Die Abbildung zeigt eine Österreichkarte, wo die untersuchten Standorte lokalisiert sind und welche Nutzungsarten vorliegen.

© Umweltbundesamt

PLASBo: Harmonisierte Methoden für Plastik und Mikroplastik in Böden

Projektleitung

Wolfgang Friesl-Hanl

Forschungseinrichtung

UBA GmbH

Projektnummer

101513

Projektlaufzeit

-

Finanzierungspartner

Amt der Burgenländischen Landesregierung| Amt der Kärntner Landesregierung| Amt der Niederösterreichischen Landesregierung| Amt der Oberösterreichischen Landesregierung| Amt der Salzburger Landesregierung| Amt der Steiermärkischen Landesregierung| Amt der Tiroler Landesregierung| Amt der Vorarlberger Landesregierung| Amt der Wiener Landesregierung| Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus

Allgemeine Projektinformationen

Schlagwörter (deutsch)

Plastik, Kunststoff, Mikroplastik, Probenahme, Analytik, Landwirtschaft, Forstwirtschaft, Boden, österreichweit, Bodendaten

Titel, Abstract, Schlagwörter (englisch)

Titel (englisch)

Harmonised methods for plastics and microplastics in soil

Abstract (englisch)

The accumulation of plastics in the environment has been of increasing concern, especially in the aquatic environment. Recently, plastics and microplastics in the terrestrial environment have been gaining attention. Even though data is still limited, it is estimated that the input of plastics in soil is considerable. Sources of plastics in soil are manifold, including the use of secondary raw material fertilisers or plastic based equipment in agriculture, transport and deposition via wind and water or tire wear particles from traffic.
Plastics in soil do not add any value to soil fertility or soil health. On the contrary, literature suggests that plastics in soil pose negative effects on soil physical and chemical parameters and soil organisms.

The aim of this project is gather first practical knowledge on soil plastic pollution by investigating around 100 different soils across Austria. As a starting point, a standardised sampling instruction for (micro-) plastic analysis in soils of different origin will be developed and tested.
Visual methods for investigation of plastics >1 mm according to existing methods will be applied and verified with material specification using infrared spectroscopy. Microplastic particles in the range of 0.05 – 1 mm will be analysed with FT-IR microspectroscopy and imaging. On selected sites, the amount of tire wear particles will be quantified.

Projektziele

Die Forschung zu Mikroplastik in Böden und den möglichen Eintragspfaden befindet sich erst am Anfang. Erste Daten legen jedoch nahe, dass die Belastung von Böden beträchtlich ist. Die Eintragsquellen sind dabei vielfältig. Sind Plastikpartikel erst einmal in den Boden eingebracht, akkumulieren sie sich dort und werden Teil einer komplexen Mischung aus organischem und mineralischem Material, das potenziell auch in die Nahrungskette von Tier und Mensch gelangen kann. Obwohl bisher nur wenige Daten zu den Auswirkungen von Plastik im Boden vorliegen, sollte im Sinne des Vorsorgeprinzips der Eintrag reduziert bzw. vermieden werden.

Mit diesem Forschungsvorhaben soll ein österreichweit harmonisiertes Konzept zur Bestimmung von Plastik und Mikroplastik in Böden erarbeitet und getestet werden sowie erste österreichweite Daten erhoben und ausgewertet werden. Dazu sind folgende Schritte vorgesehen:
• Entwicklung einer einheitlichen und validen Probenahmemethodik für unterschiedlich genutzte Böden, die im Speziellen auf die Anforderungen für die anschließende Untersuchung auf Plastik und Mikroplastik Rücksicht nimmt.
• Beim Nachweis von Kunststoffen werden Teilchen bis mindestens 50 µm Größe betrachtet. Neben der Aufklärung eines möglichen Zusammenhangs zwischen dem Vorhandensein von größeren Plastikteilen und Mikroplastik wird insbesondere angestrebt eine kostengünstige und fachlich abgesicherte Routineanalyse für Plastik größer 1 mm zu erarbeiten.
• Für die Vielfalt von Standorten (auf die Bundesländer verteilt) und Nutzungsvarianten der Böden (Land-/Forstwirtschaft, Stadt, etc.) werden österreichweit ca. 100 Proben entnommen und untersucht.
• Durch die strukturierte Erfassung und Bereitstellung der ersten Untersuchungsdaten in BORIS wird die Grundlage geschaffen, um die Belastung von Böden mit Plastik und Mikroplastik in weiterführenden Projekten umfassender zu erheben, zu dokumentieren und gemeinsam auszuwerten. (Hinweis: keine repräsentative Untersuchung mit 100 Proben im Rahmen dieses Projekts möglich)
• In der Zusammenschau von Standortcharakteristik und -historie und den ermittelten Plastikkonzentrationen werden mögliche konkrete bzw. diffuse Plastikeintragspfade bewertet.
• Einbettung der Projektergebnisse in den internationalen Stand des Wissens zu Plastik im terrestrischen Umfeld sowie den erforschten Auswirkungen von Plastik (insbesondere Mikroplastik) auf Boden und Bodenlebewesen.

Praxisrelevanz

Die Forschung zu Plastik in Böden und den möglichen Eintragspfaden befindet sich erst am Anfang, unter anderem aufgrund von fehlenden einheitlichen Methoden der Probenahme und Analyse. Trotz der geringen Datenlage um die Auswirkungen von Plastik in Böden sollte im Sinne des Vorsorgeprinzips der Eintrag reduziert bzw. vermieden werden.

Die Projektergebnisse werden bieten:
• Die Ausarbeitung einer standardisierten Probenahme sowie einer kostengünstigen Routineanalyse für Plastik > 1mm im Zuge des Projekts kann als Grundlage für zukünftige Untersuchungen sowie zur Diskussion von Grenzwerten von Plastik in Böden dienen.
• Eine vereinheitlichte Routineanalyse für Plastik >1 mm ermöglicht die Untersuchung von Verdachtsflächen im Zuge des Bodenschutzes.
• Die gewonnenen Ergebnisse können zur Bewertung möglicher Eintragspfade von Plastik in Böden heranzogen werden. Dadurch können Vorschläge zur Minimierung der Bodenbelastung durch Plastik und Mikroplastik sowie mögliche Handlungsempfehlungen bei der Verwendung von kunststoffbasierten Betriebsmitteln, Sekundärrohstoffdüngemitteln etc. abgeleitet werden.
• Die gewonnen Daten stellen - dokumentiert in vergleichbarer Form via BORIS - eine stets verfüg- und erweiterbare Datenbasis für verschiedenste Fragestellungen dar.
• Die Ergebnisse des Projekts sollen zudem zu einem gesteigerten Bewusstsein der Thematik von Plastikbelastungen in Böden führen.

Berichte

Abschlussbericht , 30.11.2023

Kurzfassung

Aufgrund der geringen Abbaubarkeit ist Kunststoff (Plastik) allgegenwärtig in unserer Umwelt, auch in Böden. Die Quantifizierung einer möglichen Plastikverunreinigung stellt die Basis für die Bewertung potenzieller Risiken und das Ableiten von Maßnahmen dar. Die Erhebung dieser Verunreinigung erfordert robuste Methoden zur Probenahme und Analytik, eine Herausforderung, besonders in einer heterogenen Matrix wie Boden. Im Rahmen des Bund-Bundesländer-Kooperationsprojekts PLASBo „Harmonisierte Methoden für Plastik und Mikroplastik in Böden“ wurde eine einheitliche Probenahmemethode für Böden zur anschließenden Untersuchung auf (Mikro)Plastik entwickelt und eine kostengünstige und fachlich abgesicherte Routineanalytik für Plastik >1 mm etabliert. Es wurden Bodenproben von 113 Standorten verschiedener Nutzungs- arten in Österreich analysiert und Einflussfaktoren für mögliche Plastik- und Mikroplastikverunreinigungen erarbeitet. Das Ergebnis: eine erste solide Datenbasis zur Verunreinigung von Böden mit Plastik und Mikroplastik in Österreich und die bisher europaweit umfassendste Erhebung zu (Mikro)Plastik in Böden. Es ist zu empfehlen, die im Rahmen des Projekts erarbeiteten Methoden für die Probenahme von Böden und Analyse von Mikroplastik als Grundlage für die Erstellung einer ÖNORM heranzuziehen. Parallel sollten die Ergebnisse auch in die Arbeitsgruppen des Europäischen Normungsinstituts einfließen, um die Harmonisierung auf europäischer Ebene zu forcieren. Die Ergebnisse des Projekts zeigen das Ausmaß der Mikroplastikverunreinigung in ausgewählten österreichischen Böden. Die Verunreinigungen sind stark durch die Nutzungsarten und Bewirtschaftung der Flächen geprägt. Häufig ist die Mikroplastikverunreinigung bereits visuell erkennbar. Die Ergebnisse legen nahe, den Eintrag von Mikroplastik zu verhindern und zu minimieren, zumal einmal in die Umwelt gelangtes Mikroplastik nicht mehr entfernt werden kann. Die Analyse von negativen als auch positiven Beispielen kann zur Ableitung von geeigneten Maßnahmen beitragen. Politische Rahmenbedingungen für die Umsetzung von Maßnahmen wurden geschaffen und sind weiterzuentwickeln, zahlreiche Initiativen und Interessensträger:innen widmen sich diesem relevanten Thema, um Umwelt und Gesundheit vorsorglich zu schützen. Ein wesentlicher Aspekt liegt auch in der Bewusstseinsbildung und Verbreitung der Ergebnisse.

Berichtsdateien

PLASBo-Abschlussbericht_DaFNE_2024.pdf

Abstract (deutsch)

Aufgrund der geringen Abbaubarkeit ist Kunststoff (Plastik) allgegenwärtig in unserer Umwelt, auch in Böden. Die Quantifizierung einer möglichen Plastik-

verunreinigung stellt die Basis für die Bewertung potenzieller Risiken und das Ableiten von Maßnahmen dar. Die Erhebung dieser Verunreinigung erfordert robuste Methoden zur Probenahme und Analytik, eine Herausforderung, besonders in einer heterogenen Matrix wie Boden. Im Rahmen des Bund-Bundesländer-Kooperationsprojekts PLASBo „Harmonisierte Methoden für Plastik und Mikroplastik in Böden“ wurde eine einheitliche Probenahmemethode für Böden zur anschließenden Untersuchung auf (Mikro)Plastik entwickelt und eine kostengünstige und fachlich abgesicherte Routineanalytik für Plastik >1 mm etabliert. Es wurden Bodenproben von 113 Standorten verschiedener Nutzungs-

arten in Österreich analysiert und Einflussfaktoren für mögliche Plastik- und Mikroplastikverunreinigungen erarbeitet. Das Ergebnis zeigt das Ausmaß der Mikroplastikverunreinigung in ausgewählten österreichischen Böden. PLASBo stellt die bisher europaweit umfassendste Erhebung zu Plastik in Böden dar.

Abstract (englisch)

Due to their poor degradability, (micro)plastics are ubiquitous in our environment, including the soil. Quantification of plastic contamination constitutes the basis for assessing of potential risks and for deriving recommended actions. However, reliable monitoring data requires robust sampling and analytical methods, the development of which is challenging, especially in a heterogeneous matrix such as soil. The project PLASBo "Harmonised methods for plastics and microplastics in soils", developed a harmonised soil sampling method for subsequent analysis of (micro)plastics and establishedand evaluated a cost-effective method for routine analysis of plastics > 1 mm in soil. Soil samples from 113 sites of different land use types in Austria were analysed for micro(plastics) and factors influencing concentrations and types were identified. The result shows the extent of microplastic contamination in selected Austrian soils. PLASBo represents the most comprehensive survey on plastic in soils in Europe to date.

Autor/innen

Walch, H., Köppel, S., Kreuzeder, A., Bauer, T., Marhold, S. , Peham, T., Sexlinger, K., Wenzel, W., Uhl, M. und Friesl-Hanl, W.

PLASBo_DaFNE_ANHANG-Reifenabrieb.pdf

Abstract (deutsch)

Dieser Anhang zum Abschlussbericht des Projekts PLASBo stellt die Ergebnisse der Reifenabriebsanalysen von 25 ausgewählten Standorten aus ganz Österreich dar. Analysiert wurden die Bodenproben mittels Thermischer-Extraktion-Desorption-Gaschromatografie-Massenspektrometrie (TED-GC-MS). Die 25 Standorte weisen unterschiedliche Nutzungsarten auf – hauptsächlich Acker, aber auch Grünland, Naturschutzgebiet, Verkehrsflächen, Freizeitanlagen und Wald. Die Ergebnisse geben einen ersten Einblick in das Ausmaß der Bodenverunreinigung durch Reifen-

abrieb. Der höchste Gehalt an Reifenabrieb wurde auf einer Verkehrsfläche im städtischen Bereich festgestellt.

Abstract (englisch)

This appendix to the final report of the PLASBo project presents the results of tyre abrasion analyses from 25 selected locations throughout Austria. The used analy-

tical method was thermal-extraction-desorption gas chromatography-massspectro-

metry (TED-GC-MS). The 25 sites are characterised by different types of use – mainly arable land, but also grassland, nature conservation areas, traffic areas, leisure facilities and forests. The results provide an initial insight into the extent of soil contamination by tyre abrasion. The highest concentration of tyre abrasion was found near an urban traffic area.

Autor/innen

Walch, H., Köppel, K., Kreuzeder, A., Bauer, T., Marhold, S., Peham, T., Sexlinger, K., Wenzel, W., Uhl, M. und Friesl-Hanl, W.

Publikationen

Alle Publikationen wurden vom Projektverantwortlichen eingetragen und liegen in dessen Verantwortung.

PLASBo-Projektteam (2023). Anleitung zur Standortsbeschreibung und Probenahme für Mikroplastik in Böden (30.11.2023). .
Walch, H., Köppel, S., Kreuzeder, A., Bauer, T., Marhold, S., Peham, T., Sexlinger, K., Wenzel, W., Uhl, M. und Friesl-Hanl, W. (2024). Harmonisierte Methoden für Plastik und Mikroplastik in Böden (PLASBo) .
Walch, H., Köppel, S., Kreuzeder, A., Bauer, T., Marhold, S., Peham, T., Sexlinger, K., Wenzel, W., Uhl, M. und Friesl-Hanl, W. (2024). Harmonisierte Methoden für Plastik und Mikroplastik in Böden (PLASBo) - Anhang Reifenabrieb .