Anzeige


15.10.2018

Neues Verfahren zur Untersuchung von Polymeren in der Umwelt

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung (IAP) haben ein Verfahren entwickelt, um unter realistischen Bedingungen zu untersuchen, ob Polyacrylamid-Copolymere (PAM) in der Umwelt abgebaut werden und wie schnell dies gegebenenfalls geschieht. Die Studie zeigt, dass der Grad des Abbaus den Vorgaben der Düngemittelverordnung entspricht. Das neuartige Verfahren lässt sich auch in anderen Bereichen zur Untersuchung des Verbleibs und des Abbaus von Polymeren oder Mikroplastik in der Umwelt einsetzen. PMA werden als Flockungsmittel in der Abwassertechnik eingesetzt. Sie gelangen bei der Nutzung von Klärschlamm als Düngemittel für die Landwirtschaft in die Umwelt. Laut Düngemittelverordnung dürfen diese jedoch nicht im Boden verbleiben. Die Düngemittelverordnung schreibt einen Abbau von mindestens 20 Prozent innerhalb von zwei Jahren vor. Ein Verfahren, wie dieser Wert überprüft werden soll, wird in der Verordnung indes nicht genannt. Für diese Untersuchung hat das Fraunhofer-Team radioaktiv markierte PAM hergestellt und damit Freilandversuche durchgeführt. Über einen Zeitraum von drei Jahren wurden alle sechs Monate Bodenproben entnommen und einem speziellen Extraktionsverfahren unterworfen. Anschließend wurden die Molmassen der im Extrakt gefundenen PAM mittels Gelpermeationschromatographie ermittelt. Die radioaktive Markierung macht diese Analysen erst möglich. Diese Ergebnisse geben Auskunft darüber, wie stark die Polymere abgebaut wurden. „Wir haben festgestellt, dass in unserer Studie die Polyacrylamid-Copolymere innerhalb von zwei Jahren zu mehr als 20 Prozent abgebaut wurden und damit den Vorgaben der Düngemittelverordnung gerecht werden. Wie genau die PAM abgebaut werden, war nicht Gegenstand der Untersuchung. Es steht aber fest, dass die für diese Polymere charakteristische lange Kohlenstoffkette in kleinere Stücke zerbricht”, so Dr. Erik Wischerhoff aus dem Projektteam. Die Ergebnisse ihrer Arbeit haben die Wissenschaftler in der Zeitschrift Environmental Sciences Europe veröffentlicht. Derzeit steht eine abschließende Bewertung des Düngemittelbeirates des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft aus, ob die Ergebnisse als allgemeine Bewertungsgrundlage für den Einsatz mit PAM behandelter Klärschlämme als Düngemittel herangezogen werden können.

Dr. Erik Wischerhoff, Tel. 03 31/568-1508

erik.wischerhoff@iap.fraunhofer.de

Webcode: 20181015_001