Engineered Nanopartikel können vorbei gegenwärtige Wasserbehandlungsmethoden, sagt Studie

Eine neue Studie hebt eine der Herausforderungen hervor, mit denen unsere Wassersysteme konfrontiert sind, wenn neue Arten von Materialien in die Wasserversorgung gelangen. Die Forscher sagen, dass ihre Ergebnisse Bedenken darüber aufwerfen, ob derzeitige Wasseraufbereitungsanlagen künstlich hergestellte Nanopartikel entfernen können.
Die Studie hebt eine der Herausforderungen hervor, mit denen unsere Wassersysteme konfrontiert werden, wenn neue Materialien in die Wasserversorgung gelangen.

In der Zeitschrift Umwelttechnik WissenschaftForscher von der Universität von Kalifornien (UC), Riverside, beschreiben, wie sie zu ihren Schlussfolgerungen kamen, nachdem sie insbesondere ein synthetisches Nanopartikel - Titandioxid - untersucht hatten.

Nanomaterialien sind nicht neu - die Natur ist voll von winzigen Teilchen, die so klein sind, dass man Messungen auf der Skala von Atomen und Molekülen verwenden muss, um sie zu bemessen. Nanotechnologie ist jedoch neu und erzeugt neue Arten von Materialien, die entweder nicht vorhanden oder ungewöhnlich sind.

Konstruierte Nanomaterialien sind für Wissenschaftler und Technologen attraktiv, weil sie auf der Ebene von Atomen und Molekülen manipuliert werden können, um bemerkenswerte und einzigartige Qualitäten zu zeigen, die in ihrer großformatigen Form nicht vorhanden sind.

Diese technisch hergestellten Nanomaterialien sind eine schnell wachsende Klasse von Schadstoffen, da sie zunehmend in Industrien wie der Energietechnik eingesetzt werden und Produkte wie Kosmetika, Medikamente, Elektronik und Sonnenschutzmittel herstellen.

"Erhebliche Besorgnis" über potenzielle Gesundheitsrisiken von technisch hergestellten Nanomaterialien

Die Autoren stellen fest, dass es "erhebliche Bedenken" hinsichtlich der potenziellen Gesundheits- und Umweltrisiken von Nanomaterialien gibt, wie zum Beispiel Titandioxid, und einige Studien haben herausgefunden, dass eine Form des Nanomaterials mit oxidativem Stress in menschlichen Zellen zusammenhängt und andere, dass es für verschiedene Oberflächenwasserorganismen toxisch ist.

Das Team entschied sich für Titandioxid, da es das am häufigsten verwendete technische Nanomaterial ist - es wird in einer breiten Palette von Produkten wie Farben, Kosmetika, Beschichtungen und fortschrittlichen Keramik- und Halbleitermaterialien für Energie- und Umweltanwendungen gefunden.

Sie stellen außerdem fest, dass im Gegensatz zu anderen technisch hergestellten Nanomaterialien mehr als die Hälfte des weltweit produzierten Titandioxids entweder direkt aus Kosmetika oder indirekt aus anderen Anwendungen in das Abwasser gelangen.

Für ihre Studie verwendeten die Forscher verkleinerte Versionen von drei Stufen, die typischerweise in Wasseraufbereitungsanlagen verwendet werden, um ihre Wirksamkeit bei der Entfernung von Titandioxid-Nanopartikeln zu testen. Die drei Stufen sind: Koagulation, Flockung und Sedimentation.

In der Studie wurde die "Möglichkeit einer signifikanten Freisetzung" von Titandioxid-Nanopartikeln gefunden

Das Team stellt fest, dass ihre Ergebnisse zeigten, dass "unter realistischen Wasserchemien die Möglichkeit einer signifikanten Freisetzung von Titandioxid-Nanopartikeln besteht". Sie beobachteten Dosen von etwa 5 Teilen pro Million Partikel, die kleiner als 450 Nanometer waren, nach der Sedimentation.

Die Autorin Sharon Walker, Professorin für Chemie- und Umweltingenieurwissenschaften an der UC-Riverside, sagt:

"Während eine weitere Optimierung solcher Behandlungsprozesse eine verbesserte Effizienz beim Entfernen ermöglichen könnte, veranschaulicht diese Studie die Herausforderungen, denen wir uns gegenüber der Entwicklung neuer künstlich hergestellter Nanomaterialien stellen müssen."

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