NanoMobil - Synthetische Silber-Nanopartikel im System Boden-Grundwasser: Mobilität, Wirkungen auf die Lebensgemeinschaft und Wechselwirkung zwischen Hydro-, Pedo- und Biosphäre (UBC)
Projektlaufzeit: 2014-2017
Leitung:
Prof. Dr. rer. nat. Andreas Schäffer
Dr. rer. nat. Martina Roß-Nickoll
Dr. rer. nat. Hanna Maes
Bearbeitung:
Auftraggeber:
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Projektpartner:
- Lehrstuhl für Ingenieurgeologie und Hydrogeologie der RWTH Aachen (LIH)
- Forschungsinstitut für Ökosystemanalyse und Bewertung e. V. (gaiac)
- Agrosphäre, Institut für Bio-und Geowissenschaften, Forschungszentrum Jülich GmbH (IBG-3)
- Postnova Analytics GmbH (PA)
- Umwelt Bundesamt (UBA)
Hintergrund:
Synthetische Nanopartikel werden mannigfaltig in der Industrie eingesetzt und gelangen über diverse Wege in die Umwelt. Silbernanopartikel (AgNPs) finden, aufgrund ihrer bakteriziden Wirkung, vor allem Anwendung in Medizinprodukten, Textilien oder Kosmetikartikeln. Trotz des breiten Einsatzgebietes ist über die Risiken von Silbernanopartikeln hinsichtlich des Verhaltens in der Umwelt und der Toxizität nur wenig bekannt. Hier setzt das Projekt Nanomobil an. In verschiedenen Fachbereichen soll das Verhalten von Silbernanopartikeln im System Boden-Grundwasser in den unterschiedlichen Medien Pedosphäre, Hydrosphäre und Biosphäre analysiert werden. Ein weiterer Bestandteil des Projektes ist die Entwicklung einer geeigneten Messtechnik von AgNPs. Das Institut für Umweltforschung setzt seinen Fokus auf die Biosphäre und untersucht hierbei die Wechselwirkungen zwischen AgNPs und den Kompartimenten Boden, dem im Boden enthaltenen Wasser, dem im Boden lebenden Organismen, dem Grundwasser und den dazugehörigen Organismen. In Bodensäulenversuchen werden die Verteilung und der Transport von sowohl tensidstabilisierten, als auch oberflächenbeschichteten AgNPs, analysiert. Effekte der Nanomaterialien auf Regenwürmer und Springschwänze (Bodenbewohner) und Grundwasserorganismen werden untersucht und die Aufnahme der AgNPs in den Organismen quantifiziert. Darüber hinaus wird die Auswirkung von unterschiedlichen Regenwurmarten (epigäisch vs. endogäisch) und Springschwänzen auf die Verteilung und den Transport von Silber im Boden evaluiert. Die Daten dienen als Grundlage für eine Freilandstudie in einem terrestrischen Modellökosystem (TME)-Anlage (Gaiac), in der Effekte auf die Lebensgemeinschaft untersucht werden. Die Studien werden im Hinblick auf eine zukünftige Risikobewertung von AgNPs durchgeführt.