Obnašanje v okolju in strupenost

Nanomateriali lahko vstopijo v okolje na kateri koli stopnji življenjskega cikla – med proizvodnjo surovine, med uporabo proizvoda, ki vsebuje nanomaterial, ali kadar se proizvod reciklira ali postane odpadek.

Kaj pa se zgodi s temi malimi delci, ko vstopijo v okolje – kje končajo in ali so lahko škodljivi?

Morebitni negativni učinki nanomaterialov so odvisni od njihovih lastnosti, kot sta velikost delcev in površina, ter od lastnosti okolja, v katerem končajo, na primer vrednosti pH, temperature ali prisotnosti soli ali drugih snovi.

 

Lastnosti nanomaterialov usmerjajo njihove učinke v okolju

Če želimo zanesljivo oceniti morebitne negativne vplive teh materialov na okolje, moramo poznati lastnosti posameznih nanooblik.

Zelo pogosto, lahko celo hkrati, namreč skupaj z nanodelci v okolju poteka več procesov staranja, na primer kemijska pretvorba, ki lahko spremeni njihov transport, usodo ter nenazadnje njihov ekotoksikološki profil in zmožnost za kopičenje v organizmih.

Zaradi vseh teh dejavnikov je težko napovedati učinke nanomaterialov v različnih okoljih, realistična ocena nevarnosti in tveganja pa je večji izziv kot pri običajnih kemikalijah.

 

Znanstveni napredek zapira vrzeli v znanju

V zadnjem desetletju so dognanja na področju usode nanomaterialov v okolju in njihovega obnašanja nenehno napredovala. Tako so se zaprle številne obstoječe vrzeli v znanju.

Smernice za testiranje in dokumenti s smernicami, ki se s pomočjo organizacije OECD pripravljajo za običajne kemikalije, so uporabni tudi za nanomateriale. Več pa je treba storiti za pripravo točno določenih zahtev, ki v celoti zajemajo značilnosti posameznih nanooblik.

V večini primerov se zanesljive ocene nevarnosti zagotavljajo s standardnimi testi strupenosti, kot so smernice OECD za testiranje. Ti testi običajno proučujejo učinke v neki fazi življenja ali skozi celotno življenje nekega organizma.

Nekateri rezultati iz raziskovalnih projektov z nestandardnimi testi pa so v maloštevilnih primerih pokazali učinke na več generacij neke vrste ali populacije. Pri nekaterih vodnih nevretenčarjih ali organizmih v tleh, kot so črvi ali rastline, se je pri starševski generaciji pokazalo le malo učinkov ali sploh nič, prizadeti pa so bili rast, razmnoževanje in fiziologija potomcev.

Za boljše razumevanje, kako bi te generacijske učinke lahko zajeli s trenutnimi ogrodji ocenjevanja tveganja, je potrebnih več raziskav.

 

Miniaturni ekosistem za razumevanje širšega vpliva na okolje

Raziskovalci se ukvarjajo z novimi pristopi, da bi lažje razumeli dolgoročni vpliv. Eden od primerov je ocena tveganja, ki temelji na mezokozmosu. Mezokozmos je miniaturen ekosistem, ki skuša posnemati neki okoljski habitat s ključnimi vrstami.

Cilj je določiti izpostavljenost in nevarnost v enem samem eksperimentu in skozi več generacij.

Ena od pomanjkljivosti je, da analizne metode za spremljanje nanodelcev v mezokozmosu in drugi preprostejši testi pogosto niso dovolj občutljivi, da bi v celoti zajeli njihovo obnašanje – informacije, ki so ključnega pomena za povezavo med učinki in lastnostmi nanomaterialov.