第314次香山科学会议综述：纳米材料影响环境尚知之甚少
本栏目的信息由仪器信息网独家供应，如有转载请注明：原文转自仪器信息网，否则将追究其法律责任！ 以纳米技术与环境安全为主题的第314次香山科学会议11月27日在北京举行。充分认识纳米技术的发展给环境带来的机遇和挑战，明确和预防纳米技术应用过程中可能存在的环境风险成为与会科学家关注的焦点。 新技术同样存在风险 纳米科技是21世纪的主流技术之一，目前人造纳米材料已经广泛应用到医药工业、染料、涂料、食品、化妆品、环境污染治理等传统或新兴产业中，人们在研究、生产、生活中接触到纳米材料的机会越来越多；同时，环境中也存在大量天然的和工业生产所带来的纳米尺度物质，如柴油车尾气、工厂烟囱排出的废气，垃圾焚烧、沙尘暴等也含有大量的纳米颗粒。中国科学院固体物理研究所研究员张立德在题为《环境纳米科技研究的新动向和机遇》的主题评述报告中说，以前评价一项技术对社会的贡献主要根据其创造的财富，但今天必须增加环境安全风险的评价，新兴的纳米技术同样也应如此。 1938年滴滴涕的发明曾经给农业杀虫、除草和家庭消灭蚊蝇、寄生虫等作出了巨大贡献，并因此获得1948年诺贝尔奖。但这一新技术却对环境安全产生了重大影响，残留的多氯联苯等有机物至今仍难以根除，对全球生态的影响还在延续。从20世纪60年代起，国际有关组织作出决定全面禁止使用滴滴涕和六六六，也正是从环境安全的角度，科学界给这项曾经对人类社会经济作出贡献的科学技术发明宣判了“死刑”。 北京大学化学与分子工程学院刘元方院士说，随着纳米科技的迅猛发展，各种性能优异的纳米材料已经从实验室走出来，成为触手可及的商品，但除了产品功能，这些新型材料对生态环境的影响远远没有被我们了解。 张立德说，过去20年人们对纳米材料正面效应的研究取得了丰硕成果，但对纳米材料可能存在的负面效应一直未作重点研究，对纳米材料向各个领域渗透可能产生的环境风险缺乏足够的认识。从2004年开始，研究人员开始关注纳米材料可能产生的毒副作用，并不断有各种研究报告问世。当前，我们对纳米材料的认知必须有一个转折，纳米材料正面效应和负面效应是相互依赖和相互制约的两个方面，在研究中处于同等重要的地位，研究纳米材料的负面效应是全面认识纳米材料科学内涵不可或缺的重要方面。 基本处于空白状态 会议执行主席、中科院物理研究所解思深院士说，日益突出的环境问题正在引起各国政府和民众的高度重视，但环境问题又往往十分复杂。纳米技术的发展给环境带来一系列新挑战，需要用严谨的科学研究去分析和回答。 中科院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室汤鸿霄院士指出，大量研究文献表明，纳米材料的潜在风险是确实存在的，需要密切关注，但在效应实证、方法规范、控制体制等诸多方面都处于初期阶段，赶不上纳米技术生产和应用本身的迅速进展。 与会专家认为，目前需要解决的问题是，原来没有毒性的化学物质到了纳米尺度后是否对环境安全带来新的风险。目前有关尺度、形貌对毒性的影响，纳米材料与其他物质相互作用，外界环境如温场、光场、pH值对暴露在环境中的纳米粒子可能带来的安全风险等方面的研究甚少，基本处于空白状态。因此，需要着手建立纳米尺度有毒化学物质的数据库，进一步明确划分纳米尺度有毒化学物质的范围，以利于重点防范这些物质在生产和应用过程中对环境安全造成的危害。 同时，在纳米改性升级产品中，对纳米材料存在引起环境安全风险的研究，也才刚刚引起人们的注意。其中最值得注意的是化工产品，如农药、化肥、杀虫剂，因为这些产品与农业关系密切。纳米材料改性后产品功能升级，提高了使用效率，但是无机纳米粒子和有机修饰的纳米粒子，以及纳米尺度的有机金属离子的络合物却直接暴露在空气、水和土壤中，它们给环境安全带来的潜在风险应引起高度重视。 会议执行主席、中国环境监测总站魏复盛院士指出，对待事物都要一分为二，纳米材料对环境的影响同样如此，不能简单地说这个纳米材料有毒，那个纳米材料无毒，关键是要拿出有说服力的科学依据。应当看到，纳米材料是否会对环境造成影响，需要进行长期观察和研究，不是一天两天就能搞清楚的。 负面效应可以避免 张立德说，纳米材料的负面效应是可以避免的，也是可以克服的。环境安全是发展纳米科技的驱动力之一。在应用纳米材料时，要注意可能产生纳米负面效应的尺度范围，不是尺度越小越好。如果一定要利用小尺度的纳米材料，必须做表面处理，避免在生物体内应用产生毒副作用。发展纳米技术就是要抑制和控制纳米材料的负面效应，发挥纳米材料的正面效应，使纳米产品更加安全稳定。有专家指出，纳米材料的生物毒性效应表明，材料本身的物理化学性质仍是毒性大小的首要因素；同时，在不改变纳米材料功能性质的前提下，通过表面物理与化学修饰还可大幅度消除某些纳米材料的负面效应。因此，片面强调纳米材料存在环境安全问题是不客观的。 魏复盛院士认为，解决纳米技术与环境安全问题需要纳米材料制造专家、环境治理与使用纳米材料的专家、流行病学专家、医学和卫生学专家以及从事毒理毒性研究的专家共同努力，应集中人力、财力、物力选择1～2个应用最为广泛、最有市场前景的纳米材料进行综合的、跨学科的研究。 与会专家认为，环境安全是涉及到纳米技术、化学和物理等的多学科交叉的问题，既是国际科学前沿，也是与人类健康和生活环境密切相关的重要社会课题。目前，纳米技术的环境安全标准和评价系统尚未完全建立。为此，专家们有如下建议：第一，预防纳米材料环境风险应把好源头关，在生产应用纳米材料的各个工业环节防止纳米材料的泄漏，发展监控纳米材料泄漏的技术和装置，制定标准，确定安全风险的最低含量，制定安全操作条例和产品保存及运输的方式；第二，发展纳米材料回收、再利用和再处理技术，对不能回收的纳米材料，必须发展环境友好的绿色处理技术，努力做到不给环境安全带来二次污染；第三，在应用纳米材料对环境进行修复治理时，在发展增强纳米效应技术的同时，必须确保这些技术不会给环境带来二次污染。 另外，纳米材料的安全性研究已得到越来越多的重视，诸多发达国家已制定出长远战略性规划并付诸行动，我国亟待从战略角度出发，制定切实可行的纳米材料安全性研究的近期和长远规划。
