Afbraak en toxiciteit in het milieu
Nanomaterialen kunnen in elk stadium van hun levenscyclus in het milieu terechtkomen, al bij de productie van de grondstof, tijdens het gebruik van een product dat nanomaterialen bevat of wanneer dat product wordt gerecycled of tot afval wordt verwerkt.
Maar wat gebeurt er met deze kleine deeltjes zodra ze vrijkomen in het milieu? Waar komen ze terecht en kunnen ze schadelijk zijn?
De potentieel negatieve effecten van nanomaterialen hangen af van hun eigenschappen zoals deeltjesgrootte en de oppervlakte en de eigenschappen van het milieu waarin zij terechtkomen, bijvoorbeeld pH-niveaus, de temperatuur of de aanwezigheid van zouten of andere stoffen.
Eigenschappen van nanomaterialen sturen hun effecten in het milieu
Inzicht in de nanospecifieke eigenschappen van deze materialen is nodig om de eventuele negatieve effecten ervan op het milieu op betrouwbare wijze te kunnen beoordelen.
Nanodeeltjes ondergaan vaak meerdere verouderingsprocessen in het milieu, sommige zelfs tegelijkertijd. Een voorbeeld is chemische transformatie, waardoor het transport, het milieutraject en uiteindelijk het ecotoxicologische profiel en bioaccumulerend potentieel van het deeltje kan veranderen.
Al deze factoren maken het moeilijk om de effecten van nanomaterialen in verschillende omgevingen te voorspellen. Een realistische gevaren- en risicobeoordeling is daardoor ingewikkelder dan voor conventionele chemische stoffen.
Opvullen van kennishiaten door vooruitgang op wetenschappelijk gebied
De laatste tien jaar is voortdurend vooruitgang geboekt wat betreft onze kennis van het milieutraject en het gedrag van nanomaterialen in het milieu. Dit heeft ertoe geleid dat veel van de bestaande kennishiaten zijn opgevuld.
Testrichtlijnen en begeleidende documenten die door de OESO voor conventionele chemische stoffen zijn ontwikkeld, zijn ook van toepassing op nanomaterialen. Er moet echter meer worden gedaan om specifieke vereisten vast te stellen die volledig rekening houden met nanospecifieke kenmerken.
In de meeste gevallen leveren standaard toxiciteitstests zoals de OESO-testrichtlijnen betrouwbare gevarenbeoordelingen op. Bij deze tests wordt gewoonlijk gekeken naar de effecten tijdens een bepaalde levensfase of gedurende de gehele levensduur van een organisme.
Sommige resultaten van onderzoeksprojecten in niet-standaardtests hebben echter in enkele gevallen effecten over meerdere generaties binnen een soort of populatie aan het licht gebracht. Voor sommige aquatische ongewervelde dieren of bodemorganismen zoals wormen of planten vertoonde de oudergeneratie weinig of geen effecten, maar werden de groei, voortplanting of fysiologie van de nakomelingen aangetast.
Er is meer onderzoek nodig om beter te begrijpen hoe dergelijke generatie-effecten kunnen worden meegenomen in de huidige risicobeoordelingskaders.
Miniatuurecosysteem om inzicht te krijgen in bredere milieueffecten
Onderzoekers werken aan nieuwe benaderingen om inzicht te krijgen in de impact op langere termijn. Een voorbeeld is een risicobeoordeling op basis van een mesokosmos. Een mesokosmos is een miniatuurecosysteem waarin een bepaalde milieuhabitat met belangrijke soorten wordt nagebootst.
Het doel is de blootstelling en het gevaar in één enkel experiment en over meerdere generaties te bepalen.
Een nadeel is dat analysemethoden voor het monitoren van nanodeeltjes in een mesokosmos en andere eenvoudigere tests vaak niet gevoelig genoeg zijn om het gedrag volledig in beeld te brengen, terwijl deze informatie van cruciaal belang is om verbanden te kunnen leggen tussen effecten en eigenschappen van nanomaterialen.