Neue Erkenntnisse zur Belastung unseres Trinkwassers durch Nanopartikel

Umweltämter aber auch Aufsichtsbehörden setzen sich seit etwa 10 Jahren mit dem Thema Nano-Partikel auseinander. Die winzigen Teilchen werden in immer mehr Lebensmitteln und Produkten des täglichen Bedarfs verarbeitet und gelangen über den Wasserkreislauf auch in unser Trinkwasser. Über die tatsächlichen Mengen im Trinkwasser sowie über die Auswirkungen auf unsere Gesundheit ist bislang kaum etwas bekannt.

Nanopartikel weltweit verbreitet

Seit ungefähr zehn Jahren beschäftigt die Nano-Technologie Umweltämter und Aufsichtsbehörden. Nanopartikel gelangen aufgrund der Herstellung, dem Gebrauch und der Entsorgung in unsere Umwelt. Bei Nanopartikeln handelt es sich um extrem langlebige winzige Teilchen, die mittlerweile in Böden, Gewässern und der Luft zu finden sind und neusten Untersuchungen zufolge bereits bis in die entlegensten Winkel unserer Erde wie beispielsweise in die Antarktis (Nanopartikel in der Arktis)[1] gelangt sind.

Mengen an Nanopartikeln in unserem Trinkwasser

Bislang wissen die Forscher nicht, wie viele Mengen an Nanopartikeln bereits in der Umwelt und in unserem Trinkwasser vorhanden sind, denn es mangelt an geeigneten Messverfahren für die winzigen Teilchen. Thilo Hofmann, Department für Umweltgeowissenschaften der Universität Wien weist darauf hin, dass bislang nicht abschätzbar ist, wie viele Nano-Partikel täglich in die Umwelt gelangen und welche genauen Auswirkungen diese haben. Hofmann hat gemeinsam mit den Experten Troester und Brauch vom DVGW-Technologiezentrum Wasser in Karlsruhe neuste Forschungen zu Nano-Partikeln veröffentlicht.[2] Im Rahmen einer globalen Studie haben sie dabei die Sicherheit von Wasseraufbereitungsanalgen untersucht, um herauszufinden welche Teile im Trinkwasser zurückbleiben.

Wie hoch die genaue Konzentration von Nanopartikeln im Trinkwasser ist, hängt regional auch davon ab, ob es aus Flüssen oder Seen sowie aus Grund- und Quellwasser gewonnen wird. Zum Teil setzen sich Nanopartikel beispielsweise in den Sedimenten von Gewässern ab, werden aber nicht durch Gesteinsschichten gefiltert.

Darüber hinaus ist es entscheidend, welche Wasseraufbereitungsmethode anschließend zum Einsatz kommt. Es gibt Wasserwerke die lediglich das Wasser mit Chlor desinfizieren. Andere nutzen Filter- und Reinigungsmethoden, die aufwendiger sind. Aufgrund des entstehenden Klärschlamms gelangen jedoch gerade in Deutschland viele Nanopartikel, die ausgefiltert werden wieder auf die Felder zurück und somit erneut in den Wasserkreislauf.

Die Forscher setzten auf Rechenmodelle wie beispielweise zur Kapazität an natürlichen Filtern durch Gesteinsschichten. Je geringer die Ausgangsbelastung, desto reiner das Wasser. Wird Oberflächenwasser aufbereitet und aufwendig gefiltert, sind voraussichtlich weniger Nanopartikel im Trinkwasser enthalten. Auch kommt es auf die Gesteinsschichten an, die je nach Zusammensetzung Nanopartikel unterschiedlich aus dem Wasser ausfiltern. Genaue Angaben zu den Nanopartikeln im jeweiligen Trinkwasser konnten jedoch nicht getroffen werden.

BUND warnt vor Belastungen der Umwelt durch Nano

Der BUND warnt vor Nanopartikeln in unserer Umwelt und im Trinkwasser und das mangelnde Wissen über die Auswirkungen[3]. Er verweist auf erste Studien, die Nanopartikel mit Schädigungen von verschiedenen Lebewesen in Verbindung bringen. Dabei konnte beispielsweise die schädliche Wirkung von Nano-Titandioxid und Nano-Zinkoxid auf Wasserflöhe nachgewiesen werden. Nanopartikel wie Nano-Silber wirken antibakteriell und schädigen im Wasser nützliche Bakterien, die für ein Gleichgewicht des Ökosystems sorgen.

Reines Trinkwasser durch geeignete Filteranlagen

Durch das Verfahren der Umkehrosmose unter Nutzung von TFC-Membranen können eine Reihe von Fremdstoffen aus dem Trinkwasser herausgefiltert werden, darunter auch Nanopartikel. Dies ist heute auch in Privathaushalten möglich.

Bei der Verwendung eines Umkehrosmosefilters wird das Wasser dort gereinigt, wo es auch genutzt wird, im jeweiligen Haushalt. Lesen Sie mehr über die Technik dahinter und wie die Osmose nach dem Vorbild der Natur genutzt werden kann: hier.

Nanopartikel haben Einfluss auf unser Darm-Mikrobiom

Im Zentrum für Medizinische Biotechnologie (ZMB) der Universität Duisburg-Essen (UDE) ist man der Frage nachgegangen, welchen Einfluss Nanopartikel auf unseren Darm nehmen. Dabei haben die Experten herausgefunden, dass sich die Nanoteilchen systematisch an Bakterien im Darm ablagern können. Die Langzeitauswirkungen lassen sich bislang nur erahnen.

Nanopartikel in unseren Lebensmitteln?

Insbesondere die Bakterien in unserem Darm haben einen großen Einfluss auf unser Wohlbefinden. Umwelteinflüsse aber auch unsere Ernährung spielen für gesunde Darmbakterien eine große Rolle. Lebensmittel die technische Nanopartikel enthalten, beeinflussen den Mikroorganismus unseres Darms. Was viele Menschen nicht wissen, sie nehmen viel häufiger Lebensmittel mit Nanopartikeln zu sich, als sie vielleicht glauben. Denn die winzigen Teile sind nicht nur in Kaugummis sondern auch in Instantsuppen und Fertiggerichten enthalten und sorgen für Rieselfähigkeit oder eine glänzende Optik. Darüber hinaus kommen sie in Kosmetikprodukten, Textilien und Verpackungen vor.

Nanopartikel lagern sich an Darmbakterien an, mit weitreichenden Folgen

Doch was passiert eigentlich in unserem Körper, wie verändert sich der Darm durch Nanopartikel? Dieser Frage ist ein Forscherteam um Professorin Dr. Shirley Knauer im Zentrum für Medizinische Biotechnologie (ZMB) in der Studie „Nanosized food additives impact beneficial and pathogenic bacteria in the human gut: a simulated gastrointestinal study“[4] nachgegangen. Dazu stellten sie unterschiedliche Einflüsse auf den Darm im Labor nach und zeigten, dass viele Nanopartikel sich direkt an Bakterien heften. Die folgende Abbildung zeigt die Ablagerungen unter dem Mikroskop.  

Abbildung 1: Elektronenmikroskopische Aufnahme von Darmbakterien mit angelagerten Nanopartikeln Quelle: https://www.uni-due.de/imperia/md/images/bilder/pm_downloads/2019/e.coli_c_imces.png

Diese Nanopartikel scheinen laut der Untersuchung dafür zu sorgen, dass das körpereigene Immunsystem die durch Nanopartikel umhüllten Bakterien schlechter erkennt und Entzündungen somit leichtes Spiel haben. Somit könnten sie eine Rolle spielen:

  • bei Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems
  • bei der Entstehung von Krebs
  • als Auslösung von Allergien
  • bei chronischen Erkrankungen

Nanopartikel in unseren Lebensmitteln?

Hersteller von Lebensmitteln,Kosmetika und Biozid-Produkten mit Nanopartikeln müssen diese kennzeichnen. Im Kleingedruckten findet sich dann auf derartigen Produkten der kleine Hinweis (nano) oder „Titanium Dioxide“ Jedoch ist die Kennzeichnungspflicht stark abhängig vom Gesetz. Bislang gibt es keinerlei Hinweispflicht bei Textilien, Arzneimitteln oder Verpackungsstoffen, mit denen die meisten Menschen in ihrem Alltag besonders häufig in Kontakt kommen. Verbraucher sollten auf weitere Hinweise achten, wie beispielsweise Werbung für einen "Nano-Effekt" bei Textilien, der deutlich auf enthaltene Nanopartikel hinweist.

 

Abbildung 2: Nano-Kennzeichnung Kosmetika Foto: MLR, Joachim E. Röttgers, Quelle: https://www.nanoportal-bw.de/pb/Startseite/Anwendung/Bildreportage_+Verstecken+gilt+nicht+_+Ueber+die+Suche+nach+Nanoteilchen+in+Kosmetika



[1] SCINEXX: Forscher messen so hohe Kunststoffkonzentration im Meereis wie niemals zuvor, https://www.scinexx.de/news/biowissen/mikroplastik-rekord-in-der-arktis/, 2018
[2] ScienceDirect: Vulnerability of drinking water supplies to engineered nanoparticles, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0043135416301646?via%3Dihub
[3] BUND.net, Belastungen der Umwelt durch Nano, https://www.bund.net/chemie/nanotechnologie/umwelt/
[4] "Nanosized food additives impact beneficial and pathogenic bacteria in the human gut: a simulated gastrointestinal study", https://www.nature.com/articles/s41538-018-0030-8, 2018

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