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Swiss Nano-Cube Lerchenfeldstrasse 5, 9014 St.Gallen Tel. +41 (0) 71 274 72 66, Bildungsplattform zur Mikro-

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Präsentation zum Thema: "Swiss Nano-Cube Lerchenfeldstrasse 5, 9014 St.Gallen Tel. +41 (0) 71 274 72 66, Bildungsplattform zur Mikro-"—  Präsentation transkript:

1 Swiss Nano-Cube Lerchenfeldstrasse 5, 9014 St.Gallen Tel. +41 (0) , Bildungsplattform zur Mikro- und Nanotechnologie für Berufsfach- und Mittelschulen sowie Höhere Fachschulen 2. Vermutete Gefahren MEM-Modul (ABU-Teil 2) Autor:Andreas Beck Datum:Januar 2012

2 © Swiss Nano-Cube Mögliche Gefahren 1 Quelle: In Lebensmitteln, Kosmetik oder Textilien: Nanotechnologie ist allgegenwärtig. Doch mit dem Erfolg steigen die Gefahren. Nach dem heutigen Stand der Forschung sind Nanopartikel in Kosmetika unbedenklich. Bei Anwendungen im Lebensmittelbereich weiss man noch zu wenig über deren Wirkung. Wirklich heikel wird es bei künstlich hergestellten Nanopartikeln, welche in die Umwelt gelangen.

3 © Swiss Nano-Cube Nanotoxikologie 2 Quellen: Die Toxikologie ist die Lehre von den schädlichen Wirkungen chemischer Stoffe auf Lebewesen und die Umwelt. Noch präziser abgegrenzt beschäftigt sich die Humantoxikologie mit den Wirkungen von Stoffen auf den Menschen und die Ökotoxikologie bezeichnet die Lehre, die sich mit der Wirkung von Stoffen auf die (belebte) Umwelt befasst.

4 © Swiss Nano-Cube Auf die Dosis kommt es an. 3 Quelle: "Alle Ding' sind Gift und nichts ist ohn' Gift; allein die Dosis macht, dass ein Ding' kein Gift ist.« (Paracelsus, 1493–1541) Beispiel: Kochsalz (Natriumchlorid) ist in kleiner Dosis für den Menschen lebenswichtig. Bereits die Aufnahme von einigen Gramm Kochsalz pro Kilogramm Körpergewicht kann hingegen tödlich sein.

5 © Swiss Nano-Cube Aufnahmewege: 4 Quelle:

6 © Swiss Nano-Cube Aufnahmewege: Lunge 5 Quelle: / Im Allgemeinen gilt die Lunge als das für die Aufnahme von Nanopartikeln kritischste Organ. Die extrem fein verästelten Lungenkanälchen bieten mit über 140 m 2 eine enorme Expositionsfläche.

7 © Swiss Nano-Cube Aufnahmewege: Haut 6 Quelle: Die Haut bietet dem Körper eine wichtige Schutzfunktion gegenüber Umwelteinflüssen jeglicher Art. Die äusserste Schicht der Haut, die Hornschicht, besteht aus abgestorbenen, sogenannt verhornten Zellen, die auf mehreren Lagen von lebenden Zellen (Keimschicht) aufliegt. Die tieferen Schichten werden von Blutgefässen und Nerven durchzogen. Deshalb ist es ein wichtiges Kriterium, ob Nanopartikel durch die Hornschicht hindurch in die lebenden Schichten der Haut und ins Blut gelangen können.

8 © Swiss Nano-Cube Aufnahmewege: Magen-Darm 7 Quelle: Nanopartikel, welche durch den Mund in den Körper gelangen, werden im Wesentlichen ohne langen Aufenthalt über den Stuhl aus dem Körper ausgeschieden.

9 © Swiss Nano-Cube Nanopartikel am Arbeitsplatz 8 Quelle: In fast 600 Schweizer Unternehmen werden Nanopartikel eingesetzt. In diesen Firmen arbeiten rund 1300 Personen an Arbeitsplätzen, wo Nanopartikel zum Einsatz kommen. In den meisten dieser Betriebe wurden Nanopartikel allerdings nur in geringen Mengen eingesetzt. Sowohl Jahresumsatz als auch Lagermenge überschritten selten mehr als einige hundert Kilogramm.

10 © Swiss Nano-Cube Massnahmen am Arbeitsplatz 9 Quelle: Wenn am Arbeitsplatz mit Nanopartikeln hantiert werden muss, steht das Arbeiten in geschlossenen Systemen im Vordergrund. Als geschlossenes System wird beispielsweise eine Glove box bezeichnet. Ein solcher Behälter ist luftdicht abgeschlossen und sorgt dafür, dass nichts aus dem Inneren in die Umgebung gelangen kann.

11 © Swiss Nano-Cube Nanopartikel und Gesundheit am Arbeitsplatz 10 Quelle: In der Schweiz ist die Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva) für die Vermeidung von Berufskrankheiten in den Betrieben zuständig. Daher beschäftigt sich die Suva unter anderem auch intensiv mit dem Thema der Nanopartikel an Arbeitsplätzen. Der Suva-Film (2009) zeigt, wie bei der Firma Bühler AG Uzwil mit den Gefahren der Nanotechnologie umgegangen wird.

12 © Swiss Nano-Cube Umwelt und Nano 11 Quelle: In der Umwelttoxikologie stehen das Verhalten und die Auswirkungen von Nanopartikeln in den Umweltsystemen Luft, Wasser und Boden im Vordergrund. Dabei werden auch die vielfältigen Lebewesen in diesen Umweltsystemen berücksichtigt. Im Vergleich zur Untersuchung möglicher Effekte von Nanopartikeln auf den Menschen gibt es in der Umwelttoxizität eine zwar zunehmende, aber noch geringere Anzahl an Studien.

13 © Swiss Nano-Cube Kritische Stoffe 12 Quelle: Besondere Bedenken bezüglich ihrer Sicherheit lösen sogenannte persistente Nanomaterialien aus. Persistente Stoffe werden in der Umwelt oder von Lebewesen nicht oder nur sehr langsam abgebaut. Ein beständiger Eintrag eines persistenten Stoffes in die Umwelt kann zu Anreicherungen führen. Falls es entlang der Nahrungskette zu einer Anreicherung eines Stoffes kommt, könnten die Nanomaterialien am Schluss mit dem Fisch auf unserem Teller landen.

14 © Swiss Nano-Cube Wenige Informationen 13 Quelle: Über die Freisetzung synthetischer Nanomaterialien in die Umwelt liegen bis heute erst wenige Daten vor. Bei steigendem Einsatz synthetischer Nanomaterialien ist zu erwarten, dass auch die Freisetzung in die Umwelt zunehmen wird. Nach der Freisetzung unterliegen Nanomaterialien in der Umwelt komplexen Verteilungs-, Umwandlungs- und Abbauprozessen. Forschende halten fest, dass z.B. ein grosser Teil von Nanosilber, das in Kläranlagen gelangt, im Klärschlamm gebunden wird. Daten zur Langzeitwirkung der freigesetzten Materialien fehlen noch.

15 © Swiss Nano-Cube Unklare Langzeitfolgen 14 Quelle: Nanopartikel könnten eventuell bis in den Zellkern von Lebewesen vordringen. Aufgrund ihrer grossen Oberfläche und je nach Beschaffenheit produzieren die Partikel reaktive Moleküle. Diese Radikale könnten durch die Nähe zur DNA als Trägerin der Erbinformationen das Erbgut schädigen und im schlimmsten Fall zu Krebs führen.


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