Netzwerk NanoSilber

Gezielte Weiterentwicklung und
verantwortungsvolle Umsetzung
von Nanosilber Produkten

Abschätzung der Umweltgefährdung durch Silber-Nanomaterialien – vom chemischen Partikel bis zum technischen Produkt

Das Vorhaben UMSICHT hatte zum Ziel, Verhalten, Verbleib und Wirkung von Silber Nanopartikeln in der Umwelt besser zu verstehen. Von unterschiedlich hergestellten Partikeln wurden unter verschiedenen Bedingungen Lösungs-, Transportverhalten, Stabilität und Wirkung auf Lebewesen in Gewässern und Böden untersucht. Dabei wurden Standardverfahren eingesetzt, aber auch einige optimiert oder neue entwickelt.

Als Beispiel für Verbraucherprodukte wurden Silber Nanopartikel in Textilien untersucht – von der Partikel-, Faser- und Gewebeherstellung über das Abrieb- und Waschverhalten bis hin zur Entsorgung in der Kläranlage. Es wurde deutlich, dass die Art der Textilherstellung entscheidend dafür ist, ob und in welcher Menge die Partikel in die Umwelt gelangen: im Idealfall so gut wie nichts, im schlechtesten Fall nahezu alles. Die Kläranlagensimulationen haben bestätigt, dass bei umweltrelevanten Konzentrationen > 90 % der Silbernanopartikel im Klärschlamm verbleiben und nicht in den Vorfluter gelangen.

Die Untersuchungen umfassten neben der Erfassung der Wirkung der reinen Modellsubstanz auf die Aktivität von Klärschlamm und von Bodenorganismen sowohl den Eintrag der Modellsubstanz in die Kläranlage, die Verteilung und Sorption an Belebtschlamm als auch die Simulation der landwirtschaftlichen Klärschlammverwertung mit Untersuchungen zur langfristigen Bioverfügbarkeit von am Belebtschlamm sorbierten Nanomaterialien.

Modellsubstanz war das Silbernanopartikel (NM-300K). Zusätzlich wurden alle Untersuchungen mit AgNO3 als Referenz durchgeführt.

Fazit des Projekts:

  • Textilien machen nur etwa 10 % des AgNP Markts aus
  • Produktsicherheit bei Textilien ist möglich
  • Die Umweltbelastung durch AgNP aus Textilien ist gering
  • Langzeituntersuchungen sind von großer Wichtigkeit und werfen Bedenken auf

Ergänzende Studien zum Silbergehalt in Gewässern

Die Fachgruppe Analytische Chemie der TU München hat eine spezielle Anreicherungstechnik (Cloud Point Extraktion) entwickelt, mit der es nun erstmals möglich ist, reale Konzentrationen von Nanosilber in Umweltproben zu bestimmen und den Weg der Partikel durch das Abwassersystem, wo sie nach dem Gebrauch größtenteils landen, bis in die Kläranlage und darüber hinaus zu messen. Mit dem entwickelten Messverfahren können nun Silbernanopartikel hoch selektiv und in extrem niedrigen Konzentrationen bestimmt werden.

Das Resultat des Projekts ist erfreulich: Die tatsächlich gemessenen Konzentrationen in den Gewässern waren äußerst niedrig. In nur vier der 13 untersuchten oberbayerischen Seen lag die Konzentration überhaupt oberhalb der Nachweisgrenze von 0,2 Nanogramm pro Liter. Kein Messwert war höher als 1,3 Nanogramm pro Liter. Beispielhaft für Fließgewässer wurde die Isar von der Quelle bis zur Mündung an rund 30 Stellen untersucht. Gemessen wurde auch die Konzentration von Silbernanopartikeln im Zu- und Ablauf von Klärwerken. Dabei konnte nachgewiesen werden, dass mindestens 94 Prozent der Silbernanopartikel in den Klärwerken zurückgehalten werden.

Einen Grenzwert für Silbernanopartikel in Gewässern gibt es bisher zwar nicht, aber laut Trinkwasserverordnung des Umweltbundesamtes1), wird nach Abschluss der
Wasseraufbereitung eine Höchstkonzentration von 80 Nanogramm Silber pro Liter als unbedenklich eingestuft. Das entspricht etwa der 60-fachen Menge der gemessenen
Höchstkonzentration. Somit zeigen die gemessenen Werte im einstelligen Nanogramm-Bereich die gute Qualität der bayerischen Gewässer. Experimentelle Daten des Bayerischen Landesamts für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit zur Aufnahme von Silbernanopartikeln im menschlichen Körper zeigen, dass aufgrund der geringen Vorkommen in der Umwelt und einer insgesamt niedrigen Aufnahme im Körper nicht von einem Gesundheitsrisiko durch Nanosilber auszugehen ist.

Pressemeldung: http://www.stmuv.bayern.de/aktuell/presse/pressemitteilung.htm?PMNr=146/16

Das Verbundprojekt wurde gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung.

Projekt UMSICHT

Shortfacts:

Abschätzung der Umweltgefährdung durch Silber-Nanomaterialien: vom chemischen Partikel bis zum technischen Produkt


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