2.Охрана окружающей среды

2.1. Вред наноматериалов для окружающей среды

Было бы наивным полагать, что развитие нанотехнологии произойдет без риска для здоровья и окружающей среды. В то время как пытаться остановить развитие нанотехнологии было бы безответственным и нереалистичным, ответственная разработка этих технологий требует бдительности и приверженности к благополучию общества.

Производство, использование и сброс наноматериалов неизбежно приведут к их появлению в воздухе, воде, почве или организмах. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы обеспечить благоприятное воздействие наноматериалов и отрасли промышленности, производящей их, на окружающую среду. К сожалению, о потенциальных экологических последствиях использования наноматериалов известно очень мало. Надо отметить, что вызывающие тревогу свойства наноматериалов, как, например, взаимодействие наночастиц с клетками, часто являются свойствами, желательными для использования в медицине.

Например, десять лет исследований возможного воздействия на здоровье человека класса углеродных наноматериалов, известных как фуллерены, показывают, что молекулы фуллеренов, имеющие форму футбольного мяча и известные как «бакиболлс» (buckyballs), являются сильными антиоксидантами, сравнимыми по силе воздействия с витамином Е. Другие исследования показывают, что некоторые типы «бакиболлс» могут быть токсичными для опухолевых клеток.

По заключениям двух недавних исследований, «бакиболлс» могут ослабить функции мозга у рыб и являются высоко-токсичными для культур человеческих тканей. Но заключения этих исследований сложно интерпретировать, частично потому, что использованные в них наноматериалы были загрязнены органическим растворителем, добавленным, чтобы мобилизовать фуллерены в воде.

Определение того, является ли вещество «опасным», включает не только определение токсичности материала, но и степень, в которой он когда-либо придет в соприкосновение с живой клеткой. Токсичность можно определить, поместив «бакиболлс» в сосуд с рыбой, но мы также должны определить, окажутся ли когда-либо «бакиболлс» в естественном «сосуде с рыбой», как, например, озеро или река.

Нам известно, что, когда материалы обладают способностью сопротивляться разрушению, они могут присутствовать в окружающей среде в течение долгого времени, имея, таким образом, больше возможностей для взаимодействия с живыми организмами. Но процессы, способные привести к распаду наноматериалов, включая разложение под воздействием бактерий, практически не исследованы.

Более того, подобно токсичности и стойкости, очень мало известно о том, как наноматериалы могут перемещаться в окружающей среде. Самыми опасными будут одновременно мобильные и токсичные наноматериалы. Фуллерены, служившие основным объектом начальных исследований токсичности, относятся к числу наименее мобильных наноматериалов, изученных до сих пор. Начальная работа над мобильностью наноматериалов в формациях, напоминающих грунтовые водоносные слои или песочные фильтры, показала, что, в то время как один вид наноматериала может быть очень мобильным, второй может оставаться неподвижным. Таким образом, каждый наноматериал может вести себя по-разному.

Беспокойство по поводу возможного воздействия наноматериалов на здоровье человека и окружающую среду, похоже, затмило насущную необходимость обеспечить их чистое и экологически безвредное производство. Действительно, сегодня известно, что многие из ингредиентов, используемых в производстве наноматериалов, представляют опасность для здоровья человека.

Обнадеживающей тенденцией является то, что методы, используемые для производства наноматериалов, часто становятся «более зелеными» при переходе из лабораторных условий к промышленному производству. За исключением вопроса токсичности наноматериалов, предварительные результаты показывают, что риск, связанный с производством наноматериалов, меньше или сравним с риском, связанным со многими другими видами промышленной деятельности [9].