Nanopartikel verschleppen Schwermetalle in Fließgewässern


21.11.2002

Informationsdienst Wissenschaft - idw - - Pressemitteilung
Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, 27.09.2002

ETH Zürich: Nanopartikel verschleppen Schwermetalle in Fliessgewässern

Abwässer aus Bergwerken enthalten sehr hohe Konzentrationen von gelösten
Schwermetallen und Aluminium. Ein ETH-Wissenschaftler hat mit einem
internationalen Forschungsteam die weissen Flocken analysiert, die sich
beim Zusammentreffen von Bergbauausflüssen und Fliessgewässern bilden.
Diese Flocken aus einem Aluminium-Komplex können Schwermetalle über
weite Strecken transportieren. Die Resultate werden in der Ausgabe vom
27. September des Wissenschaftsmagazins "Science" präsentiert.


Weltweit erstrecken sich die Bergbauaktivitäten über eine Fläche, die
dem Sechsfachen der Schweiz entspricht. Insbesondere stillgelegte
Bergwerke können drastische Auswirkungen auf die angrenzenden Ökosysteme
haben. Fliessgewässer etwa müssen die äusserst sauren Ausflüsse der
Bergbauminen aufnehmen. Diese enthalten extrem hohe Konzentrationen von
gelösten Schwermetallen und Aluminium. In der Zone, in der sich die
sauren Bergbauabwässer mit neutralen Fliessgewässern mischen, bilden
sich weissliche, watteartige Flocken. Diese können sich auf dem
Flussbett ansammeln oder mit dem fliessenden Wasser mitgerissen werden.

Flocken haben Lebensdauer von mehreren Wochen

Einem ETH-Forscher des Instituts für Terrestrische Ökologie ist es
zusammen mit Wissenschaftlern aus Deutschland und den USA gelungen, die
elementare Zusammensetzung, chemische Struktur und Entstehung dieser
Flocken aufzuklären. Die Resultate werden in der aktuellen Ausgabe des
Wissenschaftsmagazins "Science" (Ausgabe vom 27. September) präsentiert.
Die Entstehung der watteartigen Substanz verläuft über die Bildung
grosser strukturierter Komplexe mit 13 Aluminium-, 40 Sauerstoff- und 48
Wassserstoff-Atomen und deren anschliessender Aggregation. Der Komplex
hat ein Molekulargewicht von über 1000 und einen Durchmesser von rund
einem Nanometer. Dieses "Nanopartikel" bildet sich in der Mischzone von
Bergbauausflüssen und Fliessgewässern innerhalb von Minuten und hat eine
Lebensdauer von mehreren Wochen. Die grossen Mengen von giftigen
Schwermetallen, die auch in den Abwässern der Bergwerke vorhanden sind,
werden an die Nanopartikel chemisch gebunden und können so flussabwärts
transportiert werden. Auch in Gebieten, in denen saurer Regen und
schwach puffernde Böden aufeinandertreffen, wurden die gleichen weissen
Aluminiumflocken gefunden, so im Erzgebirge in Sachsen, Deutschland.

Mit diesen Untersuchungen wurde ausserdem gezeigt, dass Nanopartikel
auch in Ökosystemen eine bedeutende Rolle spielen können.



Weitere Informationen finden Sie unter:
http://www.cc.ethz.ch/medieninfo

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