TecEUS

Das Projekt TecEUS beschäftigt sich der Analyse von sogenannten Technologie-kritischen Elementen (TCE; z.B. Indium, Gold, Antimon, Neodym) aus Quellen wie Straßenverkehr und Industrie oder der Nutzung neuer Technologien (z.B. Elektromobilität, Nanopartikel und Kontrastmittel in der medizinischen Diagnostik) im urbanen Raum von Wien. Zum ersten Mal werden TCE-Flüsse im urbanen Maßstab untersucht. Die möglichen Konsequenzen für Umwelt und Gesundheit sind bislang weitgehend unbekannt. Aufgrund ihres häufigen Einsatzes werden TCE bei Herstellung, Gebrauch und Entsorgung zunehmend in die Umwelt freigesetzt. In Bezug auf die derzeitigen Konzentrationen in der Umwelt, den Umweltkreisläufen und den potenziellen Gesundheitsgefahren von TCE fehlen umfangreiche Erkenntnisse. Innerhalb des Projekts werden daher systematische Erhebungen der Expositionsbelastung in Wien über Analysen von Umweltproben (Luft, Wasser, Pflanzen) von unterschiedlich belasteten Standorten vorgenommen, unter Einbeziehung von Bewohnerinnen und Bewohnern von Wien und urbanen Gärtnerinnen und Gärtnern. Die Analyse greift auf hochmoderne Gerätschaften basierend auf massenspektrometrischen Verfahren zurück. Der mögliche positive Effekt von Fassadenbegrünung als präventive Maßnahme wird über die Untersuchung der Filteraktivität von Pflanzen an Grünfassaden im Feld und im Labor erforscht. Es wird ein vereinfachtes sozioökologisches Modell entwickelt, das die biophysikalischen Bestände und Flüsse von TCEs und ihre Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit zusammen mit der Entwicklung von prospektiven Szenarien und Überwachungsanforderungen darstellt. Karten der Exposition und Emissionen werden öffentlich zugänglich gemacht. Über die gewonnenen Daten werden Zukunftsszenarien möglicher Schadstoffbelastungen modelliert und nachhaltige Maßnahmen erarbeitet, um den Lebensraum Stadt Wien zu bewahren. TecEUS ist ein transdisziplinäres Projekt von österreichischen Universitäten (Montanuniversität Leoben, Universität für Bodenkultur Wien, Medizinische Universität Wien) und der dort ansässigen Disziplinen Analytische Umweltchemie, Vegetationstechnik, Sozioökonomie, und Umwelthygiene.

The TecEUS (Technology-critical Elements in Urban Spheres) project systematically investigated the distribution of technology-critical elements (TCEs) such as indium, gold, antimony, and neodymium within the urban environment of Vienna, Austria. These elements are essential for high-tech applications across various fields, including healthcare, transport, and information and telecommunication technologies. Utilizing advanced analytical techniques based on inductively coupled plasma tandem mass spectrometry (ICP-MS/MS), the project aimed to expand the current understanding of TCE prevalence in environmental matrices. TecEUS successfully addressed all its initial objectives, leading to peer-reviewed publications for each aim and work package. The project underscored the significance of environmental TCE analysis by demonstrating their presence in urban dust and their association with human activities. These findings emphasize the need to include TCEs in environmental monitoring plans and highlight gaps in current methodologies, such as the need for certified reference materials (CRMs) that cover a broader range of TCEs in environmental matrices. The project also explored the filter capacity of green façades and the accumulation of TCEs in urban gardens. Measurements of TCE levels were systematically conducted in water, soil, plants, and aerosols, supported by citizen science approaches involving residents and gardeners. Novel analytical techniques enabled the detection of low levels of TCEs in natural samples. Green façades and plants were evaluated for their efficiency in binding airborne TCEs through both field studies and controlled greenhouse experiments. A simplified socio-ecological model was developed to depict the biophysical stocks and flows of TCEs, along with their human health implications. This model included prospective scenarios and monitoring requirements, demonstrating how the widespread application of TCEs in products, particularly in the mobility and energy sectors, can be quantitatively connected to environmental and human health concerns. The material flow analysis (MFA) outlined research gaps and future steps required for systematic monitoring and scenario modelling. The developed scenarios illustrate which circular economy strategies can most effectively reduce the demand for and dissipation of TCEs, thereby guiding policymakers on mitigating health impacts associated with increased TCE utilization. The project resulted in the generation of the first comprehensive dataset on TCEs in various urban environmental matrices (plants, soil, and water), representing a significant scientific advancement. This dataset serves as a reference point for future studies, enabling a deeper understanding of TCE distribution and anthropogenic emissions, and facilitating material flow analyses and ecotoxicological assessments.