22/10/2013 - Eine neue Lösung für das Lindan-Problem

Menéame

Seit vielen Jahren produzieren zwei Unternehmen in Bizkaia, Bilbao Chemicals (Barakaldo 1947-1987) und Nexana (Erandio 1952-1982) Lindan und es ohne jegliche Kontrolle in die Umwelt zu gießen. Wir sind uns heute der Notwendigkeit bewußt, Lösung der durch diese Ableitungen verursachten Probleme und der Schwierigkeit, dies zu tun, da es noch keinen praktikablen Prozess gibt, um mit Erde vermischtes Lindan sicher zu zerstören.

Eine Studie über Abteilung für Physik und Analytische Chemie der UPV/EHU in Zusammenarbeit mit Tecnalia bestätigt das Szenario der hohe Reaktivität von Eisen-Nanopartikeln zur Degradierung von Lindan. Die Studie wurde in der angesehenen Zeitschrift Chromosphere.

Lindan wurde bei Landwirten üblicherweise als Insektizid und Schädlingsbekämpfungsmittel verwendet, und obwohl seine Verwendung derzeit verboten ist, sind die Folgen der Herstellung und Verwendung von Lindan nicht verschwunden. Die Gefahr von Lindan entsteht dadurch, dass es nicht nur giftig ist, sondern auch in der Lage ist, in Lebewesen gelagert zu werden. Aus ökologischer Sicht hat es eine geringe Löslichkeit, hohe Stabilität und hohe Persistenz sowie eine Resistenz gegen die Umweltzerstörung.

Obwohl es noch keinen praktikablen Prozess zur sicheren Zerstörung des Lindan gibt, ist die Verwendung von Eisen-Nanopartikeln eine innovative und effiziente Alternative. Eisen-Nanopartikel haben sich als Dekontaminationsmittel gegen verschiedene Familien von hochtoxischen Verbindungen wie Lindan als hoch wirksam erwiesen. Sie haben jedoch eine Reihe von Nachteilen, die ihre Anwendung einschränken und erschweren, da sie sich leicht in Anwesenheit der Luft oxidieren und ihre Tendenz, sich zu spalten, ihre Mobilität in der zu verwendenden Umgebung begrenzt. Daher ist es notwendig, diese zu schützen, indem sie als biologisch abbaubare Polymere wie Carboclomethylzellulose (CMC), Polyaspartat (PAP) und Poly(Acrylsäure) (PAA) verwendet werden.

Vom Labor zum Festland

"Das Hauptziel unserer Studie war es, die Anwendbarkeit und die Fähigkeit dieser Eisen-Nanopartikel, Lindan zu entfernen, auf Laborebene zu validieren," erklärt Itxasso San Román, Mitglied der Abteilung für analytische Chemie der UPV/EHU. Dazu bedarf es fortgeschrittener analytischer Techniken, die den Abbauprozess in Anwesenheit der verschiedenen Nanopartikel überwachen, die Geschwindigkeit dieser Reaktion bestimmen und mögliche Nebenprodukte dieser Reaktion erkennen können.

Der Abbauprozess des Schadstoffs selbst wurde durch die Analyse von Lindan-Wasserproben mit Hilfe der sogenannten festen Phase-Extraktion (SPE) bewertet. Auf diese Weise wurde der Lindan gemessen, der im Laufe der Zeit in der Auflösung blieb. Die Mikroexpression in fester Phase (SPME) diente dazu, bei jedem Prüfzeitpunkt gasförmige Nebenprodukte zu ermitteln, die durch einen Gaschromatographen mit Massenspektrometriedetektor (GC/MS) beim Abbau erzeugt wurden.

Mit Hilfe der angewandten Techniken konnte die Wirksamkeit der verschiedenen Arten von Nanopartikeln, die zur Degradierung von Lindan verwendet wurden, verglichen und untersucht werden, und die Reaktionsgeschwindigkeit in jedem Fall. In der Studie wurde beobachtet, wie Lindan in Gegenwart von Nanopartikeln im Laufe der Zeit (zwischen 1 und 72 Stunden) verschwand, was verschiedene Tendenzen und Reaktionsgeschwindigkeiten zeigte. "Der Schutz von Nanopartikeln erhöht die Effizienz des Abbaus von Lindan und verhindert außerdem den Ausbau von Nanopartikel, was zu einer größeren Reaktionsfläche führt," so Itxaso San Román. Darüber hinaus "wurden im Laufe der Zeit, als die Konzentration von Lindan in Wasser sank, andere weniger schädliche Nebenprodukte festgestellt, die im Laufe der Jahre wahrscheinlich in harmlosere Verbindungen umgewandelt werden," so der Bericht. "Es ist also erwiesen, dass sowohl beschichtete als auch nicht beschichtete Nanopartikel Lindan in weniger schädliche Produkte verwandeln können," betont San Román. "Diese Tatsache liefert wertvolle Informationen für die künftige Anwendung als Dekontaminierungsinstrument in realen Umweltmatrixen," fügte er hinzu.

Über die Autorin

Itxasso San Román ist Forscherin der Abteilung für analytische Chemie der UPV/EHU. Die Forschung, auf die verwiesen wird, wurde in Zusammenarbeit mit der Abteilung für physikalische Chemie der UPV/EHU und der Tecnalia Corporation entwickelt.

Bibliographische Referenz

I. San Román, M.L. Alonso, L. Bartolomé, A. Galdames, E. Goiti, M. Ocejo, M. Moragues, R. M, Alonso, J.L. Vilas. Relevance study of bare and coated zero valent iron nanoparticles for lindane degradation from its by-product monitorization. Chemosphere. ISSN:0045-6535
DOI:10.1016/j.chemosphere.2013.07.050
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045653513010345

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Nachrichtenquelle: UPV/EHU

Lindano Bild: Wikipedia

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