Einfluss von Silber-Nanopartikeln auf die Aquatische Umwelt: Analytische Methodenentwicklung und Feldversuche

• Antragstellerin: Dr. Lena Telgmann
• Fachliche Zuordnung: Analytische Chemie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 240931536

Das Bestreben dieses Forschungsprojektes ist die Untersuchung des Einflusses von Silber-Nanopartikeln aus Hygieneprodukten und möglicher Reaktionsprodukte auf die aquatische Umwelt. Die Untersuchungen beinhalten sowohl die Entwicklung einer Reihe analytischer Methoden, als auch ihre Anwendung in Labor- und Feldversuchen. Die Ziele sind:1. Die Anpassung und Optimierung von analytischen Methoden und Strategien für die Untersuchung von gelöstem und nanopartikulärem Silber in Abwasser und Oberflächengewässer. 2. Die Anwendung der entwickelten Methoden in Labor- und Feldversuchen, um folgende Fragen zu beantworten: - Wieviel Silber-Nanopartikel und andere Silberspezies werden wärend des Klärprozesses in der Abwasserreinigungsanlage entfernt?- Wie verteilen sich Silber-Nanopartikel in Oberflächengewässern nach Eintrag in die Umwelt?- In welcher Form kommt Silber vor? Finden in der aquatischen Umwelt Transformationen statt?Im ersten Teil des Projektes werden Methoden wie Isotopenverdünnungsanalyse, Isotopenfraktionierung, single particle ICP-MS, und cloud-point-Extraktion entwickelt, um Silberspezies, besonders Silberionen Ag(I) und Silber-Nanopartikel, zu identifizieren und zu quantifizieren. Die entwickelten Methoden sollen robust sein und anwendbar für die Analyse von Umweltproben wie Seewasser und Sediment. Im zweiten Teil des Projektes wird das Verhalten der Nanopartikel während des Klärprozesses untersucht, indem Silbereintrag und Silberausstoß einer Kläranlage bilanziert werden. Speziation von Zufluss und Abfluss der Kläranalage wird zeigen, ob es zu Speziestransformationen kommt.Das Verhalten der Silver-Nanopartikel gegenüber Auflösung, Oxidation, Fällung, sowie ihre Interaktion mit organischem Material (Huminsäuren) wird ebenfalls untersucht. Mögliche Speziestransformationen werden mittels der in Teil 1 entwickelten Methoden überwacht. Um den Einfluss der Silbernanopartikel auf die aquatische Umwelt zu untersuchen, wird ein Experiment durchgeführt, in dem Silber-Nanopartikel in einen ganzen See beigegeben werden. Diese Studie wird in der Experimental Lake Area in Ontario, Kanada, durchgeführt. Der See wird direkt nach Zugabe der Partikel und nach vollständiger Durchmischung beprobt. Die Seewasser- und Sedimentproben werden mittels der analytischen Methoden aus Teil 1 analysiert. Die Ergebnisse werden Informationen zur Verteilung im See geben und Informationen darüber, in welcher Form Silber vorliegt. Ein Vergleich mit den Laboruntersuchungen bzgl. der Auflösung, Fällung, Oxidation, etc. wird eine ausführliche Bewertung des Einflusses von Silber-Nanopartikeln auf die aquatische Umwelt erlauben.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Kanada
• Gastgeber: Professor Dr. Holger Hintelmann