Nanomaterialien können aus verschiedenen Quellen freigesetzt werden, in die Umwelt gelangen und dort mit dem Menschen, Umweltorganismen und Pflanzen in Kontakt kommen. Nach Schätzungen sind weniger als 0,1 Promille davon technisch hergestellte Nanomaterialien, der überwiegende Teil ist natürlichen Ursprungs, z.B. Staub oder Pollen. Das entspricht mengenmäßig weniger als einer „Erbse“ in einem olympischen Schwimmbecken.

Die geschätzte Menge an technisch hergestellten Nanomaterialien, die pro Jahr in die Umwelt gelangen, wird auf ungefähr 300.000 Tonnen beziffert. Dabei handelt es sich hautsächlich um Metalle oder Metalloxid-Verbindungen (z.B. Titandioxid oder Eisen). Nach ihrer Freisetzung können die Nanomaterialien je nach Herkunft in Luft, Wasser und Boden auf verschiedene Weise transportiert und verteilt werden. Abhängig von der jeweiligen Umgebung variieren Verweildauer, Mobilität und Reaktivität der Nanomaterialien. Die Nanomaterialien können sich auflösen, in andere Verbindungen umgewandelt werden oder sich zusammenlagern und größere Partikel bilden.

 

Luft

Schornstein mit Abgasen © spuno / fotolia.comEinmal in der Luft verbleiben Nanomaterialien aufgrund ihres geringen Gewichtes Stunden bis wenige Wochen in der Atmosphäre und können durch den Wind weit verbreitet werden. Sie verhalten sich in der Luft genauso wie natürliche Partikel, z.B. Pollen oder Saharastaub. Das bedeutet, dass sie sich mit anderen Teilchen zusammenlagern und so größere Partikel bilden können. Aus der Luft können Nanomaterialien von Mensch und Tier eingeatmet werden und gelagen so auch in den Körper (siehe dazu Wie werden Nanomaterialien aufgenommen?. Sie können durch Regen ausgewaschen werden oder lagern sich am Boden bzw. an Oberflächen von z.B. Pflanzen an. Nach Entfernen aus der Luft gelangt der Großteil der Nanomaterialien über Flüsse in die Weltmeere, ein geringerer Anteil verbleibt in den Boden.

 

Wasser

Wassertropfen © guy / fotolia.comGenerell können technisch hergestellte Nanomaterialien in Binnengewässern und Meeren mit der Strömung über weite Strecken transportiert werden. Ihr Verhalten im Wasser variiert je nach Material und Partikelgröße. Sie lösen sich im Wasser auf, verbleiben im Wasser oder lagern sich mit anderen Partikeln zusammen und setzen sich dann am Boden des Gewässers ab.

Die Mehrheit der in Abwässern angereicherten Nanomaterialien werden im Klärwerk zwar abgetrennt, nicht abtrennbare Nanoteilchen können trotzdem über das geklärte Abwasser in Binnengewässer gelangen.

 

Boden

Querschnitt der verschiedenen Bodenschichten des Erdreichs ©eyetronic / fotolia.comIn Böden sind die meisten technisch hergestellten Nanomaterialien nur wenig mobil und es findet nur ein geringer Transport in die Tiefe statt. Unlösliche Nanomaterialen können sich dadurch im Boden anreichern, mit anderen Stoffen zusammenlagern oder aber sich auflösen. Die freigesetzten Ionen sind mobiler und können mit dem Regenwasser ausgewaschen werden. Dies trifft auch für Nanomaterialien im Sediment zu, welche auch kaum wandern und am Ort der Ablagerung verbleiben.

 

 

 

 

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