Über Müll und Boden… - scinexx | Das Wissensmagazin
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…in die Nahrungskette

Über Müll und Boden…

Aber nicht nur ins Wasser gelangen die Nanopartikel aus unseren Alltagsprodukten. Wenn das Schneidbrett seinen Dienst getan hat oder die Socke total zerlöchert ist, landen beide im Müll. Über den Abfall kommen diese Produkte dann entweder in die Müllverbrennung oder auf die Deponie. Und auch dort ist ihre Reise noch lange nicht zu Ende. Weil die Nanoteilchen so klein und leicht sind, können sie beim Verbrennen mit dem Rauch aufgewirbelt werden, durch die Filter schlüpfen und in die Atmosphäre gelangen. Auf Deponien können sie mit dem Sickerwasser in den Boden transportiert werden und dabei sogar noch Schwermetalle mitnehmen, die sich besonders gut an ihrer großen Oberfläche anlagern können.

Sojapflanzen nehmen Nanopartikel aus der Erde auf © Fritz Geller-Grimm / CC_by-sa 2.5

Sojapflanzen in Nanopartikel-Erde

Was aber passiert, wenn die Nanopartikel im Boden sind? Genau das hat ein internationales Forscherteam im Jahr 2012 genauer untersucht. Für ihre Studie ließen sie Sojabohnenkeimlinge in Erde mit verschiedenen Konzentrationen von Nanoteilchen aufwachsen. Die Töpfe enthielten zwischen 5 und 50 Gramm Nano-Zinkoxid pro Kilogramm Erde oder aber zwischen 10 und 100 Gramm Nano-Ceriumdioxid pro Kilogramm. Ceriumdioxid-Nanoteilchen werden unter anderem in Keramik-Katalysatoren und Dieselrußfiltern von Autos eingesetzt, Nano-Zinkoxid ist in Sonnencremes und Kosmetika enthalten. Nachdem die Pflanzen ausgewachsen waren, ermittelten die Wissenschaftler deren Größe und den Sojabohnen-Ertrag. Zudem analysierten sie, wie viel Zink und Cerium aus den Nanopartikeln sich in den verschiedenen Pflanzengeweben angesammelt hatten.

„Wir haben festgestellt, dass die Nanopartikel nicht im Boden blieben, sondern von den Pflanzen aufgenommen und angereichert wurden“, berichten John Priester von der University of California in Santa Barbara und seine Kollegen. Das Ceriumdioxid sammelte sich an den Wurzeln der Sojapflanzen und hemmte dort schon in geringen Konzentrationen das Pflanzenwachstum. Bei höheren Dosen blockierte es sogar fast die gesamte Stickstoffaufnahme der Wurzeln. Weil den Pflanzen dieser wichtige Nährstoff fehlte, produzierten sie auch weniger Sojabohnen. Sollten zukünftig mehr dieser Nanopartikel in die Böden gelangen, könnte dies die Erträge wichtiger Nutzpflanzen mindern und man müsste die Düngung erhöhen, warnen die Forscher.

Dreifach mehr Nano-Zinkoxid in den Sojabohnen © USDA

Nano-Zink reichert sich in Sojabohnen an

Noch beunruhigender war aber das Ergebnis für die Nano-Zinkoxid-Versuche. Denn dort reicherten sich die Nanopartikel nicht nur in den Wurzeln an, sondern auch in den oberirdischen Pflanzenteilen – und damit auch in den essbaren Sojabohnen. In den Blättern lagen die Zink-Werte vierfach über normal, in den Bohnen immerhin noch dreifach. „Das ist besorgniserregend, denn sehr hohe Zinkgehalte können Langzeiteffekte sowohl für die Pflanzen als auch für die menschliche Gesundheit haben“, sagen die Forscher.

Ihre Ergebnisse zeigen, dass sich Nanopartikel, die über den Müll und andere Wege in den Boden gelangen, langfristig auch auf unseren Tellern wiederfinden. Es sei daher wichtig, in Zukunft mehr als bisher darauf zu achten, dass Nanopartikel nicht unkontrolliert in Abwasser und Böden gelangen, meinen Priester und seine Kollegen.

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Nadja Podbregar
Stand: 08.03.2013

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Nanopartikel
Die unsichtbaren Helfer und ihre Schattenseiten

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