h1

000837957 001__ 837957
000837957 005__ 20241111122531.0
000837957 0247_ $$2HBZ$$aHT021193086
000837957 0247_ $$2Laufende Nummer$$a40938
000837957 0247_ $$2datacite_doi$$a10.18154/RWTH-2022-00207
000837957 037__ $$aRWTH-2022-00207
000837957 041__ $$aEnglish
000837957 082__ $$a570
000837957 1001_ $$0P:(DE-588)1249177820$$aPolitowski, Irina$$b0$$urwth
000837957 245__ $$aWeathered multi-walled carbon nanotubes in the aquatic environment : fate, bioaccumulation, effects, and mixture toxicity$$cvorgelegt von Irina Politowski, M.Sc. Ökotoxikologie$$honline
000837957 246_3 $$aVerwitterte mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren in der aquatischen Umwelt: Verbleib, Bioakkumulation, Effekte und Mischungs-Toxizität$$yGerman
000837957 260__ $$aAachen$$bRWTH Aachen University$$c2021
000837957 260__ $$c2022
000837957 300__ $$a1 Online-Ressource : Illustrationen
000837957 3367_ $$02$$2EndNote$$aThesis
000837957 3367_ $$0PUB:(DE-HGF)11$$2PUB:(DE-HGF)$$aDissertation / PhD Thesis$$bphd$$mphd
000837957 3367_ $$2BibTeX$$aPHDTHESIS
000837957 3367_ $$2DRIVER$$adoctoralThesis
000837957 3367_ $$2DataCite$$aOutput Types/Dissertation
000837957 3367_ $$2ORCID$$aDISSERTATION
000837957 500__ $$aVeröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University 2022
000837957 502__ $$aDissertation, RWTH Aachen University, 2021$$bDissertation$$cRWTH Aachen University$$d2021$$gFak01$$o2021-08-26
000837957 5203_ $$aDie Produktion von Kohlenstoffnanoröhren (CNT) ist in den letzten Jahren deutlich angestiegen und hat ein industrielles Ausmaß erreicht. Nicht nur an Produktionsorten, sondern auch durch den vermehrten Einsatz von CNT in verschiedenen Anwendungsbereichen, kann von einer erhöhten Freisetzung der Nanomaterialien in Ökosysteme unserer Erde ausgegangen werden. In der vorliegenden Arbeit wurde die Verteilung von radioaktivmarkierten und verwitterten mehrwandigen CNT (14C-wMWCNT) in verschiedenen aquatischen Kompartimenten mittels einer Wasser-Sedimentstudie untersucht. Über die Zeit (180 Tage) sind die applizierten wMWCNT exponentiell aus der Wasserphase absedimentiert und haben sich gleichzeitig in der Sedimentphase angereichert. Darüber hinaus wurde ein sehr geringer vollständiger Abbau von 14C-wMWCNT zu 14CO2 beobachtet. Folglich wurde die Aufnahme von 14C-wMWCNT in Grünalgen, Wasserflöhen und Fischen quantifiziert. Es konnte gezeigt werden, dass wMWCNT mit den Grünalgen Chlamydomonas reinhardtii und Raphidocelis subcapitata interagieren und assoziieren. Zur Untersuchung des Nahrungsnetztransfers wurde R. subcapitata anschließend mit 14C-wMWCNT beladen und folglich an den Primärkonsumenten Daphnia magna verfüttert. Die Anreicherung von 14C-wMWCNT in Daphnien über den Nahrungstransfer wurde mit der 14C wMWCNT Aufnahme durch die Wasserflöhe aus der Wasserphase ohne Algen verglichen. Die Ergebnisse deuten daraufhin, dass eine kurzfristige CNT Exposition mittels Nahrungstransfer, im Gegensatz zur Wasserexposition, zu keiner Anreicherung der Nanomaterialien führt. Eine weitere Studie zur Akkumulation von 14C-wMWCNT in einer heranwachsenden Population von D. magna ergab weiterhin eine Belastung mit CNT, welche unter der EU-Verordnung REACH als besorgniserregend einzustufen ist. Ebenfalls im Zebrabärbling Danio rerio konnte die Aufnahme von wMWCNT über die Wasserphase und die Nahrung beobachtet werden. Die Untersuchung verschiedener Körperteile des Fisches haben gezeigt, dass der Großteil der Nanomaterialien im Magen-Darm-Trakt der Sekundärkonsumenten angesammelt wird. Des Weiteren ist bekannt, dass CNT organische Verbindungen adsorbieren und somit das Schicksal von Umweltschadstoffen verändert werden kann. In einer Adsorptionsstudie wurde die Wechselwirkung von unmarkierten wMWCNT und dem markierten Biozid Triclocarban (14C-TCC) betrachtet. Es wurden Effekte der Einzelsubstanzen sowie der Substanzmischungen, sogenannte "Trojan horse" Effekte, anhand von Grünalgen und Daphnien untersucht. Dabei konnte ein Einfluss der Nanomaterialien auf die Toxizität von TCC erst ab sehr hohen, nicht-umweltrelevanten Konzentrationen (geschätzte Umweltkonzentration liegt im ng/L Bereich für Oberflächengewässer) beobachtet werden. Zusammenfassend zeigt sich eine lange Verweildauer der CNT in wässriger Phase und dadurch eine Exposition für pelagische und benthische Organismen. Außerdem konnte ein Nahrungsnetztransfer beobachtet werden, weshalb aufgrund der ansteigenden CNT Produktion unbedingt Forschungsbestreben hinsichtlich Effekten der Einzelsubstanz CNT und Mischungseffekten in Verbindung mit Chemikalien weiter berücksichtigt werden sollten.$$lger
000837957 520__ $$aThe production of carbon nanotubes (CNT) has increased significantly in recent years and has reached an industrial scale. Not only at production sites, but also due to the increased use of CNT in various application areas, an increased release of the nanomaterials into ecosystems of our earth can be assumed. In the present study, the distribution of radiolabeled and weathered multi-walled CNT (14C-wMWCNT) in different aquatic compartments was investigated by means of a water sediment study. Over time (180 days), the applied wMWCNT exponentially sedimented from the water phase and simultaneously accumulated in the sediment phase. Furthermore, very little complete degradation of 14C-wMWCNT to 14CO2 was observed. Consequently, the uptake of 14C-wMWCNT in green algae, water fleas and fish was quantified. It was shown that wMWCNT interact and associate with the green algae Chlamydomonas reinhardtii and Raphidocelis subcapitata. To investigate food web transfer, R. subcapitata was subsequently loaded with 14C-wMWCNT and consequently fed to the primary consumer Daphnia magna. The accumulation of 14C-wMWCNT in daphnids via food transfer was compared with 14C-wMWCNT uptake by water fleas from the water phase without algae. The results indicate that short-term CNT exposure via food transfer, in contrast to water exposure, does not lead to nanomaterial accumulation. A further study on the accumulation of 14C wMWCNT in a growing population of D. magna further revealed exposure to CNT, which is of concern under the EU REACH regulation. The uptake of wMWCNT via the water phase and food was also observed in the zebrafish Danio rerio. Examination of various parts of the fish's body have shown that the majority of nanomaterials are accumulated in the gastrointestinal tract of secondary consumers. Furthermore, CNT are known to adsorb organic compounds and thus can change the fate of environmental pollutants. In an adsorption study, the interaction of unlabeled wMWCNT and the labeled biocide triclocarban (14C-TCC) was considered. Effects of the individual substances as well as the substance mixtures, so-called "Trojan horse" effects, were investigated using green algae and water fleas. An influence of the nanomaterials on the toxicity of TCC could only be observed from very high, non-environmentally relevant concentrations (estimated environmental concentration is in the ng/L range for surface waters). In summary, a long residence time of CNT in the aqueous phase and thus an exposure for pelagic and benthic organisms is shown. In addition, a food web transfer was observed, which is why, due to the increasing CNT production, research efforts regarding the effects of the single substance CNT and mixing effects in combination with chemicals should be further considered.$$leng
000837957 588__ $$aDataset connected to Lobid/HBZ
000837957 591__ $$aGermany
000837957 653_7 $$aDaphnia magna
000837957 653_7 $$abioaccumulation
000837957 653_7 $$acarbon nanotubes
000837957 653_7 $$afate
000837957 653_7 $$amixture toxicity
000837957 653_7 $$atriclocarban
000837957 7001_ $$0P:(DE-82)IDM00038$$aSchäffer, Andreas$$b1$$eThesis advisor$$urwth
000837957 7001_ $$0P:(DE-82)013067$$aKlumpp, Erwin$$b2$$eThesis advisor$$urwth
000837957 8564_ $$uhttps://publications.rwth-aachen.de/record/837957/files/837957.pdf$$yOpenAccess
000837957 8564_ $$uhttps://publications.rwth-aachen.de/record/837957/files/837957_source.docx$$yRestricted
000837957 909CO $$ooai:publications.rwth-aachen.de:837957$$pdnbdelivery$$pdriver$$pVDB$$popen_access$$popenaire
000837957 9101_ $$0I:(DE-588b)36225-6$$6P:(DE-588)1249177820$$aRWTH Aachen$$b0$$kRWTH
000837957 9101_ $$0I:(DE-588b)36225-6$$6P:(DE-82)IDM00038$$aRWTH Aachen$$b1$$kRWTH
000837957 9101_ $$0I:(DE-588b)36225-6$$6P:(DE-82)013067$$aRWTH Aachen$$b2$$kRWTH
000837957 9141_ $$y2022
000837957 915__ $$0StatID:(DE-HGF)0510$$2StatID$$aOpenAccess
000837957 9201_ $$0I:(DE-82)162710_20140620$$k162710$$lLehrstuhl für Umweltbiologie und -chemodynamik$$x0
000837957 9201_ $$0I:(DE-82)160000_20140620$$k160000$$lFachgruppe Biologie$$x1
000837957 961__ $$c2022-02-02T11:08:16.493403$$x2022-01-07T09:55:47.771372$$z2022-02-02T11:08:16.493403
000837957 980__ $$aI:(DE-82)160000_20140620
000837957 980__ $$aI:(DE-82)162710_20140620
000837957 980__ $$aUNRESTRICTED
000837957 980__ $$aVDB
000837957 980__ $$aphd
000837957 9801_ $$aFullTexts