Nano-DESTINARA. Verhalten von ausgewählten Nanopartikeln bei der kommunalen Abwasserreinigung 1

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1 Nano-DESTINARA Verhalten von ausgewählten Nanopartikeln bei der kommunalen Abwasserreinigung 1

2 2. Ausschreibung Nano EHS Schwerpunkt Umwelt - Monitoring und Exposition Subschwerpunkt Entwicklung von Messkonzepten zur Bestimmung von Nanomaterialien in der Umwelt Einreichfrist (12:00 Uhr) Elektronische Antragstellung/Abwicklung FFG ecall System Internationale Begutachtung Empfehlungen des Bewertungsgremiums wurden weitgehend übernommen 2

3 Nano-DESTINARA Nationales Kooperationsprojekt Lead: Umweltbundesamt Wien (Abteilungen Anorganische Analysen, Chemikalien & Biozide, Oberflächengewässer, Organische Analysen) Partner: Technische Universität Wien, Institut für Wassergüte, Ressourcenmanagement und Abfallwirtschaft Kick-Off Veranstaltung 26. April 2013 im BMLFUW mit Vertretern der in Österreich mit Nanotechnologie befassten Ministerien (BMLFUW, BMVIT, BMASK und BMG) Laufzeit 18 Monate (Mai 2013 Oktober 2014) Erforschte Nanomaterialien Ag, TiO 2, CeO 2, Fullerene 3

4 Problemstellung Verwendung von Nanomaterialien hat sich ständig weiterentwickelt Prognostizierter Nutzen der Nanotechnologie ist vielversprechend Für eine Abschätzung von Umweltrisiken fehlen jedoch umfassende Grundlagen Beim Verhalten und der Freisetzung von unterschiedlichen Nanopartikeln bei der kommunalen Abwasserreinigung gilt es Datenlücken zu schließen (in Linie mit OECD Horizontal Workshop on Ecotoxicity and Environmental Fate) Spärliche Datenlage zu Ag, Ti und Ce in der Umwelt In Österreich sind derzeit noch keine Daten über Fullerene in der Umwelt vorhanden 4

5 Projektziele Untersuchung der Auswirkung von Nano-Ag, TiO 2, CeO 2 und Fullerenen auf die biologische Abwasserreinigung Bilanzierung der zudosierten Nanostoffe über chemische Analytik in den Matrizes von Labor-Modellkläranlagen Bestimmung der Stoffströme in kommunalen Kläranlagen Bewertung der Freisetzung und Umweltexposition nach der kommunalen Abwasserreinigung Grundlagen für Messkonzepte für Kläranlagen und für Umwelteinträge durch kommunale Kläranlagen 5

6 Herangehensweise AP Nr. Arbeitspaket- Bezeichnung Dauer [M] Start MM/JJ Ende MM/JJ Geplantes Ergebnis 1 Projektmanagement 18 05/13 11/14 Projektkoordination, Projektorganisation, externe Kommunikation, Projektabschluss, Projektevaluierung 2 Vorversuche 6 06/13 12/13 Eintrag von Nanopartikeln in die Labor Modell-Kläranlagen 3 Laborversuche 6 10/13 04/14 Ergebnisse zu Konzentrationen von Ag, Ti, Ce (in unterschiedlichen Kläranlagenmatrizes) und Fullerene (im Abwasser) 4 Expositionsabschätzung für Großanlagen 6 04/14 10/14 Abschlussbericht, Fachpublikation, Laientaugliche Version 6

7 AP2 - Vorversuche Wanted Datenbasis für AP3 - Laborversuche (Testkonzentrationen) Aussagen über Akuthemmung von ARA-Biozönosen (N,C) Analytik: Adaptierung (Ag, TiO 2, CeO 2 ) & Entwicklung (Fullerene) M&Ms Literaturrecherche & ARA-Beprobung Respirationsversuche - Akuthemmung von autotrophen und heterotrophen Bakterien (ISO 8192:2007 mod., OECD 209 mod.) nach unterschiedlichen Inkubationszeiten Entwicklung einer Analysenmethode für Fullerene in (Ab)wasser (zeitgleich mit Dissertation für Methodenentwicklung in alternativen Gewässerkompartimenten - Mitfinanzierung durch das BMLFUW) 7

8 AP3 - Laborversuche Wanted Verhalten von Nanostoffen auf ARAs (Stoffströme) Aussagen über chronische Hemmung von ARA-Biozönosen Adsorptionsverhalten an Belebtschlamm M&Ms Betrieb von Labor-Modellkläranlagen (Durchlauf & SBR) Bilanzierung der Modell-ARAs (CSB, N, P, NP) Respirationsversuche mit Schlamm der Modell-ARAs Adsorptionsversuche an Belebt- und inaktiviertem Schlamm 8

9 AP4 - Expositionsabschätzung durch Bilanzierung Wanted Expositionsabschätzung für Kläranlagen Relevante NP-Stoffströme auf Kläranlagen Grundlage für Messkonzepte zur Darstellung der bundesweiten NP-Emissionen aus kommunalen ARAs M&Ms Auswahl und Beprobung repräsentativer ARAs auf Prozessebene und Abschätzung der NP-Konzentrationen Bilanzierung der untersuchten NP (außer Fullerene) (Basis: Massenbilanzen der Großanlagen & der Laborversuche) 9

10 Projektfortschritt Literaturstudie am Laufen Voruntersuchungen zu Fullerenen mittels LC/MSMS analytisch herausfordernd aber vielversprechend Erarbeitung der Methodik zur Untersuchung der akuten Hemmwirkung weitgehend abgeschlossen 10

11 Weitere Aktivitäten 1-wöchiger Kurs Implications of Nanomaterials: A hands on course on Synthesis, Characterization & Ecotoxicology Mai 2012, University of Aveiro, Portugal Teilnahme an Konferenz Micropol & Ecohazard, Juni 2013, Zürich, Schweiz Finanzierung einer Dissertation durch Umweltbundesamt und BMLFUW, Thema: Fullerene in der Umwelt (Methodenentwicklung und Stoffstrombetrachtungen) 11

12 Nutzen Wissenslücken zu schließen inwiefern Kläranlagen als Eintragspfade von Nanopartikel in Gewässer fungieren Basis für die Berechnung von PEC- Werten (predicted environmental concentration) für Abschätzung von Umweltrisiken für die aquatische Umwelt Expertisen der Projektpartner im Bereich - Abschätzung potentieller negativer Auswirkungen von Nanomaterialien in der aquatischen Umwelt auszubauen Zusammenarbeit auch auf diesem Gebiet zu vertiefen Grundlage für Messkonzepte zur Darstellung der bundesweiten NP-Emissionen aus kommunalen Kläranlagen 12

13 Einbindung in internationale Aktivitäten OECD-Kontext Geplante Einspeisung der Ergebnisse in das Sponsorship-Programm der OECD Verwendung von Guidance on sample preparation and dosimetry Verwendung/Miteinbeziehung von JRC-Materialien Darstellung des Projekts im österreichischen OECD-Bericht Vorstellung der Projektergebnisse bei internationalen Konferenzen Verbreitung der Ergebnisse über Information in europäischen Arbeitsgruppen SCENIHR: Mitverwendung von AgNO3 als möglicher Worst Case (in Linie mit Arbeiten zum geplanten neuen SCENIHR Report zu nanoag) 13

14 Kontakt & Information PL: Birgit Köhler-Vallant Telefon: +43(0) / Umweltbundesamt Informationsveranstaltung Nano EHS Stubenbastei Juni