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Subakute Toxizität verschiedener Silberspezies gegenüber der Süßwassergarnele Neocaridina davidi
eine Mesokosmenstudie
Fritz Langthaler
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Lehramt Sek (AB) Unterrichtsfach Chemie Unterrichtsfach Mathematik
Betreuer*in
Franz Jirsa
DOI
10.25365/thesis.77738
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-18512.45540.689598-7
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Silber gilt als eines der toxischsten Elemente im aquatischen Milieu. Die weit verbreitete Verwendung von Silbernanopartikeln (Ag-NP) in verschieden Anwendungsfeldern und der damit einhergehende Eintrag in die Umwelt macht es notwendig das Verhalten von Ag-NP im aquatischen Milieu gut zu verstehen, um das von ihnen ausgehende Umweltrisiko richtig einschätzen zu können. Wichtige Kriterien für ihre ökotoxikologische Einordnung sind unter anderem ihre Verteilung im Ökosystem und ihre Akkumulation in Pflanzen und Tieren. In dieser Arbeit wurde die Verteilung zweier Ag-Np und ionischem Silber in aquatischen Ökosystemen und ihre subakute Toxizität gegenüber der Süßwassergarnele Neocaridina davidi in einer sechswöchigen Mesokosmenstudie untersucht. Um eine Balance zwischen realistischer Umweltbelastung und ausreichender analytischer Empfindlichkeit zu finden, wurde für die beiden Ag-NP wurde eine nominale Exposition von 30 µg/L über drei Wochen gewählt. Für das ionische Silber musste eine niedrigere Exposition von 3 µg/L gewählt werden, um während der ganze Versuchsdauer unter der letalen Dosis für die Garnelen zu bleiben. Bei den gewählten Silberkonzentrationen (30 µg/L und 3 µg/L) konnten im Versuchszeitraum keine letal-toxischen Effekte festgestellt werden und die Messungen nach Versuchsende zeigen, dass sich unabhängig von der Form der Zugabe, Silber in/an den Garnelen angereichert hat. Auch wenn die Silberkonzentration in/an den Garnelen, die ionischem Silber ausgesetzt waren signifikant niedriger ist als die der mit Ag-NP belasteten, ist sie doch größer als man von einer um einen Faktor 10 niedrigeren Dosis erwarten würde. Neben diesem Umstand sprechen auch die um ein vielfach niedrigeren Bioakkumulationsfaktoren (BAF) der Ag-NP für eine schlechtere Bioverfügbarkeit der Nanopartikel. Obwohl der Großteil des zugesetzten Silbers nach Versuchsende nicht wiedergefunden werden konnte, lassen die Messergebnisse und Vergleiche mit anderen Versuchen aus der Literatur vermuten, dass ein großer Teil des Silbers der Ag-NP seinen Weg ins Sediment gefunden hat. Die Ag-NP scheinen sich stärker im Sediment abzusetzen als das ionische Silber aber aufgrund der geringen Anzahl an genommen Proben und der hohen Schwankung der einzelnen Messwerte konnte kein signifikanter Unterschied festgestellt werden.
Abstract
(Englisch)
Silver is considered one of the most toxic elements in the aquatic environment. The widespread use of silver nanoparticles (Ag-NP) in various fields of application and the associated entry into the environment makes it necessary to understand the behaviour of Ag-NP in the aquatic environment in order to be able to correctly assess the environmental risk they pose. Important criteria for their ecotoxicological classification include their distribution in the ecosystem and their accumulation in plants and animals. In this study, the distribution of two Ag-Np and ionic silver in aquatic ecosystems and their subacute toxicity to the freshwater shrimp Neocaridina davidi was investigated in a six-week mesocosm study. To find a balance between realistic environmental exposure and sufficient analytical sensitivity, a nominal exposure of 30 µg/L over three weeks was chosen for the two Ag-NPs. For the ionic silver, a lower exposure of 3 µg/L had to be selected in order to remain below the lethal dose for the shrimp throughout the duration of the experiment. At the selected silver concentrations (30 µg/L and 3 µg/L), no toxic effects were observed during the test period and the measurements after the end of the test show that silver accumulated in the shrimp regardless of the form of addition. Even though the silver concentration in the shrimps exposed to ionic silver is significantly lower than that of those exposed to Ag-NP, it is still higher than would be expected from a dose that is a factor of 10 lower. In addition to this fact, the bioaccumulation factors (BAF) of Ag-NP, which are several times lower, also indicate a poorer bioavailability of the nanoparticles. Although the majority of the added silver could not be recovered after the end of the experiment, the measurement results and comparisons with other experiments from the literature suggest that a large proportion of the silver from the Ag-NPs found its way into the sediment. The Ag-NPs appear to settle more strongly in the sediment than the ionic silver, but due to the small number of samples taken and the high fluctuation of the individual measured values, no significant difference could be determined.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Silbernanopartikel Mesokosmenstudie Neocaridina davidi Verteilung von Silbernanopartikeln Subakute Toxizität
Autor*innen
Fritz Langthaler
Haupttitel (Deutsch)
Subakute Toxizität verschiedener Silberspezies gegenüber der Süßwassergarnele Neocaridina davidi
Hauptuntertitel ()
eine Mesokosmenstudie
Paralleltitel (Englisch)
Subacute toxicity of different silver species to the freshwater shrimp Neocaridina davidi
Paralleluntertitel (Englisch)
a mesocosm study
Publikationsjahr
2025
Umfangsangabe
65 Seiten : Illustrationen
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Franz Jirsa
Klassifikation
35 Chemie > 35.49 Anorganische Chemie. Sonstiges
AC Nummer
AC17444005
Utheses ID
74597
Studienkennzahl
UA | 199 | 504 | 520 | 02