Osud v životnom prostredí a toxicita


 

Nanomateriály sa môžu dostať do životného prostredia v každej etape svojho životného cyklu, od výroby surovín, pri používaní výrobku, ktorý obsahuje nanomateriály, alebo keď sa tento výrobok recykluje alebo sa stáva odpadom.

Ale čo sa stane s týmito malými časticami, keď sa dostanú do životného prostredia, kde skončia a môžu byť škodlivé?

Potenciálne negatívne účinky nanomateriálov závisia od ich vlastností, ako je veľkosť častíc a plocha povrchu, a od vlastností životného prostredia, v ktorom končia. Napríklad od hodnoty pH, teploty alebo prítomnosti solí alebo iných látok.

Vlastnosti nanomateriálov určujú ich účinky v životnom prostredí.

Porozumieť vlastnostiam špecifickým pre tieto nanomateriály má zásadný význam, aby bolo možné spoľahlivo posúdiť negatívne vplyvy, ktoré môžu mať na životné prostredie.

Veľmi často, dokonca v tom istom čase, majú nanočastice niekoľko pretrvávajúcich procesov starnutia v životnom prostredí, ako je chemická transformácia, ktorá môže zmeniť ich prenos, osud a najmä ich ekotoxikologický profil a bioakumulatívny potenciál.

Všetky tieto faktory sťažujú predvídanie účinkov nanomateriálov v rôznych prostrediach a reálne posúdenie nebezpečnosti a rizika je náročnejšie ako pri konvenčných chemikáliách.

Pokrok vo vede vypĺňa medzery v poznatkoch.

Počas posledného desaťročia sa dosahuje neustály pokrok v oblasti osudu a správania sa nanomateriálov v životnom prostredí. To viedlo k vyplneniu mnohých medzier v poznatkoch.

Usmernenia k testovaniu a usmerňujúce dokumenty, ktoré vypracovala organizácia OECD pre konvenčné chemikálie, sa dajú uplatniť aj pre nanomateriály. Je potrebné vynaložiť väčšie úsilie na vytvorenie konkrétnych požiadaviek, ktoré v plnej miere zachytia charakteristiky špecifické pre nanomateriály.

Vo väčšine prípadov poskytnú štandardné testy toxicity, ako sú usmernenia k testovaniu organizácie OECD, spoľahlivé odhady nebezpečnosti. Tieto testy sú bežne zamerané na účinky počas určitej etapy života alebo počas celého života organizmu.

Niektoré výsledky z výskumných projektov v testoch, ktoré nie sú štandardné, však odhalili niekoľko prípadov účinkov vo viacerých generáciách v rámci druhov alebo populácie. V tomto prípade pri niektorých vodných bezstavovcoch alebo pôdnych organizmoch, ako sú červy a rastliny, rodičovská generácia preukázala malé alebo žiadne účinky, ale rast, reprodukcia alebo fyziológia potomstva bola týmito účinkami postihnuté.

Na lepšie pochopenie toho, ako tieto generačné účinky môžu byť zahrnuté do súčasných rámcov posudzovania rizík, je potrebný intenzívnejší výskum.

Miniatúrny ekosystém na pochopenie širšieho vplyvu na životné prostredie

Výskumníci pracujú na nových prístupoch s cieľom pochopiť dlhodobý vplyv. Jedným príkladom je posudzovanie rizika na základe mezokozmu. Mezokozmos je zmenšený ekosystém, ktorý sa usiluje kopírovať určitý environmentálny biotop s hlavnými druhmi.

Cieľom je určiť expozíciu a nebezpečnosť v jedinom experimente a počas niekoľkých generácií.

Jednou nevýhodou je, že analytické metódy na monitorovanie nanočastíc v mezokozme a ostatné jednoduchšie testy nie sú často dostatočne citlivé, aby v plnej miere zachytili ich správanie, teda informácie, ktoré sú nevyhnutné na prepojenie účinkov s vlastnosťami nanomateriálov.