納米技術(shù)是一種用單個(gè)原子或分子制造物質(zhì)的技術(shù)(一個(gè)納米的長(cháng)度是一米的十億分之一)。納米技術(shù)制造出來(lái)的粒子體積極其微小,極易流失到環(huán)境中,且很難回收。納米雖小,其潛在環(huán)境、健康和安全等風(fēng)險卻比較大。近幾年來(lái),這一判斷日漸成為美國、英國等西方社會(huì )的共識。
納米技術(shù)存在環(huán)境風(fēng)險亟須引起重視
首先,納米技術(shù)存在風(fēng)險。
2003年4月,著(zhù)名的《科學(xué)》雜志最早發(fā)表文章,提出必須開(kāi)展納米尺度物質(zhì)的毒理學(xué)研究。隨后《自然》雜志在同年7月也發(fā)表文章,提出如果不及時(shí)開(kāi)展納米尺度物質(zhì)和納米技術(shù)的生物效應研究,將危及政府和公眾對納米技術(shù)的信任和支持。自2003年起,美國、德國、日本等國家及歐盟相繼制訂研究計劃,資助納米技術(shù)的生物安全研究。
理論分析認為,納米顆粒能夠進(jìn)入人體,并對人體造成危害。例如,納米顆??芍苯哟┩溉梭w皮膚引發(fā)多種炎癥;可穿透細胞膜,將異物帶入細胞內部,對人體腦組織、免疫與生殖系統等方面造成損害等。動(dòng)物實(shí)驗結果也表明,納米物質(zhì)的確可以對動(dòng)物造成潛在危害。
其次,納米技術(shù)應用使潛在環(huán)境風(fēng)險擴散。
目前,全球已經(jīng)實(shí)現商用的納米技術(shù)產(chǎn)品已超過(guò)600種,其中,不少是對環(huán)境和人體存在風(fēng)險的日用品。例如防曬油、網(wǎng)球拍、iPod隨身聽(tīng)等。根據《研究與市場(chǎng)》的一份名為《納米技術(shù)機遇研究報告(第3版)》的報告,僅2008年,與納米相關(guān)的商業(yè)和消費品銷(xiāo)售額已達1666億美元,預計到2012年,這一數字可能達到2630億美元。由此可知,納米市場(chǎng)將以每年12%的速度增長(cháng),納米技術(shù)潛在的環(huán)境、健康和安全風(fēng)險日益突出。
第三,國際社會(huì )已開(kāi)展對納米的環(huán)境風(fēng)險管理。
針對納米材料存在潛在的環(huán)境和健康風(fēng)險,2009年1月29日,加拿大頒布法律,規定每年制造或購買(mǎi)超過(guò)1公斤納米材料的本國公司和研究所必須申報納米材料的使用數量、途徑和已知毒性;2009年2月2日,美國加州頒布法令,規定碳納米管僅限于電子、光學(xué)、生物醫學(xué)等領(lǐng)域使用,并要求所有制作、進(jìn)口或出口碳納米管的企業(yè)必須在2010年2月前公布產(chǎn)品的毒性和環(huán)境影響。
英國研究調查報告指出3種納米材料值得警惕
2009年3月,英國發(fā)布了一份題為《關(guān)于納米材料與納米技術(shù)的環(huán)境、健康與安全研究的回顧》的調查報告(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《報告》)。此《報告》是全球首份關(guān)于納米材料和納米技術(shù)對人類(lèi)環(huán)境、健康與安全影響的綜合報告,其主要結論是:
第一,全球納米的環(huán)境、健康與安全風(fēng)險研究很不均衡。
自2004年以來(lái),全球共開(kāi)展納米的環(huán)境、健康與安全風(fēng)險研究項目293個(gè)。在類(lèi)別上,針對納米顆粒在空氣和肺里的沉淀、擴散、毒性、致病性、遷移可能與途徑以及對心血管系統與大腦的影響研究項目,共有44個(gè);針對在土壤和水中的納米顆粒暴露測量技術(shù)的應用、發(fā)展和最優(yōu)方法的研究項目只有1個(gè)。在地理分布上,美國的研究項目占到了165個(gè),占56%,居第一位;英國緊隨其后,達到44個(gè),占15%;瑞士有20個(gè),占7%,居第三位。以上3者的項目合計,占到項目總數的78%。
第二,研究進(jìn)展總體不理想,但有3項研究結果值得關(guān)注。
《報告》指出,盡管目前各國在關(guān)于納米的環(huán)境、健康與安全風(fēng)險研究方面所取得的進(jìn)展總體并不理想,但有3種納米材料的研究結果值得關(guān)注:
——二氧化鈦(TiO2)納米顆??赡軐Νh(huán)境有害。二氧化鈦納米顆粒是一種使用范圍廣、數量大的涂層材料。從機能毒性研究結果看,接觸二氧化鈦納米微粒后,人體肺部將可能出現炎癥;從環(huán)境毒性研究結果看,二氧化鈦容易在飲用水中聚集,從而污染環(huán)境、影響健康。
——銀(Ag)納米顆??赡軐Νh(huán)境有害。銀納米顆粒目前已被工業(yè)大量使用。研究表明,即便它在環(huán)境中的聚集量很低,也會(huì )對水生無(wú)脊椎動(dòng)物造成傷害。
——碳納米管(CNTs)可能對人體健康有不利影響。碳納米管是工業(yè)和實(shí)驗所需的材料,注射了碳納米管的老鼠會(huì )產(chǎn)生動(dòng)脈粥狀化、線(xiàn)粒體脫氧核糖核酸損傷等反應。當攝入量較大時(shí),對肌肉細胞也有毒性。
《報告》指出,雖然目前還沒(méi)有足夠的證據對納米的環(huán)境風(fēng)險做出可行的評估報告,還需要進(jìn)行更深入的研究,但納米技術(shù)的環(huán)境風(fēng)險不容忽視。
納米技術(shù)風(fēng)險應及早防范
鑒于納米技術(shù)應用的廣泛性和潛在環(huán)境風(fēng)險的滯后性,風(fēng)險一旦顯現也將具有突發(fā)性。因此,宜及早行動(dòng),及早防范。
首先,在認識上,應提高對納米技術(shù)環(huán)境和安全問(wèn)題的意識,將可能發(fā)生的危害程度降到最低。
建議提高對納米技術(shù)環(huán)境和安全問(wèn)題的意識,密切關(guān)注國際、國內相關(guān)研究動(dòng)態(tài),支持國內的納米環(huán)境風(fēng)險研究,從而盡早地發(fā)現可能出現的各種環(huán)境和安全問(wèn)題,將問(wèn)題處理在萌芽狀態(tài),將可能發(fā)生的危害程度降到最低。
其次,在管理上,研究國際、國內相關(guān)法規政策,出臺我國相關(guān)環(huán)保標準。
借鑒美國等發(fā)達國家的經(jīng)驗并結合我國的具體情況,提高公眾對納米技術(shù)潛在環(huán)境和健康風(fēng)險的意識,適時(shí)出臺我國納米產(chǎn)品安全生產(chǎn)和消費的相關(guān)標準,促使國際、國內企業(yè)自覺(jué)查找和消除其產(chǎn)品中可能存在的環(huán)境風(fēng)險。
第三,在技術(shù)上,密切關(guān)注國際、國內相關(guān)研究動(dòng)態(tài),積極參與國際合作。
在國際上,各國均就納米技術(shù)與環(huán)境、健康與安全問(wèn)題開(kāi)展了大量研究,值得我們充分學(xué)習和借鑒。因此,可考慮與在納米環(huán)境與健康風(fēng)險研究方面領(lǐng)先的國家,如美、英等國,開(kāi)展雙邊交流與合作,縮短國際差距,為前瞻性科學(xué)決策提供支持,維護國家環(huán)境安全。