Siliziumdioxid Nanopartikel sind in wässrigen Lösungen im Vergleich zu anderen Partikeln ungewöhnlich stabil, was Auswirkungen auf ihr Verhalten z.B. in Kläranlagen haben kann. Auch können Siliziumdioxid Nanopartikel andere, in der Umwelt bereits vorhandene (schädliche) Chemikalien binden.

 

Aufgrund ihrer negativen Oberflächenladung sind Siliziumdioxid Nanopartikel in wässrigen Lösungen ungewöhnlich stabil und neigen kaum zur Agglomeration und Sedimentation. Daher binden sie auch im Gegensatz zu vielen anderen technischen Nanopartikeln (z.B. Titandioxid, Fullerene) keine Huminsäuren, während andere natürliche organische Materialien an die Oberfläche absorbieren können. In sandigen Böden sind kleinere Siliziumdioxid Partikel weniger mobil als größere [1-3,6,8].

 

Kläranlage © Mariusz Szczygie / fotolia.com

In der Kläranlage wird für die Reinigung von Nanopartikel-enthaltenden Abwässern angenommen, dass die Nanopartikel durch einen hohen Salzgehalt des Wassers schneller agglomerieren, was das Absinken der Nanopartikel und folglich deren Entfernung aus dem Wasser bewirkt. Diese Annahme trifft jedoch auf Siliziumdioxid Nanopartikel aufgrund ihrer Stabilität auch in Anwesenheit von Salz nicht zu. Daher sollte für diesen Partikeltyp (und möglicherweise weitere Partikeltypen) zur Abwasserreinigung auf Filtertechnik zurückgegriffen werden [4]. (vgl. Querschnittsthemen – Nanopartikel in der Abwasserreinigung)

Siliziumdioxid Nanopartikel können Chemikalien wie aromatische Kohlenwasserstoffe (Phenanthren, Naphthalin) binden. Die Stärke der Bindung hängt vom pH-Wert der Lösung ab. Ebenso kann eine Bindung zwischen Siliziumdioxid Nanopartikeln und Dichlorophen auftreten. Die Partikel können den Abbau der Chemikalien beschleunigen. Damit können Siliziumdioxid-Nanopartikel die Verfügbarkeit von Umweltschadstoffen für Organismen verringern [5,7].

 

Siliziumdioxid Nanopartikel haben in wässrigen Umgebungen eine geringe Agglomerations- und Sedimentationsneigung. Sie können verschiedene Chemikalien binden. Das kann einen Einfluss auf die Auswirkungen dieser Chemikalien auf Tiere und Pflanzen haben.

 

 

Literatur arrow down

  1. Yang, K et al. (2009), Langmuir, 25(6): 3571-3576.
  2. Zhang, Y et al. (2009), Water Res, 43(17): 4249-4257.
  3. Considine, RF et al. (2005), Aust J Chem, 58(12): 837-844.
  4. Zhang, Y et al. (2008), Water Res, 42(8-9): 2204-2212.
  5. Fang, J et al. (2008), Langmuir, 24(19): 10929-10935.
  6. Xue, N et al. (2016), Environ Sci Pollut Res, 23:11835-11844.
  7. Escalada, JP et al. (2014), Water Res, 50:229-236.
  8. Wang, C et al. (2012), Environ Sci Technol, 46:7151-7158.

 

 

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