Наночастицы в окружающей среде

Наноэкологи оценивают опасность, которую несут нам наноматериалы. Пока, кажется, не всё так страшно

Возможное распределение наноматериалов в окружающей среде (воздух; почва, растительность; почва, покрытая растительностью; вода; отложения)

Последние результаты исследований действия синтезированных наночастиц на окружающую среду представили учёные на недавно состоявшейся в Швейцарии конференции «nanoECO». Расширение производства и применения материалов, содержащих наночастицы, вызвало к жизни новую отрасль науки – наноэкотоксикологию, задача которой ответить на вопросы:

• как и в каких количествах наночастицы из «нанопродуктов» попадают в окружающую среду?
• какой будет, к примеру, уровень загрязнений рек, почвы?
• какие аналитические методы могут использоваться для подобных оценок?

Как пишет журнал ПерсТ, последний вопрос – один из важнейших. Например, уже известно, что на данные о токсичности углеродных нанотрубок (УНТ) наряду с присутствующими в них примесями металлов могут повлиять и реактивы, применяемые для экспериментов на живом организме. В этом случае выводы о вреде нанотрубок могут оказаться ложными.

Швейцарские учёные Б. Новак (B. Nowack) и Н. Мюллер (N. Mueller) оценили степень воздействия на окружающую среду трех наиболее распространенных на сегодняшний день видов наночастиц – нано-серебра, нано-TiO2 (диоксида титана) и УНТ, на основе компьютерного моделирования. Наночастицы серебра и TiO2 наиболее широко представлены в потребительских товарах. Нано-серебро обладает противомикробными, противогрибковыми и другими полезными свойствами, а нано-TiO2 производится в больших количествах для использования в самоочищающихся, необрастающих, противомикробных покрытиях и красках, а также в косметических средствах как поглотитель ультрафиолета.

• Только в Австралии имеется более 300 зарегистрированных солнцезащитных продуктов, содержащих наночастицы TiO2.

Авторы исследования рассмотрели весь жизненный путь продуктов, содержащих наночастицы – от производства до утилизации, и оценили риск их использования для трех областей окружающей среды: воды, воздуха, почвы. Они учли два сценария: реалистичный, основанный на имеющейся информации, и худший, основанный на оценках, предполагающих наличие более высоких концентраций. Риск выражался как отношение прогнозируемой концентрации в окружающей среде к концентрации, которая не вызывает отрицательных эффектов. Материалы, для которых это отношение меньше единицы, считаются безопасными.

• Результаты моделирования показали, что величины прогнозируемой концентрации в окружающей среде для УНТ – самые низкие (хотя, конечно, в будущем при росте производства ситуация может измениться). Содержание в воздухе мало для всех трех типов наночастиц. Частицы наносеребра и нанооксида титана в основном находятся в воде и почве, при этом содержание нано-серебра в 20–200 раз ниже, чем нано-TiO2. УНТ в воду практически не попадают. То есть в настоящее время УНТ не представляют риска для окружающей среды. А вот прогнозируемая концентрация нано-TiO2 в воде такова, что возможен значимый риск.
• Исследователи подчёркивают, что это предварительные результаты, не учитывающие трансформацию, деградацию, биоаккумулирование наночастиц, хотя эти процессы могут играть важную роль. Тем не менее, они могут служить отправной точкой для последующих исследований.

http://www.nkj.ru/news/14073/

Более подробно:

Воздействие наноматериалов на окружающую среду

В марте 2008 г. более ста ученых из разных стран мира встретились в Швейцарии на конференции «nanoECO» для обсуждения проблем, связанных с воздействием синтезированных наночастиц на окружающую среду [1]. Хотя нано-экотоксикология является молодой областью исследований, были представлены интересные и важные результаты. Конечно, в центре внимания были нерешенные проблемы: как и в каких количествах наночастицы из «нанопродуктов» попадают в окружающую среду; какой будет, к примеру, уровень загрязнений рек, почвы; какие аналитические методы могут быть эффективно использованы?

Вопрос о применимости методов исследований очень важен. H.Krug в своем докладе [2] подчеркнул, что на данные о токсичности углеродных нанотрубок (УНТ) наряду с присутствующими в них примесями металлов (признанный эффект) могут повлиять и реактивы, применяемые для экспериментов in vitro! В этом случае выводы о вреде нанотрубок могут оказаться ложными. Поэтому при оценке токсичности очень важно правильно охарактеризовать не только сами наноматериалы, но и аналитические методы, используемые в исследованиях.

• «Зеленая» химия, «зеленая» энергетика…. Эти термины появились в конце прошлого века и сразу стали очень популярными. В последние годы чрезвычайно возрос интерес к ресурсосберегающим экологически чистым зеленым технологиям, инвестиции в фирмы зеленых технологий постоянно увеличиваются. «Зеленой нанотехнологии» посвящен доклад B.Karn [3].

Зеленая нанотехнология, как объясняет автор, – это способ создания и использования наноматериалов и нанопродукции без нанесения ущерба окружающей среде и здоровью человека. Таким образом, с одной стороны к зеленой нанотехнологии относится производство наноматериалов и продуктов с использованием принципов зеленой химии и зеленых технологий (что улучшает окружающую среду косвенным образом), а с другой – создание нанопродуктов, которые непосредственно участвуют в решении прошлых, настоящих и будущих проблем, связанных с защитой природы и здоровьем людей (например, сорбенты для очистки сточных вод или питьевой воды, новые катализаторы, энергетические системы)…

О.Алексеева

http://www.issp.ras.ru/…st/index.htm

Вечные и всегда важные вопросы… И на этой конференции было представлено немало материалов, которые ждут своего изучения специалистами. Успехов им в этом деле! Ибо от безопасности технологий, материалов, изделиий с использованием наночастиц будут зависеть наша жизнь и здоровье, а также судьба нанотехнологии и наноиндустрии на всей планете…