Umweltverhaltensmodelle von Nanopartikeln
Wissenschaftler starteten das EU-geförderte Projekt „Nanoparticles fate assessment and toxicity in the environment“ (NANOFATE), um ausgewählte volumenstarke Produkte zu bewerten, die nicht recycelt werden. Zu Stoffen, die in den Boden oder in das Abwasser gelangen können, zählen bspw. Kraftstoffzusätze, Produkte des persönlichen Pflegebedarfs sowie antibakterielle Erzeugnisse. Das Team beobachtete ENP von jedem Produkt über den Postproduktionslebenszyklus, von dem Eintritt verbrauchter Produkte in die Umwelt über die Abfallbehandlung bis hin zum finalen Verhalten und der potenziellen Toxizität. Die Wissenschaftler untersuchten die Teilchenchemie und das Verhalten ausgewählter ENP, die aus Silber (Ag), Zinkoxid (ZnO) und dem Kraftstoffzusatz Cerdioxid (CeO2) bestehen. Es wurde mit Kobalt dotiertes ZnO hergestellt, um die Verhaltensuntersuchungen zu erleichtern. Die ENP wurden sowohl an ökotoxikologischen Medien als auch natürlichen Systemen evaluiert. Um möglichst realitätsnahe Bedingungen zu schaffen, wurden die Protokolle optimiert. Es wurden erste Modelle zum Umweltverhalten entwickelt, um die CeO2-Bodenablagerung sowie den Ein- und Ausgang von Nano-ZnO und Ag in bzw. aus Abwasserbehandlungsanlagen vorherbestimmen zu können Durch die experimentelle Projektarbeit wurden die zur Verfügung stehenden Speziesdatenpunkte, die zur Ableitung der Sensibilitätsverteilungen von Spezies verwendet werden, um 50 % gesteigert. Das Team lieferte wichtige Daten zur Ökotoxizität und dazu, wie sich diese auf Faktoren wie den Boden-pH-Wert, die Beschichtung von ENP und den Lebenszyklus auswirkt. Durch die Resultate konnten relevante Mengen für Bedingungen einer akuten und chronischen Toxizität umweltrelevanter Medien festgestellt werden. Die ursprünglichen, auf Annahmen basierenden Modelle wurden mit verfügbaren echten Daten aus dem laufenden Projekt und aus weiteren Projekten verfeinert. Die fertigen Modelle ließen detaillierte Schlussfolgerungen zu ausgewählten ENP zu, die lokal und EU-weit untersucht wurden. Im Rahmen des Projekts wurden zahlreiche Berichte, die unter anderem auf das vorhergesagte Bodenkontaminationsniveau zu jedem ausgewählten ENP eingingen, sowie Abbildungen zu schlechten und den schlechtesten Konzentrationen für sechs europäische Flusseinzugsgebiete erstellt. Die Wissenschaftler erstellten ebenfalls unter Anwendung eines Ansatzes zur speziessensiblen Verteilung einen Bericht zu den phylogenetischen und eigenschaftsbasierten Auswirkungen. Es wurden 21 Artikel in renommierten Fachzeitschriften und vier massenmediale Zeitschriftenartikel veröffentlicht. Weitere Beiträge sind in Vorbereitung. Es wurden umfassende Kontakte zu regulatorischen und Standardisierungsorganisationen hergestellt. Das NANOFATE-Projekt ist auf Forschung ausgerichtet, die für Umwelt und Wirtschaft von Bedeutung ist. Durch die Ergebnisse werden die Beteiligten mit erforderlichen Instrumenten, Techniken und Fachkenntnissen ausgerüstet, welche es ermöglichen, die mit verschiedenen ENP in Zusammenhang stehenden Risiken verstehen und vermitteln zu können.
Schlüsselbegriffe
Nanopartikel, Risikobewertung, Verhaltensbewertung, Toxizität, Umwelt
