,5 mm. 2–5% dieser Partikel sind luftgängig und gehören zur sogenannten «PM10»-Fraktion (particulate matter, bis 10 µm) des Feinstaubs. Basierend auf Untersuchungen in den 1980er-Jahren, geht man von einer Abbaurate von 0,15% der Fahrbahnpartikel pro Tag in Strassenrandstreifen aus, wobei der Grossteil der Partikel innerhalb von 30 cm vom Strassenrand zu finden sind. Für Berlin konnten innerstädtische «Hotspots» auch abhängig von der Verkehrsführung, der Verkehrsgeschwindigkeit und dem Bremsverhalten identifiziert werden. Als Massnahmen zur Verringerung des Eintrags von Fahrbahnpartikeln wurden optimierte Strassenreinigung, Reduktion an «Hotspots» durch Verkehrsregelung, Materialinnovation und intelligente Vernetzung der Abwasserreinigung identifiziert.

Biologisch abbaubare Polymere

Die Verwendung von biologisch abbaubaren Polymeren zur Reduktion der Mikroplastikbelastung wurde ebenfallsdiskutiert. Allerdings gibt es keine harmonisierte Definition des Begriffes der biologischen Abbaubarkeit. Grundsätzlich muss man zwischen Polymeren unterscheiden, die nur im Rahmen standardisierter industrieller Verfahren bei spezifischer Temperatur und unter Einsatz spezieller Mikroorganismen mineralisiert werden können, und solchen, die auch unter den Bedingungen der Kompostierung zu Hause in anorganische Verbindungen wie CO2, H2O oder Nitrat zerlegt werden können. Keiner der beiden Typen biologisch abbaubarer Polymere findet heute grosse Anwendung.
Das Polymer Polybutylenadipat-tere­phthalat (PBAT) wird als vielversprechende Alternative zum Einsatz von Polyethylen in der Landwirtschaft gehandelt. Unter Laborbedingungen konnte gezeigt werden, dass alle Bausteine des PBAT von den Mikroorganismen aus Bodenproben aufgenommen und umgesetzt werden können (Fig. 3). Allerdings wurde der Versuch nicht bis zur vollständigen Mineralisierung durchgeführt. Feldversuche werden zurzeit durch die ETHZ organisiert. Auch wenn man den biologischen Abbau einiger Mikroplastikpartikel in einzelnen Studien belegen kann, ist es wichtig, dass der Abbau in einem umweltrelevanten System und einem nützlichen Zeitrahmen möglich ist. Studienergebnisse sind zudem nicht zwangsläufig von einem auf ein anderes System extrapolierbar, da die vorhandenen Mikroorganismen und Enzyme, pH-Wert, Temperatur und Licht ebenfalls entscheidend für die Mineralisierung sind. UV-Licht kann zur Vernetzung von Molekülen führen und dadurch die Abbaubarkeit verändern. Auch der jeweilige Bodentyp beeinflusst die biologische Abbaubarkeit, was bei möglicher zukünftiger Regulation berücksichtigt werden sollte.
Nach einem kürzlich erschienenen Bericht und wissenschaftlichen Publikationen sollte der Einsatz von biologisch abbaubaren Polymeren auf deren Nützlichkeit für die Anwendung und die Ziele abgestimmt werden [15, 16]. Es sollte eine Fall-zu-Fall-Evaluierung unter Berücksichtigung des gesamten Lebenszyklus des Plastikartikels vorgenommen werden. Anwendungen mit zusätzlichem Nutzen, wie Kompostbeutel, oder mit möglichem Verbleib des Materials in der Umwelt (Fischereinetze, Mulchfolien) werden als sinnvoll betrachtet. Ein generelles Design für Abbaubarkeit in natürlichen Systemen scheint jedoch nicht nützlich, da dies das unachtsame Wegwerfen («Littering») fördern könnte. Insgesamt sollten biologisch abbaubare Polymere als Ergänzung zu den Prinzipien «reduce, reuse, recycle» (3R; reduzieren, wiederverwenden, rezyklieren) betrachtet werden.

Risikobewertung von Mikroplastik

Mit Mikroplastik ist nicht zwangsläufig ein Umwelt- oder Gesundheitsrisiko verbunden. Dieses setzt sich immer aus zwei Komponenten zusammen: Giftigkeit (= das Gefährdungspotenzial) und Aufnahme- oder Expositionsmenge. Grundsätzlich beschreibt die Giftigkeit die Möglichkeit einer Gefährdung, während das Risiko deren Wahrscheinlichkeit beschreibt. Die Giftigkeit ist eine stoffspezifische Eigenschaft. Die Aufnahme- oder Expositionsmenge für eine Chemikalie kann je nach Situation variieren. Wenn eine Substanz sehr gefährlich ist, die Substanz aber nicht aufgenommen wird oder kein sonstiger Kontakt entsteht, besteht auch kein Umwelt- oder Gesundheitsrisiko. Umgekehrt kann eine weniger giftige Substanz, die andauernd und in grossen Mengen vorhanden ist und aufgenommen wird, ein Umwelt- oder Gesundheitsrisiko darstellen.
Das Risiko von Mikroplastikpartikeln muss also abgeschätzt werden, indem die von den unterschiedlichen Organismen aufgenommene Menge mit der sicheren Menge verglichen wird, die im jeweiligen Organismus keine negativen Auswirkungen auf die Gesundheit oder die Umwelt hat. Bei der Bestimmung von Grenzwerten auf Basis dieser Effektschwelle werden in der Regel Sicherheitsfaktoren für Unsicherheiten in der Abschätzung verwendet. Bisher wurden keine gesetzlich verbindlichen Grenzwerte für Mikroplastik festgelegt. In der Literatur zu Umweltauswirkungen von Mikroplastik wurden bisher Effektschwellen auf Basis von Tests mit primärem Mikroplastik vorgeschlagen. Die Bestimmung von Umweltkonzentrationen unterliegt, wie oben beschrieben, jedoch noch Einschränkungen. Die Abschätzung durch Modelle befindet sich ebenfalls noch in der Entwicklung.
Die Toxizität der Partikel auf Organismen erstreckt sich, je nach betrachtetem Organismus, über mehrere Grössenordnungen. Daher haben Forschende den Bereich der Umweltkonzentrationen, der aufgrund von Modellrechnungen zu erwartenden ist, mit den Konzentrationsbereichen verglichen, die nachweislich eine ökotoxikologische Wirkung hatten: Der Vergleich zeigte, dass sich die Konzentrationsbereiche nur wenig überlappen. Die Expositions- und Toxizitätsdaten beruhen allerdings auf sehr unterschiedlichen Plastikpartikeln in Bezug auf Grösse, Form, Polymer, Alterung und Reinheit.
Das Risiko für den Menschen durch die Aufnahme von Mikroplastik aus Lebensmitteln sieht das BfR als derzeit unwahrscheinlich an: In Tierstudien konnte zwar Mikroplastik im Magen-Darm-Trakt, in Blut, Lymphe und der Leber nachgewiesen werden, allerdings nur bei hohen, nicht umweltrelevanten Mikroplastikkonzentrationen. Auch im menschlichen Darm wurden Mikroplastikpartikel nachgewiesen. Diese Partikel sind aber grösstenteils nicht systemisch verfügbar, d. h., sie gelangen nicht über die Darmwand ins Blut und werden nicht mit dem Blutstrom im Körper verteilt, sondern werden schnell wieder ausgeschieden.
Es bleibt unklar, wie relevant die Testergebnisse an einzelnen Partikeln unter bestimmten Versuchsbedingungen für die Risikobewertung anderer Partikel oder der gleichen Partikel unter anderen Versuchsbedingungen sind. Eine abschliessende Risikobewertung für Umweltorganismen und den Menschen ist aufgrund der vielen offenen Fragen aktuell noch nicht möglich.

Risikokommunikation und -wahrnehmung

Bei der Kommunikation von unbekannten Risiken, wie dies bei Mikroplastik der Fall ist, ergeben sich aus der wissenschaftlichen Unsicherheit, der Komplexität des Themas und der selektiven Berichterstattung durch die Medien zahlreiche Herausforderungen. Es ist davon auszugehen, dass grosse Teile der Bevölkerung nicht zwischen Plastikmüll und Mikroplastik unterscheiden, das Prinzip der Dosis-Wirkungs-Beziehung nicht kennen und die Bereitschaft, sich intensiv mit wissenschaftlich komplexen Themen auseinanderzusetzten, nicht in allen Bevölkerungsgruppen gleichermassen vorhanden ist. Hinzu kommt, dass das öffentliche Vertrauen in die Wissenschaft geschwächt wird, wenn von Expertenseite darauf hingewiesen wird, dass noch zahlreiche Unsicherheiten bei der Risikobewertung bestehen. Die Art der Berichterstattung zum Thema trägt auch dazu bei, dass die öffentliche Wahrnehmung des Risikos sich von der der Wissenschaft unterscheidet. Nach einer aktuellen Umfrage der Eawag in der deutschsprachigen Schweiz sieht eine Mehrheit der schweizerischen Bevölkerung die Risiken durch Mikroplastikpartikel als ebenso gross oder grösser an als die Risiken durch die Klimaerwärmung, durch Pestizide und Dünger, durch Wasserkraftwerke und durch Makroplastik [17].

Politische Massnahmen

Die EU hat auf die Besorgnis der Bevölkerung über das Vorkommen von Mikroplastik reagiert und mit ihrer Kunststoffstrategie (2018) und dem Neuen Aktionsplan für die Kreislaufwirtschaft (2020) bereits Massnahmen zur Verringerung von Mi­kroplastik an der Quelle initiiert. So wird die EU voraussichtlich 2021 oder 2022 im Rahmen der REACH-Verordnung eine Beschränkungsregelung für absichtlich verwendetes Mikroplastik erlassen – und zwar in Anwendungen mit relevanten Umwelteinträgen. Die Beschränkungen sollen schrittweise über einen Zeitraum von sechs Jahren in Kraft treten. Sie betreffen zum Beispiel Einstreumaterial für Kunstrasenplätze, landwirtschaftliche Produkte wie Dünger mit kontrollierter Freisetzung oder Antiklumpmittel, verschiedene Kosmetikzusätze, verkapselte Duftstoffe in Wasch- und Reinigungsmitteln, plastikhaltige Farben und Lacke, Medizinprodukte und Arzneimittel. Für Anwendungen in geschlossenen Systemen und an Industriestandorten sowie in Arzneimitteln sind Ausnahmeregelungen vorgesehen. Es wird erwartet, dass die Beschränkung für Mikroplastik die Einträge in die Umwelt in 20 Jahren um rund 500 000 Tonnen oder 90% reduzieren wird. Die Gesamtkosten für die Umsetzung der Beschränkungsregelung werden auf 11 bis 19 Mia. Euro geschätzt. Die Europäische Chemikalienagentur (ECHA) hat im Januar 2019 einen Vorschlag für die Beschränkungsregelung vorgelegt; die Entscheidung der EU dazu steht derzeit noch aus. Sobald die Regelung in Kraft tritt, wird die Schweiz sie prüfen und eine entsprechende Beschränkungsregelung im Rahmen einer Revision der Chemikalien-Risikoreduktions-Verordnung vorbereiten. So soll das gleiche Schutzniveau wie in der EU erreicht und Handelshemmnisse vermieden werden.
In der EU gilt ausserdem seit dem 4. Juli 2021 ein Verbot für das Inverkehrbringen von oxo-abbaubaren Kunststoffen. In diesen Kunststoffen führen metall-organische und andere Zusätze zur schnelleren Bildung von Plastikfragmenten und so auch zu einem verstärkten Umwelteintrag von Mikroplastik. Oxo-abbaubare Kunststoffe werden vor allem in Einkaufstaschen, Lebensmittelverpackungen und landwirtschaftlichen Mulchfolien eingesetzt. Die Schweiz hat einen Regelungsentwurf für ein Verbot des Inverkehrbringens von oxo-abbaubaren Kunststoffen in die Vernehmlassung geschickt. Die Regelung soll im Herbst 2021 vom Bundesrat verabschiedet werden.
In der Schweiz ist das Bundesamt für Umwelt (BAFU) in zahlreiche Aktivitäten im Zusammenhang mit Mikroplastik in der Umwelt involviert. So hat es sich zum Beispiel das Ziel gesetzt, der Öffentlichkeit sachliche und verständliche Informationen zu Mikroplastik zur Verfügung zu stellen. Darüber hinaus finanziert und begleitet das BAFU Forschungsprojekte zu Kunststoffen in der Umwelt, arbeitet in internationalen Gremien mit und prüft die Umsetzung von parlamentarischen Vorstössen zu diesem Thema sowie die EU-Beschränkungen für Mikroplastik (REACH-Verordnung) im Hinblick auf die Umsetzung im Schweizer Chemikalienrecht. Im Herbst 2021 soll der Bericht «Kunststoffe in der Umwelt» publiziert werden, der auf den zukünftigen Umgang der Schweiz mit Kunststoffen eingeht und Massnahmen zur Reduktion der Umweltbelastung durch Kunststoffe vorschlägt.

Schlussfolgerungen und Ausblick

Mikroplastik ist ubiquitär in Umweltkompartimenten verteilt, wurde in Nahrungsmitteln, menschlichem Stuhl und Umweltorganismen nachgewiesen. Es besteht ein direkter Zusammenhang der Umweltkonzentrationen mit der weltweiten Kunststoffverwendung und -verschmutzung. Probenahme- und Probenvorbereitungstechniken, ebenso wie Möglichkeiten zur Charakterisierung, bestimmen die Kenntnis über das Vorkommen von Mikroplastik. Die Materialien, die in der Umwelt detektiert wurden, und die, die bisher in (öko-)toxikologischen Tests eingesetzt wurden, unterschieden sich in verschiedenen chemischen und Materialeigenschaften. Die Identifikation relevanter durch Mikroplastik hervorrufbarer Effekte und von Referenzmaterialien für (öko-)toxikologische Tests ist notwendig. Trotz der starken medialen Präsenz potenzieller Risiken durch Mikroplastik ist eine Risikobewertung nach aktuellen Standards nicht möglich oder mit sehr grossen Unsicherheiten verbunden. Im Laufe des Kurses wurde aufgrund dessen wiederholt auf die Berücksichtigung des Vorsorgeprinzips bei der Bewertung von Mikroplastik in der Umwelt hingewiesen.

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