Наночастицы в окружающей среде

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

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-TiO₂2 (диоксида титана) и УНТ, на основе компьютерного моделирования. Наночастицы серебра и TiO ₂ 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 TiO ₂ .

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-TiO ₂. УНТ в воду практически не попадают. То есть в настоящее время УНТ не представляют риска для окружающей среды. А вот прогнозируемая концентрация нано-TiO ₂ 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.

Фото с сайта www.nanometer.ru: Полевой транзистор из многостенной УНТ, автор Иржак Артемий Вадимович