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Generation of Nanoplastic Aerosols from Polyethylene (PE), Polypropylene (PP), and Polyethylene Terephthalate (PET) Macroplastics
Andrea Stöllner
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Physik
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Physik
Betreuer*in
Paul Winkler
DOI
10.25365/thesis.64575
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29036.17872.282661-1
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Umweltverschmutzung durch Plastik ist eine der größten ökologischen Hürden unserer Zeit. Doch das Problem liegt nicht nur bei unachtsam weggeworfenen Trinkflaschen und Strohhalmen. Kleine Plastikteilchen im Millimeter- bis Nanometerbereich rücken mehr und mehr in den Fokus von Wissenschaftler*innen und werden als ernstzunehmende Gefahr für die Umwelt und die menschliche Gesundheit erkannt. Diese Mikro- und Nanoplastikteilchen erreichen sogar die entlegensten Orte der Erde und wurden bereits in Ozeanen, Süßwassersystemen, Böden und der Atmosphäre nachgewiesen. Viele Wissenschaftler*innen befassen sich mit Mikroplastik in marinen Ökosystemen, doch nur wenig ist über atmosphärische Nanoplastikteilchen und deren Herkunft bekannt. Diese Arbeit beschäftigt sich mit einem möglichen Entstehungsmechanismus solcher Teilchen durch Erhitzung von Alltagsgegenständen aus Plastik – einer Verpackungsfolie aus Polyethylen (PE), eines Süßigkeitenbehälters aus Polypropylen (PP), und einer Wasserflasche aus Polyethylenterephthalat (PET). Die Bedingungen, unter denen diese Plastikarten Nanoteilchen durch Verdunstung, homogene Nukleation, und anschließende Kondensation von Plastikdampf erzeugen, wurden untersucht. Partikelgrößenverteilungen der erzeugten Aerosole wurden gemessen und charakterisiert und mit Messungen von zusatzstofffreiem PE, PP, und PET verglichen. Die Ergebnisse dieser Arbeit liefern eine erste Abschätzung, welche industriellen Verfahren und alltäglichen Tätigkeiten luftgetragene Nanoteilchen durch Erhitzung von Plastik erzeugen könnten, und bildet die Grundlage für weitere Forschung an Nanoplastikaerosolen in Bezug auf Wolkenbildung und den Einfluss von Luftverschmutzung durch Plastik auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit.
Abstract
(Englisch)
Plastic pollution is one of the main environmental concerns humanity faces today. However, the problem lies not only with carelessly discarded water bottles and drinking straws. Small plastic particles in the millimeter to nanometer range gain more and more attention as a major threat to the environment and to human health. These micro- and nanoplastics make their way all around the globe and have been detected in oceans, freshwater systems, soils, and the atmosphere. Many scientists focus on microplastics in marine environments, but little is known about airborne plastic particles and their sources. This thesis aims to investigate a possible source of airborne nanoplastics by heating everyday plastic items – a polyethylene (PE) packaging foil, a polypropylene (PP) candy box, and a polyethylene terephthalate (PET) water bottle. The conditions under which these plastics produce nanoparticles by evaporation, homogeneous nucleation, and subsequent condensation of plastic vapor were investigated. Number size distributions of the generated aerosols were recorded and evaluated and comparison measurements with additive-free PE, PP, and PET were conducted. The results give a first estimate of which industrial processes and everyday activities could produce airborne nanoparticles by heating plastics and invite further investigation of nanoplastic aerosols in the context of cloud formation and the impacts of atmospheric plastic pollution on the environment and on human health.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
nanoplastic microplastic nanoaerosol aerosol generation aerosol physics air pollution environmental pollution
Schlagwörter
(Deutsch)
Nanoplastik Mikroplastik Nanoaerosol Aerosolerzeugung Aerosolphysik Luftverschmutzung Umweltverschmutung
Autor*innen
Andrea Stöllner
Haupttitel (Englisch)
Generation of Nanoplastic Aerosols from Polyethylene (PE), Polypropylene (PP), and Polyethylene Terephthalate (PET) Macroplastics
Paralleltitel (Deutsch)
Erzeugung von Nanoplastik-Aerosolen aus Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), und Polyethylenterephthalat (PET) Makroplastik
Publikationsjahr
2020
Umfangsangabe
70 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Paul Winkler
Klassifikation
33 Physik > 33.05 Experimentalphysik
AC Nummer
AC16209142
Utheses ID
57298
Studienkennzahl
UA | 066 | 876 | |