Silbernanopartikel im Abwasser

Silbernanopartikel werden aufgrund ihrer keimtötenden Wirkung bereits in vielen z. T. verbrauchernahen Produkten (z. B. Medizinprodukte, geruchshemmende Textilien) eingesetzt und stehen daher vermehrt im öffentlichen Fokus. Mit dem Abwasser können die Nanopartikel in Kläranlagen gelangen. Ein großes Problem bei der Verfolgung des Schicksals von Silbernanopartikeln in der Umwelt stellt die Analysetechnik dar. Die Nanopartikel müssen dazu im Spuren- bis Ultra-Spurenbereich selektiv in einer komplexen Umgebung verlässlich nachgewiesen werden können.

Im Rahmen des vom StMUV finanzierten Projekts „Quantifizierung von Silbernanopartikeln in Abwasserströmen“ ist es der Arbeitsgruppe um Prof. Schuster von der Technischen Universität München erstmals gelungen, reale Silber-Nanopartikelkonzentrationen unter Alltagsbedingungen zu messen. Dazu wurden im Vorfeld zwei unabhängige Messverfahren etabliert. Untersucht wurden der Zu- und Ablauf von neun Kläranlagen im süddeutschen Raum. Die Konzentrationen von Silbernanopartikeln im Zulauf der neun Kläranlagen waren alle sehr gering (< 1,5 µg/l) und nahmen im Lauf der Abwasserbehandlung um durchschnittlich 95 % ab.

Auch am Landesamt für Umwelt (LfU) interessiert man sich für das Verhalten von Silbernanopartikeln im Abwasser. Das LfU hat in einer Laborkläranlage untersucht, ob Silbernanopartikel Einfluss auf die Abwasseraufbereitung haben. In der Laborkläranlage können dazu alle Stufen simuliert werden. Auch hier hat sich gezeigt, dass über drei Viertel der Partikel im Klärschlamm verbleiben. Bei Nanosilber-Konzentrationen von 10 μg/l, die über den im realen Abwasser gefundenen Werten liegen, zeigten sich keine Hinweise auf eine Hemmung der Reinigungsleistung der Kläranlagen. Auch bei den mikroskopischen Untersuchungen des Belebtschlamms konnte kein Einfluss von Nanopartikeln auf die Zusammensetzung der Belebtschlammorganismen festgestellt werden.

Nanosilber hat damit in den derzeit real auftretenden Konzentrationen keinen Einfluss auf die Funktionsfähigkeit von Kläranlagen. Kläranlagen sind zudem nur geringe potentielle Eintragsquellen für Silbernanopartikel in die aquatische Umwelt. Es ist wahrscheinlich, dass sich der überwiegende Teil der Silbernanopartikel im Klärschlamm findet. Das Verhalten von Silbernanopartikeln in der Umwelt wird weiter untersucht.

Originalarbeiten:

• Quantification of Nanoscale Silver Particles Removal and Release from Municipal Wastewater Treatment Plants in Germany. Lingxiangyu Li, Georg Hartmann, Markus Döblinger and Michael Schuster. Environmental Science and Technology 2013, 47 (13) 7317.
• Verhalten von Nanopartikeln in Kläranlagen. Marina Maier, Marion Letzel und Martin Wegenke Mitteilungen der Fachgruppe Umweltchemie und Ökotoxikologie 2012, 18 (3) 62.