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Occurence of microplastics in the hyporheic zone of rivers

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Frei, Sven ; Piehl, Sarah ; Gilfedder, Benjamin Silas ; Löder, Martin G. J. ; Krutzke, Jennifer ; Wilhelm, Laura ; Laforsch, Christian:
Occurence of microplastics in the hyporheic zone of rivers.
In: Scientific Reports. Bd. 9 (2019) . - 15256.
ISSN 2045-2322
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-019-51741-5

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Angaben zu Projekten

Projekttitel:
Offizieller Projekttitel
Projekt-ID
Sonderforschungsbereich 1357 ​Mikroplastik Verständnis der Mechanismen und Prozesse der biologischen Effekte, des Transports und der Bildung: Von Modell- zu komplexen Systemen als Grundlage neuer Lösungsansätze
SFB 1357 Mikroplastik - project number 391977956
Automatisiertes Verfahren zur Analyse der Kontamination von Süßgewässern mit Mikroplastikpartikeln und Anwendung am Ökosystem Main
Oberfrankenstiftung
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Ohne Angabe

Projektfinanzierung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
Andere
Oberfankenstiftung

Abstract

Although recent studies indicate that fluvial systems can be accumulation areas for microplastics (MPs), the common perception still treats rivers and streams primarily as pure transport vectors for MPs. In this study we investigate the occurrence of MPs in a yet unnoticed but essential compartment of fluvial ecosystems - the hyporheic zone (HZ). Larger MP particles (500–5,000 µm) were detected using attenuated total reflectance (ATR) - Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy. Our analysis of MPs (500–5,000 µm) in five freeze cores extracted for the Roter Main River sediments (Germany) showed that MPs were detectable down to a depth of 0.6 m below the streambed in low abundances (≪1 particle per kg dry weight). Additionally, one core was analyzed as an example for smaller MPs (20–500 µm) with focal plane array (FPA)- based µFTIR spectroscopy. Highest MP abundances (~30,000 particles per kg dry weight) were measured for pore scale particles (20–50 µm). The detected high abundances indicate that the HZ can be a significant accumulation area for pore scale MPs (20–50 µm), a size fraction that yet is not considered in literature. As the HZ is known as an important habitat for invertebrates representing the base of riverine food webs, aquatic food webs can potentially be threatened by the presence of MPs in the HZ. Hyporheic exchange is discussed as a potential mechanism leading to a transfer of pore scale MPs from surface flow into streambed sediments and as a potential vector for small MPs to enter the local aquifer. MPs in the HZ therefore may be a potential risk for drinking water supplies, particularly during drinking water production via river bank filtration.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Biologie
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Biologie > Lehrstuhl Tierökologie I
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Biologie > Lehrstuhl Tierökologie I > Lehrstuhl Tierökologie I - Univ.-Prof. Dr. Christian Laforsch
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Geowissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Geowissenschaften > Lehrstuhl Hydrologie
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Geowissenschaften > Lehrstuhl Hydrologie > Lehrstuhl Hydrologie - Univ.-Prof. Dr. Stefan Peiffer
Profilfelder > Advanced Fields > Polymer- und Kolloidforschung
Profilfelder > Advanced Fields > Ökologie und Umweltwissenschaften
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen > Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung - BayCEER
Forschungseinrichtungen > Sonderforschungsbereiche, Forschergruppen > SFB 1357 - MIKROPLASTIK
Fakultäten
Profilfelder
Profilfelder > Advanced Fields
Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen
Forschungseinrichtungen > Sonderforschungsbereiche, Forschergruppen
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 500 Naturwissenschaften
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 550 Geowissenschaften, Geologie
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 570 Biowissenschaften; Biologie
Eingestellt am: 21 Nov 2019 08:10
Letzte Änderung: 23 Jan 2024 08:19
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/53361