Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nanoteilchen für Umwelt gefährlicher als bislang bekannt

14.11.2012
Nanopartikel schädigen Kleintiere stärker als bisherige Tests zeigen. Das hat eine neue Studie der Universität Koblenz-Landau nachgewiesen.

So reagieren bei Wasserflöhen (Daphnia magna) Nachkommen von Elterntieren, die Nanoteilchen aus Titandioxid ausgesetzt waren, deutlich empfindlicher als Nachkommen von Elterntieren aus einer Kontrollgruppe.


Titandioxid kann sich auf Wasserflöhen ablagern, deren Häutung verhindern und somit zum Tod der Tierchen führen. Dies zeigte eine vorangegangene Studie der Universität Koblenz-Landau.

Foto: Andre Dabrunz

Dies ist der Fall, obgleich die Nachkommen selbst nicht den Nanopartikeln ausgesetzt waren. Bei den Elterntieren wurden mit den üblichen Testverfahren keine Auswirkungen durch die Nanopartikel festgestellt. Bisherige Standardtests erfassen die Wirkung in der nächsten Generation nicht.

Je nach Dosierung der Nanopartikel sind die Nachkommen zwei- bis fünfmal empfindlicher gegenüber diesen Teilchen als unbehandelte Wasserflöhe. Schon in Konzentrationen, die um den Faktor 50 unterhalb der üblichen Wirkschwelle bei Elterntieren liegen, wirkt sich das bislang eher als unbedenklich geltende Titandioxid deutlich auf die nachfolgende Generation aus. Die niedrigste Dosierung, der die Elterntiere ausgesetzt waren, lag nur 20-fach über der im Rahmen anderer wissenschaftlicher Studien für Freiland-Gewässer vorhergesagten Konzentration. Durch den Vergleich mit den in dieser neuen Studie ermittelten Effektschwellen ließe sich in der regulatorischen Risikobewertung somit ein Risiko ableiten.

Die Empfindlichkeit der Tiere wurde anhand ihrer Schwimmfähigkeit abhängig von verschiedenen Konzentrationen von Titandioxid festgestellt. Durch eine beeinträchtigte Schwimmfähigkeit der Nachkommen ist möglicherweise deren Überlebensfähigkeit eingeschränkt und die Organismen könnten auch sensibler auf andere Stressfaktoren wie Pestizide oder Metalle reagieren. Bei der Elterngeneration sind dagegen auch nach längerer Einwirkung keine Folgen erkennbar. Ob ähnliche und weitere Effekte bei anderen Nanomaterialien oder Organismen auftreten, ist derzeit unbekannt.
Standard-Tests nicht geeignet

„Die Studie untermauert, dass Nanomaterialien aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften überraschende Wirkungen hervorrufen können“, erklärt Prof. Dr. Ralf Schulz vom Institut für Umweltwissenschaften Landau an der Universität Koblenz-Landau. „Daher reichen klassische Untersuchungen und Risikobewertungen nicht aus. Die Zulassungsbehörden müssen sich zügig für eine Weiterentwicklung und Einführung angepasster Tests einsetzen, um auch langfristige Risiken zuverlässiger bewerten zu können. Schließlich gelangen Nanopartikel dauerhaft in die Umwelt.“

Die Giftigkeit von Stoffen für die aquatische Umwelt wird meist anhand von Standard-Tests unter anderem an Wasserflöhen geprüft. Diese besitzen eine wichtige Bedeutung in der Nahrungskette von Seen und Teichen, sind einfach zu züchten und reagieren empfindlich auf Schadstoffe. Deren Auswirkungen lassen sich einfach und schnell über die Bewegungsfähigkeit der Wasserflöhe feststellen. Dazu gibt es von der OECD (Organisation for Economic Co-operation and Development) genormte Handlungsanweisungen, um vergleichbare Werte zu ermitteln. Sie beschränken sich jedoch auf eine Generation und berücksichtigen nicht deren Nachkommen. „Einen Rückschluss zu Auswirkungen der entsprechenden Stoffe auf den Menschen lassen diese Tests jedoch nicht zu,“ ergänzt Dr. Mirco Bundschuh, ein weiterer Autor der Studie.
Zahlreiche Branchen wie Elektronik, Chemie, Medizin oder Kosmetik setzen Nanopartikel bereits in großem Maßstab ein. Zum Beispiel enthalten Sonnencremes, Deodorants, Zahnpasten oder Salatdressings zur Aufhellung Nanoteilchen aus Titandioxid. Mit Sonnenlicht kann die Substanz auch Abwasser und Luft reinigen sowie Strom oder Wasserstoff erzeugen. Die Eigenschaften hängen von Größe und Struktur der 1 bis 100 Nanometer kleinen Teilchen ab, die damit rund tausendmal dünner sind als ein Menschenhaar. Aufgrund der Wachstumsprognosen für Herstellung und Einsatz von Nanoteilchen ist damit zu rechnen, dass sie zunehmend in die Umwelt gelangen. Obwohl über ihre Wirkung auf Mensch und Umwelt wenig bekannt ist, müssen Produkte mit Nanopartikeln nicht gekennzeichnet werden.

Die Studie:
„Titanium dioxide nanoparticles increase sensitivity in the next generation of the water flea Daphnia magna“, Mirco Bundschuh, Frank Seitz, Ricki R. Rosenfeldt, and Ralf Schulz. Die Studie wurde am 7. November 2012 in PLOS ONE (Online-Publikation der Public Library of Science) unter
http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0048956
veröffentlicht.

Kontakt:

Universität Koblenz-Landau
Prof. Dr. Ralf Schulz
Fortstraße 7
76829 Landau
Tel.: (06341) 280-31327
E-Mail: r.schulz@uni-landau.de

Pressekontakt:

Universität Koblenz-Landau
Kerstin Theilmann
Referatsleiterin Öffentlichkeitsarbeit
Fortstraße 7
76829 Landau
Tel.: (06341) 280-32219
E-Mail: theil@uni-koblenz-landau.de

Fink & Fuchs Public Relations AG
Ralf Klingsöhr
Paul-Heyse-Str. 29
80336 München
Tel.: (089) 589787-12
E-Mail: ralf.klingsoehr@ffpr.de

Bernd Hegen | idw
Weitere Informationen:
http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0048956
http://www.uni-koblenz-landau.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Mikroplastik: Lösungsansätze aus der Bionik
14.09.2016 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

nachricht Quantifizierung der chemischen Effekte von Luftschadstoffen auf die menschliche Gesundheit
12.09.2016 | Max-Planck-Institut für Chemie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Synthese-chemischer Meilenstein: Neues Ferrocenium-Molekül entdeckt

Wissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) haben zusammen mit Kollegen der Freien Universität Berlin ein neues Molekül entdeckt: Die Eisenverbindung in der seltenen Oxidationsstufe +4 gehört zu den Ferrocenen und ist äußerst schwierig zu synthetisieren.

Metallocene werden umgangssprachlich auch als Sandwichverbindungen bezeichnet. Sie bestehen aus zwei organischen ringförmigen Verbindungen, den...

Im Focus: Neue Entwicklungen in der Asphären-Messtechnik

Kompetenzzentrum Ultrapräzise Oberflächenbearbeitung (CC UPOB) lädt zum Expertentreffen im März 2017 ein

Ob in Weltraumteleskopen, deren Optiken trotz großer Abmessungen nanometergenau gefertigt sein müssen, in Handykameras oder in Endoskopen − Asphären kommen in...

Im Focus: Mit OLED Mikrodisplays in Datenbrillen zur verbesserten Mensch-Maschine-Interaktion

Das Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP arbeitet seit Jahren an verschiedenen Entwicklungen zu OLED-Mikrodisplays, die auf organischen Halbleitern basieren. Durch die Integration einer Bildsensorfunktion direkt im Mikrodisplay, lässt sich u.a. die Augenbewegung in Datenbrillen aufnehmen und zur Steuerung von Display-Inhalten nutzen. Das verbesserte Konzept wird erstmals auf der Augmented World Expo Europe (AWE), vom 18. – 19. Oktober 2016, in Berlin, Stand B25 vorgestellt.

„Augmented Reality“ (erweiterte Realität) und „Wearable Displays“ (tragbare Displays) sind Schlagworte, denen man mittlerweile fast täglich begegnet. Beide...

Im Focus: OLED microdisplays in data glasses for improved human-machine interaction

The Fraunhofer Institute for Organic Electronics, Electron Beam and Plasma Technology FEP has been developing various applications for OLED microdisplays based on organic semiconductors. By integrating the capabilities of an image sensor directly into the microdisplay, eye movements can be recorded by the smart glasses and utilized for guidance and control functions, as one example. The new design will be debuted at Augmented World Expo Europe (AWE) in Berlin at Booth B25, October 18th – 19th.

“Augmented-reality” and “wearables” have become terms we encounter almost daily. Both can make daily life a little simpler and provide valuable assistance for...

Im Focus: Künstliche Intelligenz ermöglicht die Entdeckung neuer Materialien

Mit Methoden der künstlichen Intelligenz haben Chemiker der Universität Basel die Eigenschaften von rund 2 Millionen Kristallen berechnet, die aus vier verschiedenen chemischen Elementen zusammengesetzt sind. Dabei konnten die Forscher 90 bisher unbekannte Kristalle identifizieren, die thermodynamisch stabil sind und als neuartige Werkstoffe in Betracht kommen. Das berichten sie in der Fachzeitschrift «Physical Review Letters».

Elpasolith ist ein glasiges, transparentes, glänzendes und weiches Mineral mit kubischer Kristallstruktur. Erstmals entdeckt im El Paso County (USA), kann man...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Einsteins Geburtsstadt wird für eine Woche Hauptstadt der Physik

23.09.2016 | Veranstaltungen

Industrie und Wissenschaft diskutieren künftigen Mobilfunk-Standard 5G auf Tagung in Kassel

23.09.2016 | Veranstaltungen

Fachgespräch Feste Biomasse diskutiert Fragen zum Thema "Qualitätshackschnitzel"

23.09.2016 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Das Korallenthermometer muss neu justiert werden

23.09.2016 | Biowissenschaften Chemie

Doppel-Infektion macht Erreger aggressiver

23.09.2016 | Biowissenschaften Chemie

Synthese-chemischer Meilenstein: Neues Ferrocenium-Molekül entdeckt

23.09.2016 | Biowissenschaften Chemie