Umweltschutz

Nanopartikel können während oder nach der bestimmungsgemäßen Verwendung von Produkten in die Umwelt gelangen und sich dabei auf die verschiedenen Umweltkompartimente Wasser, Boden, Luft sowie Flora und Fauna verteilen.

Das physikalische und chemische Verhalten der Nanopartikel hängt neben ihrer tatsächlichen Größe von der jeweiligen Metallspezies (Metalloxide, Nano-Metalle), der stofflichen Zusammensetzung (Carbon-Tubes etc.) sowie von einer eventuellen Beschichtung ab.

Atmosphäre

Viele Nanopartikel sind mit speziellen Beschichtungen überzogen, um ihre Zusammenlagerung (Agglomeration) zu verhindern. Das führt dazu, dass Nanopartikel trotz vergleichbarer Größe deutlich höhere Aufenthaltszeiten in der Atmosphäre aufweisen als andere ultrafeine Partikel. Durch den längeren Aufenthalt in der Atmosphäre ist auch ein Ferntransport möglich. Andererseits ist eine Adsorption von Nanopartikeln an Feinstaub möglich.

Boden

In Gegenwart von Nanopartikeln können Schwermetalle und andere Schadstoffe mobilisiert werden. Die biozide Wirkung von einigen Nanopartikeln (Nano-Silber), insbesondere auf Bakterien, kann das biologische Gleichgewicht im Boden stören.

Wasser

Schadstoffe in Bergwerksabwässern werden möglicherweise durch Nanopartikel mobilisiert und dadurch in Fließ- und Grundgewässer verschleppt. Eine solche Mobilisierung ist auch für Inhaltsstoffe von Schlämmen und Sedimenten anzunehmen.

Flora/Fauna

In verschiedenen Studien wurde eine Resorption von Nanopartikeln durch Pflanzen und Tiere festgestellt. Als direkte Folgen der Aufnahme der Nanopartikel wurden Schädigungen des Wurzelwachstums bei Pflanzen festgestellt.

• Auf Fische und Daphnien können Nanopartikel akute toxische Wirkungen haben. Gleichzeitig ist es möglich, dass sie als „Transporthilfe“ für andere Schadstoffe fungieren.
• Eine Bioakkumulation von Nanopartikeln in der Nahrungskette ist denkbar. Bisher liegen aber keine Daten dazu vor.

Viele der Untersuchungen, insbesondere zu den Auswirkungen von Nanopartikeln auf Lebewesen, wurden im Labor durchgeführt. Dabei wird nicht berücksichtigt, dass in der natürlichen Umgebung eine Reihe von Faktoren (z. B. Licht, Oxidantien und die Gegenwart anderer Stoffe) die realen Konzentrationen von Nanopartikeln und ihr physikalisches und chemisches Verhalten beeinflussen können.

Derzeit werden von verschiedenen Forschungsgruppen Modelle zur Risikoabschätzung von Nanopartikeln in der Umwelt entwickelt.