nanochip 2007-12-20 21:34
纳米材料对生态环境的影响 (zt)
来源: 东方科技论坛
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纳米材料的概念形成于80年代中期,是指由尺寸小于100nm(10^—4m)的超细颗粒构成的具有小尺寸效应的零维、一维、二维、三维材料的总称。根据纳米材料的定义,其实在自然界就有纳米物质的存在,比如森林火灾和火山喷发产生的颗粒物质,人和动物体内的病毒以及生物毒素等。此外,在生产和食品加工过程中都可能无意识地产生一些纳米物质,如内燃机、发电厂和焚烧炉产生的大量烟雾以及食品在煎炸或烧烤过程中产生的纳米物质等。由于纳米材料会表现出特异的光、电、磁、热、力学、机械等性能,纳米技术迅速渗透到材料的各个领域,成为当前世界科学研究的热点。*]T:O&S-Eh2d:I
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随着越来越多新纳米材料的研制成功以及纳米产品的上市,纳米材料或产品的接触对象及接触机会大量增加,纳米技术的安全性问题已引起世界范围的重点关注。一些纳米材料如单壁纳米碳管(SWCNT)可以达到动物的多种器官组织,如心、肝、脾、肺、肾、胃、脑、骨骼、肌肉、小肠、皮肤及血液,Fe2O3—Glu纳米颗粒甚至还可以到达眼睛及性腺组织,说明纳米材料可以穿透血脑屏障、血眼屏障及血睾屏障,从而可能危害到生物体的安全。生态环境作为生命活动的基础,其重要性显而易见,纳米材料是否会对生态环境产生影响以及影响的程度是纳米技术安全性问题中非常重要的一个部分。纳米材料可以通过多种途径进入环境而成为纳米污染物(Nano—pollutants)。纳米材料的生态危害性评价依赖于材料的物理化学特性和行为、暴露情况、在环境中存在的时间、环境转归、毒性(急性和长期毒性)、生物体内稳定性、生物蓄积及生物放大作用等。研究、生产、运输、使用及废物处理等过程中的间接和直接释放是纳米材料进入环境的主要途径,但目前还不清楚这些材料的释放程度。美国、欧盟及日本都对该领域的研究投入大量经费,其中美国国家纳米技术计划(NNI)2006财政年度为环境健康和安全方面研究提供的资助高达3850万美元,约占整个纳米科技投入的4%,并计划在今后几年将这一比例提高到13%。2004~2005年美国环保局的合计资助金额达到362万美元,项目涉及内容广泛,主要包括资助氧化锌纳米颗粒的环境影响、纳米技术对生物体及生态系统的影响、纳米材料在水体中的迁移、转化及毒性研究、光催化纳米颗粒对细菌、藻类和浮游生物的慢性毒性研究等。已有研究显示进入生态环境的纳米材料可以在大气、土壤及水体环境中迁移,与环境因素相互作用,通过食物链可对低级生物到高级生物产生不同程度的影响和危害。而在中国,北京、浙江和上海的科研机构也开始就纳米材料的生态危害作进一步研究。
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人类需要与自然环境和谐共存,随着纳米材料的大量涌现,我们必须尽快明确纳米材料是否对人类及生态环境存在不利影响及其影响的程度,面对多方面的知识空白,环境评估和毒理学科研工作者的任务仍然很艰巨。