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Nanomaterialien – eine Herausforderung an die Bewertung von Chemikalien in der Umwelt

Zur Bewertung der potenziellen Risiken von Chemikalien in der Umwelt werden standardisierte und harmonisierte Testverfahren wie z. B. die Testrichtlinien und Leitfäden der OECD herangezogen, in denen Verhalten und Wirkung von Chemikalien anhand festgelegter und definierte Aspekte abgefragt werden. Nanomaterialien verfügen allerdings über besondere physikalische und chemische Eigenschaften, die zur Konsequenz haben könnten, dass sich Nanomaterialien in der Umwelt anders verhalten und anders wirken als herkömmliche Chemikalien. Die Ergebnisse bisheriger Forschung zeigen, dass die Betrachtung zusätzlicher Aspekte, die über die in den Testverfahren festgelegten hinausgehen, für die Abschätzung von Verhalten und Wirkung von Nanomaterialien und damit auch für die Bewertung des potentielle Umweltrisikos entscheidend sein kann.

Gefördert durch das BMUB hat das Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie - IME eine Strategie zur Untersuchung von Verhalten und Wirkung synthetischer Nanomaterialien in der Umwelt entwickelt, die darüber hinaus über ein gestuftes Verfahren zu einer ersten Bewertung der potentiellen Risiken von Nanomaterialien in der Umwelt gelangt. 

Die wesentlichen Inhalte im Überblick

Im Rahmen der Studie wurde zunächst über eine umfangreiche Recherche der aktuellen wissenschaftlichen Literatur der notwendige Anpassungsbedarf hinsichtlich relevanter Aspekte der Umweltwirkung und des Umweltverhaltens von Nanomaterialien in der Umwelt abgeleitet. Des Weiteren wurden die Testverfahren identifiziert, für die eine Anpassung oder gar Neuentwicklung für die Umweltprüfung von Nanomaterialien als zwingend notwendig erachtet wird.
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Auf Grundlage dieser Erkenntnisse wurden Forderungen an die Untersuchung von Nanomaterialien aufgestellt, die Berücksichtigung in einer Test- und Bewertungsstrategie finden sollten. So schlägt die Strategie die gleichberechtigte Untersuchung der ökotoxischen Wirkung von Nanomaterialien in den Umweltkompartimenten Wasser, Boden, Sediment vor – eine ungewöhnliche Forderung verglichen mit den generellen Vorgaben zur Bewertung von Chemikalien, die zumeist zunächst auf die Untersuchung der aquatischen Ökotoxizität beschränkt ist. Begründet wird dieses Vorgehen mit dem derzeitigen ungenügenden Wissen zum Verhalten und zur Verfügbarkeit von Nanomaterialen in diesen Kompartimenten. Ausgehend von dem Wissen, dass viele Nanomaterialien in der Umwelt schnell ihre physikalisch-chemische Gestalt und damit auch ihre potentielle Toxizität gegenüber Umweltorganismen ändern, fordert die Strategie eine Betrachtung von Verhalten und Wirkung von in der Umwelt gealterten Nanomaterialien. Für fotokatalytisch aktive Nanomaterialen wird zudem eine Betrachtung der toxischen Wirkung bei simuliertem Sonnenlicht vorgeschlagen.
Die im Vorhaben erarbeiteten Erkenntnisse zur spezifischen Untersuchung von Umweltverhalten und -wirkung von Nanomaterialien wurden in einer stufenweise aufgebauten Test- und Bewertungsstrategie hinterlegt. Sofern die darin erfolgenden Untersuchungen ein Risiko für die Umwelt identifizieren, werden pro Stufe immer umfangreichere Untersuchungsprogramme mit definierten Testverfahren durchgeführt. Zur Validierung dieser Teststrategie ist es notwendig, die vorgeschlagene Vorgehensweise zu erproben.


Stand: 29.08.2014