Keskkonnas käitumine ja toksilisus

Nanomaterjalid võivad sattuda keskkonda olelustsükli mis tahes etapis – tooraine tootmisel, nanomaterjale sisaldava toote kasutamisel või toote ringlussevõtul või muutumisel jäätmeteks.

Mis saab keskkonda sattunud nanoosakestest, kuhu need välja jõuavad ja kas need võivad olla ohtlikud?

Nanomaterjalide võimalik kahjulik mõju sõltub nende omadustest, näiteks osakese suurusest ja eripinnast, samuti selle keskkonna omadustest, kuhu need satuvad, näiteks pH-st, temperatuurist, soolade või muude ainete olemasolust.

 

Nanomaterjalide omadustest sõltub nende keskkonnamõju

Vaja on mõista nanomaterjalide spetsiifilisi nanoomadusi, et usaldusväärselt hinnata nende võimalikku kahjulikku keskkonnamõju.

Väga sageli – isegi samal ajal – toimub keskkonnas mitu nanoosakeste vananemisprotsessi, näiteks keemiline muundumine, mis võib muuta nende liikumist ja käitumist keskkonnas ning kokkuvõttes ökotoksikoloogilist profiili ja bioakumuleeruvust.

Kõigi nende tegurite tõttu on keerukas prognoosida nanomaterjalide mõju eri keskkondades ning realistlik ohu- ja riskihindamine on tavalistest kemikaalidest keerukam.

 

Teaduse areng annab uusi teadmisi

Viimasel aastakümnel on pidevalt arenenud nanomaterjalide keskkonnakäitumise uurimine. See on andnud mitmeid seni puudunud teadmisi.

Tavaliste kemikaalide jaoks välja töötatud OECD katsesuunised ja juhendid kehtivad ka nanomaterjalidele. Samas tuleb teha rohkem, et koostada erinõuded, mis arvestavad täielikult spetsiifilisi nanoomadusi.

Enamasti annavad standardsed toksilisuskatsed, näiteks OECD katsesuunised, usaldusväärseid ohuprognoose. Need katsed uurivad tavaliselt toimet organismi teatud eluetapis või kogu elu jooksul.

Samas on uuringuprojektides mittestandardsete katsetega selgunud, et mõnikord avaldub toime liigile või populatsioonile mitme põlvkonna jooksul. Mõne veeselgrootu või pinnaseorganismi korral (nt ussid ja taimed) oli toime vanemate põlvkonnale väike või puudus täielikult, kuid toime avaldus järglaste kasvule, reproduktiivsusele või füsioloogiale.

Vaja on täiendavaid teadusuuringuid, et paremini mõista, kuidas põlvkondadele avalduvat toimet saaks arvestada praegustes riskihindamisraamistikes.

 

Miniökosüsteem, et hinnata laiemat keskkonnamõju

Teadlased arendavad uusi käsitlusviise, mis aitaksid mõista pikaajalist mõju. Üks näide on mesokosmipõhine riskihindamine. Mesokosm on miniökosüsteem, mis jäljendab peamiste liikidega elukeskkonda.

Eesmärk on määrata sama katse ja mitme põlvkonna vältel kokkupuude ja oht.

Üks puudus on, et mesokosmides nanoosakeste seire analüüsimeetodid ja muud lihtsamad katsed ei ole sageli piisavalt tundlikud, et saada osakeste käitumise kohta täielikke andmeid – see teave on äärmiselt oluline toime seostamiseks nanomaterjalide omadustega.