Destino ambientale e tossicità

I nanomateriali possono entrare nell’ambiente in qualsiasi fase del loro ciclo di vita, a partire dalla produzione della materia prima, quando si utilizza un prodotto che li contiene oppure quando tale prodotto viene riciclato o trasformato in rifiuti.

Ma cosa succede a queste piccole particelle una volta entrate nell’ambiente: dove finiscono? E possono essere nocive?

Gli effetti potenzialmente negativi dei nanomateriali dipendono dalle loro proprietà come la dimensione e la superficie delle particelle, oltre alle proprietà dell’ambiente in cui finiscono (ad esempio, livelli di pH, temperatura oppure presenza di sali o altre sostanze).

 

Le proprietà dei nanomateriali ne orientano gli effetti nell’ambiente

Conoscerne le proprietà nano-specifiche è fondamentale per valutare in modo affidabile eventuali impatti negativi che potrebbero avere sull’ambiente.

Molto spesso, anche contemporaneamente, le nanoparticelle subiscono diversi processi di invecchiamento continui nell’ambiente, ad esempio trasformazioni chimiche che possono modificarne il trasporto, il destino e, in ultima analisi, il profilo ecotossicologico e il potenziale di bioaccumulo.

Tutti questi fattori rendono difficile prevedere gli effetti dei nanomateriali in ambienti diversi, quindi una valutazione realistica dei pericoli e dei rischi è più impegnativa rispetto alle sostanze chimiche convenzionali.

 

I progressi della scienza colmano le lacune conoscitive

Nell’ultimo decennio sono stati compiuti progressi costanti nel campo del destino ambientale e del comportamento dei nanomateriali. Ciò ha portato a colmare molte delle lacune conoscitive esistenti.

Le linee guida per i test e i documenti di orientamento sviluppati tramite l’OCSE per le sostanze chimiche convenzionali sono applicabili anche ai nanomateriali. Tuttavia, è necessario fare di più per concepire requisiti specifici che colgano appieno le caratteristiche nano-specifiche.

Nella maggior parte dei casi, i test di tossicità standard come le linee guida per i test dell’OCSE forniscono stime affidabili dei pericoli. Questi test normalmente esaminano gli effetti durante una determinata fase di vita o durante l’intera vita di un organismo.

Tuttavia, alcuni risultati tratti da progetti di ricerca in test non standard hanno rivelato, per alcuni casi, effetti su più generazioni all’interno di una specie o popolazione. In questo caso, per alcuni invertebrati acquatici od organismi del terreno, come vermi o piante, la generazione parentale ha mostrato effetti limitati o nulli, ma la crescita, la riproduzione o la fisiologia della progenie ne hanno risentito.

Sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere meglio in che modo questi effetti generazionali possono essere trattati dagli attuali quadri di valutazione del rischio.

 

Ecosistema in miniatura per comprendere un impatto ambientale più ampio

I ricercatori stanno lavorando su nuovi approcci per favorire la comprensione dell’impatto a lungo termine. Un esempio è una valutazione del rischio basata su mesocosmi. Un mesocosmo è un ecosistema in miniatura che cerca di riprodurre un determinato habitat ambientale con specie chiave.

L’obiettivo è quello di determinare l’esposizione e il pericolo in un singolo esperimento e nel corso di diverse generazioni.

Uno svantaggio è che i metodi analitici per monitorare le nanoparticelle nei mesocosmi e in altri test più semplici sovente non sono sufficientemente sensibili da coglierne appieno il comportamento, informazioni che sono fondamentali per collegare gli effetti alle proprietà dei nanomateriali.