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Teilprojekt: Elektronenmikroskopische Nachweisverfahren nanoskopischer Partikel (Elek-NP)

Projektleiter:
Prof. Dr. Michael Gelinsky

Projektbearbeiter:
Dr. rer. nat. Armin Springer 

Laufzeit:
05/2010 - 04/2013

Projektbeschreibung:
Das Vorhaben „Eisenbasierte Nanopartikel und Nanokompositstrukturen zur Schadstoffentfernung aus Grund- und Abwässern (Fe-NANOSIT)“ vereint die Entwicklung von neuen Technologien zur Grund- und Abwasserreinigung mit reaktiven Nanomaterialien und deren umfassende Risikobewertung. Die starke Berücksichtigung möglicher Umweltgefährdungen durch diese Partikel soll eine nachhaltige Technologieentwicklung begleiten, die Risiken für die Umwelt weitgehend
ausschließt oder kontrolliert. Das Fe-NANOSIT-Konsortium wird zum einen Eisen/Kohlenstoff-Komposite als In-Situ-Agens zur Grundwasserreinigung entwickeln. Zum anderen werden magnetische Nanokatalysatoren zur selektiven reduktiven AOX-Entfernung und zur Schadstoffoxidation in Abwässern eingesetzt. Die Technologieentwicklungen werden durch eingehende Charakterisierung der eingesetzten Partikel und Demonstration der technologischen Lösungen begleitet. Die unterstützende Umweltrisikoanalyse wird auf Standardprüfverfahren mit Modellorganismen zurückgreifen, aber auch Transgenerations- und Populationseffekte, die Aufnahme in Organismen sowie die Aufdeckung von Wirkungsmustern berücksichtigen. Die Ergebnisse der Risikoanalyse werden bei der Entwicklung und Auswahl von Materialien für die Demonstrationsversuche berücksichtigt.

Teilprojekt:
Elektronenmikroskopische Nachweisverfahren nanoskopischer Partikel Elek-NP)      
Zur Analyse, Charakterisierung und Visualisierung von nanoskaligen Partikeln sind die Methoden der Elektronenmikroskopie (EM) in besonderer Weise geeignet. Es können sowohl die Partikel alleine, als auch in Verbindung mit organischem Material wie Geweben, bis hin zu Zellen, einzelligen Lebewesen (z. B. Algen) und Mikroorganismen (z. B. Bakterien) untersucht werden. Dies macht die EM-Techniken auch in Hinblick auf Untersuchungen der möglichen Auswirkungen solcher Nanopartikel (und Nanopartikel enthaltender Produkte) auf individuelle biologische Systeme innerhalb von Populationen einer Biozönose und somit auf ein ganzes Ökosystem zu einem besonderen Hilfsmittel. Es können damit eine mögliche Aufnahme und Verteilung innerhalb von einzelligen und Kleinstlebewesen, Geweben, Zellen und deren Organellen untersucht werden. Allerdings erfordert die EM eine spezielle, in vielen Fällen aufwendige und langwierige Probenpräparation, die bei der Beurteilung der Daten immer berücksichtigt werden muss.

REM-Analyse: Zebrafisch-Embryo nach Exposition mit Carbo Iron

Kooperationspartner:
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. Leipzig
Fraunhofer IKTS, Dresden
Golder Associates GmbH, Celle
ProAqua GmbH & Co. KG, Mainz
ECT Oekotoxikologie GmbH, Flörsheim am Main
IBL Umwelt- und Biotechnik GmbH, Heidelberg