Search for content and authors
 

Nanotechnologia - aspekty środowiskowe

Małgorzata Maliszewska-Mazur 

Instytute of Enviromental Protection (IOS), Krucza, Warszawa 00-548, Poland

Abstract

Gwałtowny rozwój nanonauk i nanotechnologii powoduje, iż coraz więcej nanocząsteczek zostaje uwolnionych do środowiska. Niestety niedostateczna wiedza dotycząca ich właściwości oraz oddziaływania z otoczeniem powoduje, że nie potrafimy ocenić ryzyka związanego z ich zastosowaniem. Niepokój budzą dowody na zagrożenia dla zdrowia człowieka i środowiska spowodowane przez niektóre nanomateriały oraz ogólny brak metod oceny zagrożeń związanych z nanomateriałami. Jednym z priorytetów UE jest wdrożenie do roku 2011 zasady „brak danych, brak obrotu” do wszystkich zastosowań nanomateriałów w produktach celem zapewnienia, że przepisy prawne i narzędzia wdrażania odzwierciedlają szczególne cechy nanomateriałów, na które mogą być narażeni pracownicy, konsumenci lub środowisko. Szczególnie ważne jest wyraźne uwzględnienie nanomateriałów w prawodawstwie dotyczącym chemikaliów (REACH, produkty biobójcze, kosmetyki, detergenty, żywność), w zakresie prawodawstwa dotyczącego ochrony pracowników oraz  w dziedzinie ochrony jakości powietrza, jakości wody oraz odpadów.

Trwają badania nad charakterystyką nanomateriałów oraz określeniem tych cech, które mogą zadecydować, że dana nanoczęsteczka może stać się zagrożeniem dla naszego zdrowia czy dla środowiska. Badania powinny dać odpowiedz na pytanie: co z punktu widzenia nanoryzyka jest istotne - skład chemiczny, wielkość, struktura powierzchni, a może reaktywność? Nie wiemy co dzieje się z nanocząsteczkami/nanomateriałami w środowisku ani jaki jest mechanizm ich oddziaływania na organizmy.

Do zdecydowanej większości nanomateriałów nie można zastosować opracowanych już metodyk badania toksyczności, ekotoksyczności i scenariuszy narażenia. Wydaje się wątpliwym, aby metody referencyjne stosowane obecnie (m.in. w zakresie pomiaru rozpuszczalności w wodzie, wartości współczynnika podziału substancji pomiędzy oktanol i wodę, …) nadawały się do nanomateriałów i aby można było, za ich pomocą, opisać i przewidzieć zachowanie się nanomateriałów w środowisku.

Informacje toksykologiczne sugerują, że sumaryczna wielkość powierzchni nanocząsteczek może być wykorzystana, jako rozsądna miara ekotoksykologicznych skutków obecności nanocząsteczek w obrębie systemów biologicznych. Na podstawie dotychczasowych badań stwierdzono, że wolne nanocząsteczki oraz charakteryzujące się niską rozpuszczalnością są priorytetowe z punktu widzenia ryzyka powodowanego dla zdrowia ludzi i środowiska. Badania toksyczności nanocząstek to w przeważającej większości krótkoterminowe badania in vivo oraz in vitro, podczas gdy wpływ nanocząsteczek na zdrowie ludzi i środowisko występuje w warunkach narażenia długoterminowego. Prowadzone są liczne badania nad toksycznością nanomateriałów oraz nanocząsteczek. Czynione są próby opracowania listy punktów końcowych, które należy określić, w zakresie identyfikacji, właściwości fizykochemicznych, charakterystyki materiałowej, losu i zachowania w środowisku, toksykologii środowiskowej, toksykologii dla ssaków, bezpieczeństwa materiałowego oraz metod pozwalających ocenić ich wpływ na zdrowie ludzi i środowisko.

Te informacje posłużą do przewidywania efektów, jakie powodują nanocząsteczki w środowisku (ekonanoryzyka).

Analiza rozporządzenia REACH wskazuje na szereg braków w zakresie identyfikacji substancji, metod analitycznych, oceny zagrożeń wraz z klasyfikacją. Jak do tej pory nie opublikowano informacji dotyczących stężeń lub ilości nanomateriałów w różnych przedziałach środowiskowych, takich jak wody powierzchniowe czy gleba. Oszacowania ilości nanomateriałów obecnych w wodach powierzchniowych lub innych mediach uzyskuje się na podstawie obliczeń modelowych, rozważając poszczególne scenariusze narażenia w oparciu o przewidywane wykorzystanie nanomateriałów. Jednym z priorytetowych zadań (Aspekty regulacyjne nanomateriałów; Rezolucja Parlamentu Europejskiego (2008/2208(INI)) jest opracowanie metod analitycznych identyfikacji i oznaczania różnych nanomateriałów w specyficznych matrycach środowiskowych. Istnieje pilna potrzeba opracowania metod umożliwiających charakterystykę nanomateriałów i produktów konsumenckich pod względem zawartości nanocząsteczek, a także oznaczania ich stężeń w środowisku. Charakterystyka nanomateriałów powinna obejmować również potencjalne i faktyczne zanieczyszczenia i domieszki.

Obecnie bardzo często występują sytuacje, polegające na braku możliwości oceny zawartości nanomateriałów w danym produkcie, jeżeli są one wbudowane w złożoną matrycę produktu finalnego. Ten nierozwiązany problem występuje w produktach handlowych, w szczególności w kosmetykach oraz środkach pielęgnacji ciała, jak również w żywności oraz paszach. Wszystkie te produkty wytwarzane masowo wnoszą istotny udział do narażenia populacji. Wytwarzanie, wykorzystanie oraz usuwanie jakiejkolwiek substancji prowadzi nieuchronnie do jej uwolnienia do środowiska. Emisje do atmosfery, oczyszczanie ścieków, składowanie lub spalanie odpadów zawierających nanomateriały stają się przyczynami ich obecności w środowisku. Nie przeprowadzono, jak do tej pory, skutecznych pomiarów w zakresie stężeń lub ilości nanomateriałów w różnych przedziałach środowiskowych. W Instytucie trwają prace nad badaniem oddziaływania nanocząstek na organizmy żywe, a w szczególności  na mikroorganizmy osadu czynnego oczyszczalni ścieków. Prowadzone sa również badania zawartości substancji  w specyficznych matrycach środowiskowych.

 

Legal notice
  • Legal notice:
 

Related papers

Presentation: Oral at Nanotechnologia PL 2011, by Małgorzata Maliszewska-Mazur
See On-line Journal of Nanotechnologia PL 2011

Submitted: 2011-09-06 15:57
Revised:   2011-09-15 02:46