Rare Earth Element Ecotoxicology in a Changing Environment (REEchangE)
In diesem Projekt soll eine Bewertung von Risiken, die aus der Freisetzung der Seltenen Erdmetalle Lanthan und Gadolinium in die aquatische Umwelt entstehen, großräumig abgeschätzt werden.
Seltene Erden (Rare Earth Elements, REE) finden in vielen technischen Bereichen Anwendung. Sie finden sich in elektronischen Geräten und der Energietechnik, als Katalysator in der chemischen Industrie und in medizinischen Anwendungen. Man findet sie in Batterien, Leuchtpulvern, speziellen Legierungen und vielen anderen Produkten. Neben den Materialströmen, in denen die seltenen Erden eine technische Funktion einnehmen, finden sie sich auch in mineralischen Rohstoffströmen beispielsweise in Kohle, Bauxit und Phosphorverbindungen. Diese anthropogen beeinflussten Flüsse ermöglichen eine Vielzahl von Einträgen in die Umwelt, und Gleiches gilt für die daraus resultierenden Abfallströme.
Kenntnisse über die Risiken durch seltene Erden gibt es kaum. Entsprechend existieren bislang keine Grenzwerte für Emissionen und Immissionen. Dennoch häufen sich die Hinweise darauf, daß die seltenen Erden als neue, zukünftige Kontaminanten Beachtung finden müssen, die über eine Vielzahl von Pfaden Eingang in die Umwelt finden können. So liefern erste Studien Berichte über die Kontamination von Flußwasser mit Gadolinium durch Krankenhausabwässer. Weitere Studien zeigen eine teilweise Belastung des Leitungswassers in Berlin mit Gadolinium auf, bedingt durch die erhöhten Konzentrationen in Oberflächenwassern.
Wenn auch einige Studien für Lanthan Toxizitäten ähnlich denen von Cadmium oder Arsen beschreiben, so sind die Daten zu Bioverfügbarkeit und Verhalten unter wechselnden Umweltbedingungen bislang nicht ausreichend. Ein aktuelles Review, das das gegenwärtige Wissen über die Ökotoxizität von Lanthan für Wasserorganismen zusammenfasst, finden Sie hier.
Ziel des Projektes von HAW und UWS ist es, mittels einer Stofflussanalyse die Kenntnisse über Quellen, Umweltkonzentrationen der seltenen Erden (am Beispiel zweier Flüsse) und über ihre Mobilität zu erweitern. Ökotoxikologische Daten in Abhängigkeit der Umweltbedingungen sollen zusammen mit den Emissions- und Immissionsdaten eine erste Risikoabschätzung ermöglichen.
Auf Basis dieser Vorhersagen wird eine Diskussion mit den betroffenen Firmen angestrebt, die Monitoring und Möglichkeiten des Recyclings thematisieren soll.
Projektinformation:
Gefördert durch die Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Projektdauer: 2016-2019
Koordiniert durch: HAW-Hamburg, Prof. Dr. Susanne Heise
Mitarbeiter: Henning Tien
In Kooperation mit: Prof. Andrew Hursthouse, UWS (GB)
Publikationen: