Как наночастицы влияют на окружающую среду и человека?

Использование продуктов, содержащих наночастицы (NPs), растёт. Во время производства, использования и утилизации они воздействуют на окружающую среду и здоровье человека.

Исследования в наноэкотоксикологии

Учёные, такие как д-р Ирина Блинова и её коллеги из Национального института химической физики и биофизики Эстонии, изучают взаимодействие NPs с окружающей средой.

  • ZnO NPs используются в красках и средствах личной гигиены.
  • CuO NPs присутствуют в фотоэлектрических элементах и газовых сенсорах.

Это увеличивает риск загрязнения природных вод. Эстонские исследователи обнаружили, что природная вода может значительно (до 140 раз) снижать токсический эффект CuO NPs (но не ZnO NPs) на ракообразных. Этот потенциал в основном зависит от концентрации растворённого органического углерода в воде. Основная токсичность связана с растворёнными ионами металлов.

Влияние на почвенные микроорганизмы

Priyanka Gajjar и коллеги из Университета штата Юта изучали влияние CuO, ZnO и Ag NPs на полезные почвенные микроорганизмы, важные для роста растений и разложения загрязнителей.

  • CuO и Ag NPs убивали микроорганизмы.
  • ZnO NPs ингибировали их рост и размножение.
  • Объёмный (не наноразмерный) материал не проявлял токсичности.

Исследователи предположили, что токсический эффект NPs можно снизить за счёт их агрегации (укрупнения).

Оценка рисков для окружающей среды и здоровья

Д-р Энда Камминс из Института питания и здоровья UCD в Ирландии ранжировал риски от наноматериалов.

  • Экотоксикологические рейтинги рисков для Ag и TiO₂ NPs, попадающих в поверхностные воды, были оценены как умеренные или высокие.
  • Самый высокий ранг риска воздействия был связан с поверхностными водами, а не с воздушной средой, как предполагалось изначально.

Классификация токсичности наночастиц

В 2009 году д-р Анне Кахру (Эстония) и Henri-Charles Dubourguier (Франция) оценили токсичность NPs для различных организмов (бактерии, водоросли, ракообразные, нематоды, дрожжи, рыбы, инфузории), представляющих основные уровни пищевой цепи.

Классификация исследованных NPs по токсичности (на основе L(E)C50):

  • Чрезвычайно токсичные (L(E)C50 < 0.1 мг/л): ZnO, Ag
  • Очень токсичные (L(E)C50 0.1-1 мг/л): C60 фуллерены, CuO
  • Токсичные (L(E)C50 1-10 мг/л): SWCNTs, MWCNTs
  • Вредные (L(E)C50 10-100 мг/л): TiO₂

Исследователи отметили, что количественных данных в наноэкотоксикологии по-прежнему недостаточно.

Вывод: По мере расширения использования продуктов с NPs остаётся много вопросов об их влиянии на окружающую среду.

2010-11-11