Mobilität und Verhalten von Nanopartikeln in der Umwelt

Zu Vorkommen und Verhalten synthetischer Nanomaterialien in der Umwelt liegen bislang kaum Erkenntnisse vor. Damit fehlt auch eine verlässliche Datenbasis, um die Risiken dieser Materialien für die Umwelt abzuschätzen. Im Rahmen eines Forschungsprojektes hat das LfU ein Verfahren zum Nachweis von Nanopartikeln in wässrigen Umweltproben entwickelt und das Vorkommen dieser Partikel im aquatischen Bereich sowie in Industrieabwässern untersucht. Ferner wurde das Verhalten synthetischer Nanopartikel im Boden charakterisiert.

Ergebnisse

Proben aus 20 bayerischen Badeseen wurden vor und während der Badesaison auf Nano-Titandioxid analysiert, das u. a. in Sonnenschutzmitteln enthalten ist. Nano-Titandioxid war im Juni nicht nachweisbar und wurde im August lediglich in vier Seen gefunden.
Nanopartikel, die spezifisch sind für Emissionen aus dem Straßenverkehr (z. B. Platin, Palladium), konnten in Regenwasserproben von einem Standort mit hohem Verkehrsaufkommen nicht nachgewiesen werden, sie wurden auch nicht im Grundwasser gefunden.
In Zu- und Abläufen einer Kläranlage mit hohem Anteil an industriellen Einleitern wurden erheblich höhere Konzentrationen und Frachten an Nano-Silber gemessen als in einer industriell weniger beeinflussten Vergleichsanlage. Charakteristische Unterschiede zwischen den Kläranlagen ergaben sich auch hinsichtlich der in den Abläufen enthaltenen Nanopartikelarten.
Bei Untersuchungen von Industrieabwässern konnte Nano-Silber in fast allen Abwässern nachgewiesen werden. Aluminium, Eisen, Kupfer und Zink in nanoskaliger Form waren ebenfalls weit verbreitet. Die höchsten Frachten an Nano-Silber fanden sich in Abwässern von Chemiebetrieben, aus der Leuchtmittelherstellung, aus dem Maschinenbau und der Textilindustrie.
Nano-Silber, Nano-Platin und Nano-Ceroxid sind im Boden mobil, wenn auch nur in eher geringem Umfang.

Fazit

Die Untersuchungen ergeben einen ersten Überblick über das Vorkommen von Nanopartikeln im aquatischen Bereich. Badeseen, Regenwasser und Grundwasser enthalten überwiegend Nanopartikel von Elementen, die natürlicherweise weit verbreitet sind. Nano-Titandioxid aus Sonnenschutzmitteln wird beim Baden offenbar nur in geringem Umfang freigesetzt.
Hinweise auf Einträge anthropogen erzeugter Nanopartikel in die Umwelt ergaben sich bei Untersuchungen der Zu- und Abläufe von Kläranlagen sowie von industriellen Abwässern.
Die Untersuchungen zum Verhalten synthetischer Nanopartikel im Boden bestätigen Vermutungen, dass nanoskalige Materialien durch Adsorption weitgehend zurückgehalten und immobilisiert werden.

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