Natürliche Nanopartikel in Böden und Sedimenten als mögliche Vektoren für Umweltkontaminanten (BMBF MOE 09/R51) (ESA)
Projektlaufzeit: 2009 - 2010
Leitung:
Dr. rer. nat. Thomas-Benjamin Seiler
Prof. Dr. rer. nat. Henner Hollert
Bearbeitung:
Projektpartner:
Faculty of Applied Chemistry and Material Science, University Politehnica of Bucharest
Leitung
Prof. Dr. Alina Catrinel Ion
Prof. Dr. Ion Ion
Bearbeitung
Anton Ficai
Alina Culetu
Hintergrund:
Untersuchungen zum Verständnis der Wirkung von nanopartikulären Boden- bzw. Sedimentbestandteilen hinsichtlich Schadstofftransport, -verhalten und -bioverfügbarkeit
Seit bekannt ist, dass im Bereich von 1 - 100 nm Größe viele bekannte Materialien einzigartige physikalische Eigenschaften und chemisches Verhalten zeigen, sind die Nanowissenschaften ein fantastischer neuer Forschungsbereich. Auch für die Umweltwissenschaften ergeben sich daraus völlig neue Erkenntnisse und Forschungsinteressen, da viele Bestandteile natürlicher Matrices nanopartikulär sind bzw. entsprechende Eigenschaften besitzen. Beispiele für natürliche Nanopartikel in Böden und Sedimenten sind Hydroxide, aluminosilikate Tonmineralien, Humin- bzw. Fulvinsäuren, Viren, Nanomineralien wie nanopartikuläre Eisen- oder Manganhydroxide, und sog. Black carbon.
Die Mobilität von Nanopartikeln in Böden und Sedimenten kann vom Wasserdurchfluss beeinflusst werden, da die Bindung von Nanopartikeln an Bodenporen von Aggregation und Disaggregation abhängig ist. Auch die Mobilität von Schadstoffen hängt mit diesen Phänomenen zusammen, durch die Eigenschaft von Nanopartikeln, als starke Sorptionsphasen für hydrophobe Substanzen deren Transport und Bioverfügbarkeit zu verändern. Für mehrere Arten von Nanopartikel wurde gezeigt, dass sie in der Lage sind, eine ganze Reihe von organischer Verbindungen anzulagern, wie z.B. Dioxine, PAHs, DDTs, PBDEs, PCBs und Pestizide.
Dieses Projekt fokussiert Verhalten und Verbleib von Nanopartikeln mithilfe einer genauen Charakterisierung unterschiedlicher Typen von natürlichen Kleinstpartikeln in Böden und Sedimenten. Es soll die Bindung von Kontaminanten untersucht und in diesem Zusammenhang geeignete Analysemethoden verbessert werden, hinsichtlich der Untersuchung bestimmter Probenarten. Daraus abgeleitet werden soll eine Korrelation von Auftreten und Verteilung von Nanopartikeln mit dem Vorhandensein von organischen Kontaminanten. Mittels einer umfangreichen Biotest-Batterie, die eine große Breite ökotoxikologischer Endpunkte abdeckt, soll der Einfluss von Nanopartikeln auf Transport, Extrahierbarkeit und Bioverfügbarkeit von Schadstoffen untersucht werden.