Determination of microparticles, in particular microplastics in beverages
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The usage of plastics makes daily life easier. Being lightweight, resistant, non-conductive and inexpensive, they are used in a wide variety of applications. Consequently, plastic production volumes have increased greatly during the last decades. In keeping with this, the amount of plastics waste has increased dramatically as well. Although some of it is recycled, burned or at least collected and dumped, much plastic finds its way into natural environment. First, larger plastic debris received public attention, as it is unattractive and primarily a threat to various animals. Later, after its first detection in the oceans at the beginning of the 1970s, smaller plastic debris, so-called microplastics, attracted increasing attention. Today, microplastics have been shown to be present in a variety of environmental compartments: in seawater from the Arctic to the Antarctic, in freshwater of rivers and lakes, in corresponding sediments till the deep-sea sediments and also in the air. Moreover, many animals, including food-producing aquatic organisms, ingest these small plastic pieces, potentially causing harm to themselves. Therefore, the questions arose as to whether humans ingest microplastics with their food (aquatic and non-aquatic) and whether doing so may pose risks to human health. Up to now, however, only a few studies reporting the microplastic content in food (e.g., bivalves, honey, German beer and tap water) have been published. Some of these results are viewed sceptically since the researchers did not pay much attention to the prevention of sample contamination and did not clearly identify microplastics as such. Thus, the first aim of the present work was to establish analytical methods for the analysis of microplastics, with special attention to potential unintended sample contamination and with clear identification of the material of particles. Since the first risk assessments of the European Food Safety Authority (EFSA) indicated that the smallest particles (<1.5 µm) in particular may penetrate deeply into organs and cause harm, this size range had to be covered. One reliable analytical technique, which allows identification of the material of particles down to a size of 1 µm, is micro-Raman spectroscopy. Each material, which is Raman-active, has its own characteristic spectrum. From the Raman spectra generated for each particle, the particle’s composition can be identified. For liquid matrices, particle separation can be performed via filtration, and Raman measurements can be done directly on an appropriate filter surface. To simplify analysis, automatic particle detection can be used. However, to obtain high-quality Raman spectra, one must ensure that the filter material does not interfere with the particle spectra. Furthermore, for automatic particle detection, the filter surface must be smooth and flat, and it must show a high optical contrast to the particles. Thus, eight commercially available filter materials and then three newly developed metal-coated polycarbonate membrane filters were tested for applicability. Among all commercially available filters, only gold-coated and black polycarbonate membrane filters had a surface that was sufficiently smooth and that showed particles in high contrast under dark field illumination. However, black filters exhibited an intense Raman spectrum, and gold-coated filters showed weak fluorescence, both of which interfered with spectra of small particles. Furthermore, small particles in particular were easily burnt on both filter materials: they were destroyed by the Raman laser and were no longer identifiable. As the gold coating shielded the spectrum of the underlying polycarbonate, common polycarbonate filters were coated with a thin film of other metals such as nickel, titanium and aluminium using electron beam evaporation. Of these three new filter materials, only aluminium coating showed ideal characteristics: Under dark field illumination, the flat filter surface showed the particles at high contrast, enabling the use of automatic particle detection. The aluminium coating shielded the spectrum of the underlying polycarbonate, and aluminium itself showed no Raman background spectrum and no respectively very weak fluorescence (depending on the laser wavelength used for Raman scattering). Particle burning was observed only with increased laser power. Furthermore, aluminium acted as a mirror; reflected the laser light; and, as a result, significantly enhanced the intensity of the Raman spectra of particles. With this new type of filter material for particle separation and subsequent automatic particle detection and measurement with micro-Raman spectroscopy, identification of particles down to a size of 1 µm became possible. Based on this development, a method was established to analyse bottled mineral water for contamination with particles. After the addition of ethylenediaminetetraacetic acid tetrasodium salt and sodium dodecyl sulphate solutions, an aliquot of each sample was filtered through the above-mentioned newly developed membranes, and a predefined subset of the remaining particles were identified by micro-Raman spectroscopy. Subsequently, 32 samples of bottled mineral water packaged in single use and reusable bottles made of poly(ethylene terephthalate) (PET) or glass were analysed. Water from 21 different brands was tested, and data on contamination with microplastics, additives and pigment particles were collected. On average, over 90% of the detected microplastics and pigment particles were smaller than 5 µm and could be detected for the first time. They have thus not been covered by previous studies. Microplastics were found in water from all bottle types. The levels varied widely between bottles, both within and between brands. On average, water from single use PET bottles was less contaminated (2 649 ± 2 857 microplastics/l) than water from reusable PET bottles (4 889 ± 5 432 microplastics/l) or glass bottles (6 292 ± 10 521 microplastics/l). The predominant polymer type in water from PET bottles was PET, indicating that the bottle itself is a source of contamination. Water from glass bottles was contaminated with microplastics of different polymer types, such as polyethylene (PE), polypropylene (PP) and styrene-butadiene-copolymer. Apart from potential abrasions from the bottle caps, other routes of contamination must also be considered. In water from reusable PET bottles, on average, 708 ± 1 024 particles/l of the additive tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphite were identified. This additive may have leached from the bottle material. Pigment particles were also detected in water from all bottle types. However, high amounts were found only in reusable paper-labelled bottles (195 047 ± 330 810 pigment particles/l in glass and 23 594 ± 25 518 pigment particles/l in PET bottles). Detected pigment types were identical to the colours used for label printing. During the washing process of reusable bottles, the washing liquor comes into direct contact with the paper labels and the inner surface of the bottles. Thus, bottles may be contaminated with pigment particles detached from the labels via the washing liquor. The bottle cleaning process may also be relevant for the contamination with microplastics and may explain the contamination of mineral water stored in glass bottles. To verify these assumptions, cleaned unfilled glass bottles were investigated for contamination with particles. Since the bottle cleaning process is unaffected by the beverage to be filled into the bottles, empty beer bottles of three breweries were analysed. Three bottles of different ages were chosen from each manufacturer. For one brewery, the analysis was repeated after the exchange of the washing liquor. Cleaned bottles were collected as samples directly at the end of the bottle cleaning process and closed immediately. In the laboratory, they were filled with ultrapure water, which was then analysed similarly to bottled mineral water. This process simulated the bottle filling, and the particle amounts introduced in beverages via contaminated bottles were determined. Whereas microplastics were found in high amounts (up to 26 939 ± 8 456 microplastics/l) in bottles of two brands, bottles of the third brand showed almost no contamination (271 ± 394 microplastics/l). Pigment particles were measured in a range from 117 189 ± 60 379 /l up to more than one million particles/l. The number of pigment particles in the third brand was close to the mean value of all brands. The corresponding washing liquor of the third brand may have been less contaminated with microplastics, potentially because the washing liquor was cleaned by filtration. However, this effect did not influence the pigment content. The microplastic content increased from 9 823 ± 2 906 /l to 26 939 ± 8 456 /l, and the quantity of pigment particles decreased from 236 065 ± 112 631/l to 117 189 ± 60 379 /l in bottles from the other brewery after the exchange of the washing liquor. Thus, microplastics may be already present in fresh washing liquor. The exchange of the washing liquor decreased the pigment particle count, but only for a short period. The bottle age did not affect the concentrations of microplastics and pigments. Apart from phenoxy resin and an unidentified polymer, which were additionally found in cleaned beer bottles, the same polymer types (PE, PP, polystyrene and styrene-butadiene-copolymer) were present in cleaned beer bottles and in mineral water bottled in glass. Accordingly, the pigment types were the same as those detected in mineral water and on the corresponding paper labels. Furthermore, the size distribution for the microplastics and pigments in beer bottles was similar to what was found in glass-bottled mineral water. Overall, it is quite likely that most microplastics and pigment particles were already present in the cleaned glass bottles, subsequently contaminating the mineral water they were filled with. The bottle cleaning process was clearly identified as a contamination pathway for microplastics and pigment particles in mineral water and beer. All beverages stored in cleaned reusable bottles may be contaminated in the same way. Pigment particles most likely originate from the paper labels. Initial sources of microplastics may be, for example, contaminated empties, chemicals or drinking water used in the bottle washer, or also the air. However, further tests must be performed to clearly evaluate initial sources of microplastics. In addition, the effect on product contamination of parameters such as filtration of the washing liquor or the amount of clear water used for the final bottle rinsing steps should be investigated. In addition, humans use tap water to meet their needs for water and to prepare food. If contaminated with microparticles, especially microplastics, drinking water may be an important source for total oral intake of microplastics by humans. Accordingly, the method established for testing bottled mineral water was evaluated for application in testing tap water. Tap water from three households was investigated in a manner similar to that used for bottled water. Two samples were taken in adjacent households with the same water supplier to check for a potential influence of the domestic drinking water system (zinc-coated iron pipes versus PE pipes). With a maximum of 271 microplastics/l, none of the three tap water samples showed higher amounts of microplastics than the corresponding blank samples. Tap water was thus not significantly contaminated with microplastics. However, some polymer types (i.e., polyester, poly(vinyl chloride) and polyoxymethylene) detected in tap water were never identified in blank samples in this study and may thus have originated from the samples. Interestingly, in water distributed via PE pipes, no PE particles were found. Since no significant difference between the microplastic contents of the blanks and samples could be observed, the results have to be confirmed by further experiments. For samples with such low contamination levels, the analytical method must be modified. Either the quantity of microplastics in the blank samples must be reduced, or the concentration of microplastics on the filter surface must be increased. Some non-plastic particles were present in greater numbers in the tap water and could therefore be clearly determined. In all samples, particles with a dominant spectrum of carotene were found. Furthermore, particles of silicon dioxide, iron oxide and titanium dioxide were present in all samples, and potash feldspar was present in two. Particles of three materials could not be identified because there were no matching reference spectra. Most of these particles were likely of natural origin. Some materials such as iron oxide or silicon dioxide may come from the domestic drinking water system respectively the drinking water treatment. To obtain a general overview of particles present in tap water and to generate data about contamination with microplastics, further tests are required. To measure small amounts of microplastics, the analytical method must be modified. Based on the knowledge gained in the present work, further analytical methods can be developed to analyse microparticles in different beverages and in more complex foods. The data on the content of microparticles in beverages can be used to estimate the oral intake of microplastics and other particles by humans via beverages. Subsequently, studies on the toxicological effects and further risk assessments can be performed based on realistic concentrations. Furthermore, the results can be used as a basis for reducing contamination of beverages with particles.
Abstract
Kunststoffe erleichtern uns das tägliche Leben in vielerlei Hinsicht. Als leichte, beständige, isolierende und kostengünstige Materialien finden sie in vielen Bereichen Anwendung. Mit der dadurch stark steigenden Produktionsmenge nahm jedoch auch die Menge an Plastikmüll zu. Ein Teil davon wird recycelt, verbrannt oder zumindest gesammelt und deponiert; ein großer Teil gelangt aber auch in die Umwelt. Als unästhetisch und für viele Tiere potentiell gefährlich wahrgenommener Abfall erlangten zunächst größere Plastikteile die Aufmerksamkeit der Menschen. Nachdem erstmals Anfang der 70er Jahre kleinere Kunststoffteilchen in den Ozeanen nachgewiesen wurden, verlagerte sich der Fokus mehr und mehr auf das sogenannte Mikroplastik. Mikroplastik ist bereits in verschiedensten Umweltbereichen vorhanden: in Meerwasser von der Arktis bis zur Antarktis, in Süßwasser aus Flüssen und Seen, in den entsprechenden Sedimenten bis in die Tiefsee und auch in der Luft. Viele Tiere, darunter auch lebensmittelliefernde, können diese kleinen Kunststoffteile verschlucken und Schaden davontragen. Damit stellt sich auch die Frage, ob Menschen mit ihrer Nahrung Mikroplastik aufnehmen und ob dies ein mögliches Risiko für die menschliche Gesundheit darstellt. Bislang gibt es nur wenige wissenschaftliche Studien, welche über die Präsenz von Mikroplastik in Lebensmitteln (z. B. Muscheln, Honig, deutsches Bier oder Trinkwasser) berichten. Die dargestellten Ergebnisse werden jedoch teilweise angezweifelt, da einerseits nur wenig Wert auf eine kontaminationsfreie Analytik gelegt und andererseits potentielles Mikroplastik nicht eindeutig als solches identifiziert wurde. Daher war ein erstes Ziel der vorliegenden Arbeit analytische Methoden für den Nachweis von Mikroplastik aufzubauen und dabei besonderen Wert auf eine möglichst kontaminationsfreie Analytik und eine eindeutige Identifikation des Materials der Partikel zu legen. Da die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) insbesondere kleines Mikroplastik (<1,5 µm) als kritisch hinsichtlich einer möglichen toxikologischen Wirkung bewertete, war ein weiteres Ziel die Erfassung auch dieser Größenklasse. Eine belastbare analytische Technik, die eine Materialbestimmung von Partikeln mit einer Größe bis zu 1 µm ermöglicht, stellt die Mikro-Ramanspektroskopie dar. Jedes Raman-aktive Material zeigt ein eigenes charakteristisches Spektrum. Durch Messung je eines Raman-Spektrums pro Partikel, kann deren Zusammensetzung bestimmt werden. Dabei kann die vorherige Abtrennung der Partikel aus Flüssigkeiten mittels Filtration und die anschließende Raman Messung direkt auf einer geeigneten Filteroberfläche erfolgen. Zur Vereinfachung können Partikel auch automatisch detektiert und gemessen werden. Um allerdings ein hochqualitatives Raman-Spektrum zu erhalten, darf das Spektrum des Filtermaterials nicht mit dem Partikelspektrum interferieren. Zur Nutzung einer automatischen Partikeldetektion muss die Filteroberfläche eben und glatt sein und zudem einen hohen optischen Kontrast zu den Partikeln aufweisen. Daher wurde zunächst die Anwendbarkeit von acht kommerziell erhältlichen Filtermaterialien und später von drei neu entwickelten metallbeschichteten Polycarbonatmembranfiltern geprüft. Von den kommerziell erhältlichen wiesen nur goldbeschichtete und schwarze Polycarbonatfilter eine ausreichend glatte Oberfläche sowie bei Betrachtung im Dunkelfeld einen ausreichend hohen optischen Kontrast zu Partikeln auf. Allerdings zeigten diese Filter ein intensives Raman-Spektrum bzw. leichte Fluoreszenz, was beides zu einer Interferenz mit den Spektren kleiner Partikel führte. Zudem verbrannten gerade diese kleinen Partikel schnell durch die Energie der Raman Laser, wodurch keine Identifizierung mehr möglich war. Da die Goldbeschichtung das Spektrum des darunterliegenden Polycarbonats gut abschirmte, wurden handelsübliche Polycarbonatfilter im Elektronstrahlverdampfer mit einer dünnen Metallschicht (Nickel, Titan oder Aluminium) bedampft. Von diesen zeigten nur die aluminiumbeschichteten Filter ideale Eigenschaften: Sie ermöglichten die Nutzung der automatischen Partikeldetektion durch einen hohen Kontrast zwischen der glatten Filteroberfläche und den Partikeln im Dunkelfeld. Die Aluminiumschicht schirmte das Spektrum des Polycarbonats ab und zeigte selbst kein Raman-Spektrum und keine bzw. nur sehr leichte Fluoreszenz (abhängig von der Wellenlänge der Raman-Laser). Ein Verbrennen der Partikel trat nur bei erhöhter Laserenergie auf. Zudem wirkte die Aluminiumschicht wie ein Spiegel, wodurch das Laserlicht reflektiert und dadurch die Intensität der Raman-Spektren der Partikel verstärkt wurde. Dieses neue Filtermaterial ermöglichte neben einer Partikelisolierung mittels Filtration die Nutzung einer automatischen Partikelerkennung und Ramanmessung, sowie die eindeutige Identifikation von Partikeln bis zu einer Größe von 1 µm. Basierend auf diesem neuen Filtermaterial wurde eine Methode zur Analyse von Partikeln in abgefülltem Mineralwasser etabliert. Nach Zugabe von Tetranatriumethylen-diamintetraacetat- und Natriumdodecylsulfatlösung wurde ein Aliquot jeder Probe über die oben beschriebenen, neu entwickelten Filtermembranen filtriert und anschließend ein vorher definierter Teil der verbliebenen Partikel mittels Mikro-Ramanspektroskopie identifiziert. Auf diese Weise konnten insgesamt 32 Mineralwasserproben, verpackt in Ein- und Mehrwegflaschen aus Kunststoff (Polyethylenterephthalat, PET) und Glas, untersucht werden. Dabei wurde Wasser von 21 verschiedenen Marken analysiert und Daten zu Mikroplastik, Additiv- und Pigmentpartikeln gesammelt. Durchschnittlich waren über 90 % der Mikroplastik- und Pigmentpartikel kleiner als 5 µm. Diese konnten in der vorliegenden Arbeit erstmals bestimmt werden, während bisherige Studien diese Größenklasse nicht erfassen konnten. Mikroplastik war in Mineralwasser aus allen Flaschentypen nachweisbar, wobei der Gehalt sowohl innerhalb der Flaschen einer Marke als auch zwischen den Marken stark variierte. Im Mittel enthielt Wasser aus Einweg-Kunststoffflaschen weniger Mikroplastik (2 649 ± 2 857 Partikel/l) als Wasser aus Mehrweg-Kunststoffflaschen (4 889 ± 5 432 Partikel/l) oder Glasflaschen (6 292 ± 10 521 Partikel/l). Mikroplastik aus Kunststoffflaschen bestand überwiegend aus PET, dem Flaschenmaterial. Dies deutet auf eine mögliche Kontamination des Wassers durch die Kunststofflaschen selbst hin. Mikroplastik aus Glasflaschen bestand dagegen aus anderen Polymertypen wie Polyethylen, Polypropylen und Styrol-Butadien-Copolymer. Abgesehen von einem möglichen Abrieb des Flaschendeckels musste eine weitere Kontaminationsquelle in Betracht gezogen werden. Wasser aus Kunststoffmehrwegflaschen enthielt zudem durchschnittlich 708 ± 1 024 Partikel/l des Additivs Tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphit, welches sich vermutlich aus dem Flaschenmaterial herausgelöst hatte. In Mineralwasser aus allen Flaschentypen wurden Pigmentpartikel detektiert, wobei Mehrwegflaschen, die mit Papieretiketten gekennzeichnet waren, die höchsten Gehalte aufwiesen (195 047 ± 330 810 Pigmentpartikel/l in Glas- und 23 594 ± 25 518 Pigmentpartikel/l in Kunststoffflaschen). Die Pigmenttypen entsprachen den Druckfarben der Papieretiketten. Während des Spülprozesses der Mehrwegflaschen kommt die verwendete Waschlauge in direkten Kontakt sowohl mit den Papieretiketten als auch mit der Innenseite der Flaschen. Folglich ist eine Kontamination der Flaschen über die Waschlauge mit Pigmentpartikeln von den Etiketten denkbar. Der Flaschenreinigungsprozess könnte auch für den Eintrag von Mikroplastik relevant sein und den Gehalt an Mikroplastik in Wasser aus Glasflaschen erklären. Da der Flaschenreinigungsprozess unabhängig vom abgefüllten Getränk ist, wurden zur Überprüfung dieser Vermutungen frisch gereinigte Bierflaschen verschiedenen Alters aus drei Brauereien untersucht. In einer Brauerei erfolgte eine zweite Analyse nach dem Wechsel der Waschlauge. Die Bierflaschen wurden jeweils direkt am Ende der Flaschenreinigungsmaschine entnommen, im Labor mit Reinstwasser befüllt und dieses analog zu Mineralwasser untersucht. Der detektierte Gehalt an Partikeln entsprach damit demjenigen, wie er durch kontaminierte Flaschen im abgefüllten Getränk entstehen würde. Während die Flaschen zweier Hersteller relativ hohe Mikroplastikgehalte (bis zu 26 939 ± 8 456 Partikel/l) aufwiesen, waren die Flaschen der dritten Marke kaum kontaminiert (271 ± 394 Mikroplastikpartikel/l). Der Gehalt an Pigmentpartikeln reichte von 117 189 ± 60 379 /l bis zu über einer Million Partikeln pro Liter. Deren Konzentration lag in Flaschen der dritten Marke nahe beim Mittelwert aller Marken. Es ist zu vermuten, dass die Waschlauge dieser Marke, möglicherweise bedingt durch den Laugenreinigungsschritt mittels Filtration, geringer mit Mikroplastik belastet war. Ein Einfluss auf die entsprechende Pigmentpartikelzahl konnte jedoch nicht festgestellt werden. Durch den Wechsel der Waschlauge stieg der Mikroplastikgehalt in Flaschen der anderen Brauerei von 9 823 ± 2 906 /l auf 26 939 ± 8 456 /l und der Gehalt an Pigmentpartikeln sank von 236 065 ± 112 631 /l auf 117 189 ± 60 379 /l. Demnach war bereits die frische Waschlauge mit Mikroplastik verunreinigt. Durch den Wechsel der Waschlauge konnte der Gehalt an Pigmentpartikeln nur für kurze Zeit gesenkt werden. Ein Einfluss des Flaschenalters auf die detektierten Partikelzahlen war nicht feststellbar. Abgesehen von zwei weiteren Polymeren (Phenoxyharz und ein nicht identifiziertes Polymer) waren in den gereinigten Flaschen dieselben Kunststoffe nachweisbar wie in den Mineralwasserproben aus Glasflaschen: Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol und Styrol-Butadien-Copolymer. Die detektierten Pigmente stimmten ebenfalls mit denjenigen überein, die in Mineralwässern und auf den dazugehörigen Papieretiketten identifiziert wurden. Außerdem wiesen sowohl Mikroplastik als auch Pigmentpartikel eine ähnliche Größenverteilung wie im Mineralwasser aus Glasflaschen auf. Insgesamt ist es daher sehr wahrscheinlich, dass viele der im Mineralwasser gefundenen Mikroplastik- und Pigmentpartikel bereits in den gereinigten Glasflaschen vorhanden waren. Der Flaschenreinigungsprozess stellt damit eindeutig einen Kontaminationsweg für Mikroplastik und Pigmentpartikel in Mineralwasser und Bier dar. Da der Reinigungsprozess für Mehrwegflaschen im Wesentlichen unabhängig vom abgefüllten Getränk ist, kann dieses Ergebnis auch auf andere Getränke übertragen werden. Die Pigmentpartikel stammten höchst wahrscheinlich von den bedruckten Papieretiketten. Die ursprünglichen Quellen für das eingetragene Mikroplastik könnten z. B. kontaminiertes Leergut, Chemikalien und Trinkwasser, welche für die Flaschenreinigung genutzt werden oder auch die Luft, sein. Um diese Quellen eindeutig zu identifizieren sind allerdings noch weitere Versuche nötig. Außerdem sollte der Einfluss verschiedener Parameter, wie die Filtration der Waschlauge oder das Wasservolumen für abschließende Spülschritte auf die Partikelzahl untersucht werden. Neben abgefüllten Getränken wird auch Leitungswasser zur Deckung des täglichen Flüssigkeitsbedarfs und zur Zubereitung von Lebensmitteln genutzt. Sollte dieses mit Mikropartikeln, insbesondere mit Mikroplastik kontaminiert sein, könnte es einen entscheidenden Beitrag zur Gesamtaufnahmemenge solcher Partikel durch den Menschen beitragen. Daher wurde durch die Analyse dreier Trinkwasserproben überprüft, ob die analytische Methode für Mineralwasser auf Trinkwasser übertragbar ist. Zwei der Proben stammten aus benachbarten Haushalten mit derselben Wasserversorgung, jedoch unterschiedlichen Trinkwasserhausinstallationen (verzinkte Eisen- oder Polyethylenleitungen). In keiner der drei Trinkwasserproben war die Anzahl Mikroplastikpartikel (maximal 271 /l) höher als in den entsprechenden Blindwerten. Die Trinkwasserproben wiesen damit keine signifikante Kontamination mit Mikroplastik auf. Allerdings wurden mit Polyester, Polyvinylchlorid und Polyoxymethylen in Trinkwasser drei Polymertypen identifiziert, welche in der vorliegenden Arbeit in keinem Blindwert enthalten waren. Diese könnten daher dennoch aus dem Trinkwasser stammen. Interessanterweise enthielt das Wasser aus Polyethylenleitungen kein Mikroplastik aus diesem Material. Da Blindwerte und Trinkwasserproben keine signifikant unterschiedlichen Mikroplastikgehalte enthielten, müssen diese Ergebnisse durch weitere Experimente bestätigt werden. Für Proben mit so geringer Kontamination ist es erforderlich, die analytische Methode zu modifizieren. Entweder muss die Probenkontamination während der Analyse (Blindwert) weiter verringert, oder die relative Anzahl Mikroplastikpartikel auf der Filteroberfläche stärker angereichert werden. Einige Partikel anderer Materialien waren jedoch in größerer Anzahl vorhanden und konnten daher eindeutig bestimmt werden: In allen Proben waren Partikel enthalten, die ein sehr dominantes Raman-Spektrum von Karotin aufwiesen. Außerdem wurden in allen Proben Partikel aus Siliziumdioxid, Eisenoxid und Titandioxid, in zwei Proben zudem Feldspat detektiert. Drei Materialien konnten nicht identifiziert werden, da kein passendes Referenzspektrum vorlag. Die meisten der genannten Materialien stammten wahrscheinlich aus natürlichen Quellen. Andere, wie Eisenoxid oder Siliziumdioxid, könnten auch aus der Trinkwasserhausinstallation oder der Trinkwasseraufbereitung stammen. Um einen generellen Überblick über Partikelmaterialien in Trinkwasser zu bekommen und um Daten zu Mikroplastik in Trinkwasser zu generieren, müssen weitere Experimente durchgeführt werden. Um solch niedrige Mikroplastikgehalte sicher detektieren zu können, muss die Methode angepasst werden. Basierend auf dem durch diese Arbeit gewonnenen Wissen können weitere analytische Methoden für den Nachweis von Mikropartikeln in verschiedenen Getränken und anderen, komplexeren Lebensmitteln entwickelt werden. In dieser Arbeit gewonnene Daten zur Kontamination von Getränken mit Mikropartikeln können genutzt werden, um die orale Aufnahme von Mikroplastik und anderen Partikeln aus Getränken abzuschätzen. Basierend darauf können toxikologische Studien und die darauffolgende Risikobewertung anhand realistischer Partikelzahlen durchgeführt werden. Weiterhin können die Ergebnisse zu einer Minimierung der Kontamination von Getränken mit Partikeln genutzt werden.