Evoluția în mediu și toxicitate
Nanomaterialele pot să pătrundă în mediu în orice etapă a ciclului de viață, din momentul producerii materiei prime până la momentul utilizării unui produs care conține nanomateriale sau până atunci când produsul este reciclat sau transformat în deșeu.
Dar ce se întâmplă cu aceste particule minuscule după ce pătrund în mediu? Unde ajung ele și cât sunt de periculoase?
Efectele potențial negative ale nanomaterialelor depind de proprietățile acestora, cum sunt mărimea particulelor și aria suprafeței, și de proprietățile mediului în care ajung. Contează, de exemplu, nivelul pH-ului, temperatura sau prezența sărurilor sau a altor substanțe.
Proprietățile nanomaterialelor determină efectele acestora în mediu
Pentru a evalua corect eventualele efecte negative pe care le pot avea aceste materiale asupra mediului este necesar să înțelegem proprietățile lor nanospecifice.
Foarte frecvent, nanoparticulele suferă în mediu mai multe procese de deteriorare, care pot avea loc chiar și simultan – de exemplu, transformări chimice care pot schimba modul în care sunt transportate, evoluția lor și, în cele din urmă, profilul lor ecotoxicologic și potențialul de bioacumulare.
Având în vedere toți acești factori, efectele nanomaterialelor în diferite medii sunt greu de prevăzut, iar realizarea unei analize realiste a pericolelor și a riscurilor prezintă mai multe dificultăți decât în cazul substanțelor convenționale.
Progresele științei ne ajută să ne completăm cunoștințele
În ultimii zece ani s-au înregistrat progrese constante în domeniul comportamentului și al evoluției nanomaterialelor în mediu, ceea ce a dus la completarea multor cunoștințe care lipseau în această privință.
Ghidurile de testare și orientările elaborate în cadrul OCDE pentru substanțele convenționale sunt aplicabile și în cazul nanomaterialelor. Totuși, sunt necesare mai multe eforturi în sensul definirii unor cerințe specifice care să surprindă pe deplin caracteristicile specifice nanomaterialelor.
În majoritatea cazurilor, testele standard de toxicitate precum cele din ghidurile de testare ale OCDE generează estimări corecte ale pericolelor. De obicei, aceste teste analizează efectele apărute pe parcursul unui anumit stadiu de viață sau pe parcursul întregii vieți a unui organism.
Pe de altă parte, unele rezultate obținute prin teste nestandardizate în cadrul unor proiecte de cercetare au indicat, în câteva cazuri, efecte asupra mai multor generații dintr-o specie sau populație. Astfel, în cazul unor nevertebrate acvatice sau al unor organisme din sol precum râmele sau plantele, efectele au fost nesemnificative sau inexistente la generația parentală, dar au fost afectate creșterea, capacitatea de reproducere sau fiziologia urmașilor.
Sunt necesare mai multe cercetări pentru a stabili o modalitate de a include aceste efecte transgeneraționale în cadrele existente de evaluare a riscurilor.
Ecosistemul miniatural care ajută la înțelegerea impactului mai larg asupra mediului
Cercetătorii lucrează la crearea de noi metode care să contribuie la înțelegerea impactului pe termen mai lung. Un exemplu în acest sens este evaluarea riscurilor pe baza unui mezocosm. Mezocosmul este un ecosistem în miniatură care încearcă să copieze un anumit habitat de mediu, cu speciile sale principale.
Scopul este acela de a determina gradul de expunere și de pericol printr-un singur experiment și pe durata mai multor generații.
Un dezavantaj este acela că, adesea, metodele analitice de monitorizare a nanoparticulelor în mezocosmuri și prin alte teste mai simple sunt insuficient de sensibile pentru a surprinde pe deplin comportamentul acestora – o informație vitală pentru stabilirea unei legături între efecte și proprietățile nanomaterialelor.