Silberchlorid im Abwasser einer Wäscherei: Ökotoxikologische Beurteilung. Endbericht
In Zusammenarbeit mit den Abteilungen SWW (Siedlungswasserwirtschaft) und Verfahrenstechnik der Eawag wurde das Abwasser einer Wäscherei untersucht. Die Wäscherei gibt dem Waschmittel Nanosilber in Form von Silberchlorid zu, um sich die antimikrobiellen Eigenschaften von Silber zu Nutze zu machen. Die Abteilung SWW und Verfahrenstechnik ermitteln dabei u. a. die Austragungsmenge und das Verhalten von Nanosilber im Abwasser. Das Oekotoxzentrum untersuchte anhand von unterschiedlichen Biotests die Toxizität des komplexen Abwassers. Im kombinierten Algentest mit der einzelligen Grünalge Pseudokirchneriella subcapitata wurden die Inhibition der Photosynthese und des Wachstums untersucht. Der Leuchtbakterientest mit dem marinen Bakterium Vibrio fischeri zeigte durch eine Hemmung der Lichtemission eine allgemeine Toxizität an. Des Weiteren wurde ein in vivo Test mit dem Bachflohkrebs Gammarus fossarum durchgeführt, bei dem Auswirkungen des Abwassers auf Verhalten und Mortalität untersucht wurden. Die Rohabwasserproben wurden auf unterschiedliche Weise aufbereitet und getestet. Sie wurden grob filtriert, steril filtriert, ultrazentrifugiert, mit DL-Cystein versetzt und ultrazentrifugiert kombiniert mit DL-Cystein-Zugabe. Die Ultrazentrifugation diente der Entfernung der Nanopartikel und DL-Cystein wurde zugegeben, um freie Silberionen zu komplexieren. Die Kombination von Ultrazentrifugation und Zugabe von DL-Cystein wurde durchgeführt, um eine Referenzprobe des Abwassers ohne Silber, weder partikuläres noch ionisches, zu erhalten. Zudem wurde eine Testreihe mit Silbernitrat durchgeführt. Beim Test mit Silbernitrat (1.5 μM, 255 μg·L-1) in einer 1:2 Verdünnungsreihe zeigte G. fossarum bereits nach 3 h eine erhöhte Mortalität, nach 24 h waren in allen Ansätzen alle Tiere tot. Die dem Algentest angepassten Effekt-Konzentrationen des Silbernitrats zeigten beim Leuchtbakterientest keine Effekte. V. fischeri ist demnach, im Vergleich zu P. subcapitata und G. fossarum deutlich weniger sensitiv gegenüber freien Silberionen. Am sensitivsten reagierte G. fossarum mit einer signifikant verringerten Bewegungsaktivität auf die Exposition gegenüber dem Rohabwasser. Es konnten bis zur 1:100 Verdünnung Effekte auf das Verhalten der Bachflohkrebse detektiert werden, wohingegen beim Algentest nur bis zur 1:16 Verdünnung und beim Leuchtbakterientest bis zur 1:64 Verdünnung Effekte auftraten. Die Ultrazentrifugation und/oder Zugabe von DL-Cystein verringerte die Toxizität des Abwassers bei allen Tests mehr oder weniger stark. Die hemmenden Effekte beim Algen- und Leuchtbakterientest verringerten sich durch Eliminierung von Silber signifikant um bis zu 10 %. Diese Abnahme der Toxizität durch das Entfernen des Silbers war beim Gammarus-Test viel deutlicher. Signifikante Verhaltensänderungen im Vergleich zur Kontrolle konnten bei den aufbereiteten Proben erst bei 1:20 verdünntem Abwasser detektiert werden, und nicht wie beim lediglich grob filtrierten Abwasser bereits ab 1:100 verdünntem Wäscherei-Abwasser. Vor allem der Algen- und der Leuchtbakterientest, aber auch der in vivo Test mit Gammarus fossarum zeigten, dass das Abwasser auch nach der vollständiger Entfernung des Silbers noch sehr toxisch ist. Die detektierten toxischen Effekte sind also nur z. T. auf das im Abwasser vorhandene Silber zurückzuführen.