European Observatory for Nanomaterials

La recherche montre que les nanomatériaux subissent des transformations immédiates et complexes lorsqu’ils sont disséminés dans l’environnement. Il peut s’agir de transformations biologiques, physiques ou chimiques qui sont influencées par les caractéristiques spécifiques des matériaux et par les conditions environnementales.

Les nanomatériaux peuvent se retrouver dans l’environnement à n’importe quel stade de leur cycle de vie, lors de la production de matières premières, lors de l’utilisation d’un produit contenant des nanomatériaux ou lorsque ce produit est recyclé ou transformé en déchet. Cela peut se produire de façon directe, par exemple lors d’une baignade alors que l’on utilise une crème solaire contenant un nanomatériau, ou de façon indirecte par le biais de systèmes techniques tels qu’une station d’épuration des eaux usées.

Pour comprendre comment différents nanomatériaux se comportent dans différentes conditions environnementales, il est important de prendre en compte leurs transformations chimiques, physiques et biologiques.

Les processus de transformation sont complexes et se produisent simultanément.

La façon dont les nanoparticules évoluent dans l’environnement dépend de leur composition unique définie par leur taille, la composition de leur cœur et le traitement de surface, appelé revêtement ou recouvrement. Ces paramètres déterminent fortement leur stabilité, leur dissolution ou leur agglomération, ce qui conduit à des matériaux transformés ayant des comportements différents.

L’influence des conditions environnementales telles que la température, la présence de différents sels ou d’autres particules organiques et inorganiques sur la transformation des nanoparticules entraîne des complications supplémentaires.

Et enfin, l’interaction avec les organismes a une incidence sur les réactions de transformation spécifiques. Cette interaction fonctionne à double sens - les particules et les organismes s’influencent mutuellement, par exemple, les réactions de détoxification modifient les caractéristiques essentielles des particules. 

Ces processus de transformation physique, chimique et biologique se produisent immédiatement et très souvent simultanément après la dissémination et influencent le transport, la mobilité, le potentiel d’absorption par les organismes et l’interaction avec les organismes. L’interrelation entre ces processus et le transport des nanoparticules détermine le devenir et finalement le potentiel écotoxicologique des nanoparticules.

Qu’en est-il de la biodégradation des nanomatériaux organiques et des revêtements de surface?

La biodégradation est le processus naturel de décomposition de matières organiques par des microorganismes pour recycler des éléments biologiquement essentiels.

Ce principe de biodégradation s’applique également aux produits chimiques organiques. Plus la biodégradation d’un produit chimique se fait rapidement, mieux c’est, car le composé disparaît alors plus vite de l’environnement et est moins dommageable. Il est donc nécessaire de déterminer la persistance potentielle dans le cadre de l’évaluation des risques chimiques à l’aide d’essais standard établis de longue date (par exemple, les lignes directrices de l’OCDE) pour déterminer la biodégradabilité d’un produit chimique.

Comme pour tout produit chimique «conventionnel», la question est donc de savoir si les nanomatériaux ou les revêtements organiques se biodégradent et de quelle manière, lorsqu’ils sont disséminés dans l’environnement. Compte tenu des propriétés uniques des nanomatériaux, les chercheurs examinent la pertinence des essais standard établis pour analyser leur potentiel de biodégradation.

Si les premières indications montrent que les méthodes d’essai existantes fonctionnent en principe, il convient de consacrer davantage d’efforts à des améliorations technologiques qui tiennent compte des exigences spécifiques aux nanomatériaux, plutôt que de modifier les essais existants ou d’élaborer de nouvelles méthodes.