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第314次香山科學(xué)會議綜述:納米材料影響環(huán)境尚知之甚少

發(fā)布日期:2007-12-05 瀏覽數(shù):2618

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       以納米技術(shù)與環(huán)境安全為主題的第314次香山科學(xué)會議11月27日在北京舉行,。充分認(rèn)識納米技術(shù)的發(fā)展給環(huán)境帶來的機遇和挑戰(zhàn),,明確和預(yù)防納米技術(shù)應(yīng)用過程中可能存在的環(huán)境風(fēng)險成為與會科學(xué)家關(guān)注的焦點。

 

       新技術(shù)同樣存在風(fēng)險

 

       納米科技是21世紀(jì)的主流技術(shù)之一,,目前人造納米材料已經(jīng)廣泛應(yīng)用到醫(yī)藥工業(yè),、染料、涂料,、食品,、化妝品、環(huán)境污染治理等傳統(tǒng)或新興產(chǎn)業(yè)中,人們在研究,、生產(chǎn),、生活中接觸到納米材料的機會越來越多;同時,,環(huán)境中也存在大量天然的和工業(yè)生產(chǎn)所帶來的納米尺度物質(zhì),,如柴油車尾氣、工廠煙囪排出的廢氣,,垃圾焚燒,、沙塵暴等也含有大量的納米顆粒。中國科學(xué)院固體物理研究所研究員張立德在題為《環(huán)境納米科技研究的新動向和機遇》的主題評述報告中說,,以前評價一項技術(shù)對社會的貢獻(xiàn)主要根據(jù)其創(chuàng)造的財富,,但今天必須增加環(huán)境安全風(fēng)險的評價,新興的納米技術(shù)同樣也應(yīng)如此,。

 

       1938年滴滴涕的發(fā)明曾經(jīng)給農(nóng)業(yè)殺蟲,、除草和家庭消滅蚊蠅、寄生蟲等作出了巨大貢獻(xiàn),,并因此獲得1948年諾貝爾獎,。但這一新技術(shù)卻對環(huán)境安全產(chǎn)生了重大影響,殘留的多氯聯(lián)苯等有機物至今仍難以根除,,對全球生態(tài)的影響還在延續(xù),。從20世紀(jì)60年代起,國際有關(guān)組織作出決定全面禁止使用滴滴涕和六六六,,也正是從環(huán)境安全的角度,,科學(xué)界給這項曾經(jīng)對人類社會經(jīng)濟作出貢獻(xiàn)的科學(xué)技術(shù)發(fā)明宣判了“死刑”。

 

       北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院劉元方院士說,,隨著納米科技的迅猛發(fā)展,各種性能優(yōu)異的納米材料已經(jīng)從實驗室走出來,,成為觸手可及的商品,,但除了產(chǎn)品功能,這些新型材料對生態(tài)環(huán)境的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有被我們了解,。

 

       張立德說,,過去20年人們對納米材料正面效應(yīng)的研究取得了豐碩成果,但對納米材料可能存在的負(fù)面效應(yīng)一直未作重點研究,,對納米材料向各個領(lǐng)域滲透可能產(chǎn)生的環(huán)境風(fēng)險缺乏足夠的認(rèn)識,。從2004年開始,研究人員開始關(guān)注納米材料可能產(chǎn)生的毒副作用,,并不斷有各種研究報告問世,。當(dāng)前,我們對納米材料的認(rèn)知必須有一個轉(zhuǎn)折,,納米材料正面效應(yīng)和負(fù)面效應(yīng)是相互依賴和相互制約的兩個方面,,在研究中處于同等重要的地位,,研究納米材料的負(fù)面效應(yīng)是全面認(rèn)識納米材料科學(xué)內(nèi)涵不可或缺的重要方面。

 

       基本處于空白狀態(tài)

 

       會議執(zhí)行主席,、中科院物理研究所解思深院士說,,日益突出的環(huán)境問題正在引起各國政府和民眾的高度重視,但環(huán)境問題又往往十分復(fù)雜,。納米技術(shù)的發(fā)展給環(huán)境帶來一系列新挑戰(zhàn),,需要用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究去分析和回答。

 

       中科院生態(tài)環(huán)境研究中心環(huán)境水質(zhì)學(xué)國家重點實驗室湯鴻霄院士指出,,大量研究文獻(xiàn)表明,,納米材料的潛在風(fēng)險是確實存在的,需要密切關(guān)注,,但在效應(yīng)實證,、方法規(guī)范、控制體制等諸多方面都處于初期階段,,趕不上納米技術(shù)生產(chǎn)和應(yīng)用本身的迅速進(jìn)展,。

 

       與會專家認(rèn)為,目前需要解決的問題是,,原來沒有毒性的化學(xué)物質(zhì)到了納米尺度后是否對環(huán)境安全帶來新的風(fēng)險,。目前有關(guān)尺度、形貌對毒性的影響,,納米材料與其他物質(zhì)相互作用,,外界環(huán)境如溫場、光場,、pH值對暴露在環(huán)境中的納米粒子可能帶來的安全風(fēng)險等方面的研究甚少,,基本處于空白狀態(tài)。因此,,需要著手建立納米尺度有毒化學(xué)物質(zhì)的數(shù)據(jù)庫,,進(jìn)一步明確劃分納米尺度有毒化學(xué)物質(zhì)的范圍,以利于重點防范這些物質(zhì)在生產(chǎn)和應(yīng)用過程中對環(huán)境安全造成的危害,。

 

       同時,,在納米改性升級產(chǎn)品中,對納米材料存在引起環(huán)境安全風(fēng)險的研究,,也才剛剛引起人們的注意,。其中最值得注意的是化工產(chǎn)品,如農(nóng)藥,、化肥,、殺蟲劑,因為這些產(chǎn)品與農(nóng)業(yè)關(guān)系密切。納米材料改性后產(chǎn)品功能升級,,提高了使用效率,,但是無機納米粒子和有機修飾的納米粒子,以及納米尺度的有機金屬離子的絡(luò)合物卻直接暴露在空氣,、水和土壤中,,它們給環(huán)境安全帶來的潛在風(fēng)險應(yīng)引起高度重視。

 

       會議執(zhí)行主席,、中國環(huán)境監(jiān)測總站魏復(fù)盛院士指出,,對待事物都要一分為二,納米材料對環(huán)境的影響同樣如此,,不能簡單地說這個納米材料有毒,,那個納米材料無毒,關(guān)鍵是要拿出有說服力的科學(xué)依據(jù),。應(yīng)當(dāng)看到,,納米材料是否會對環(huán)境造成影響,需要進(jìn)行長期觀察和研究,,不是一天兩天就能搞清楚的,。

 

       負(fù)面效應(yīng)可以避免

 

       張立德說,納米材料的負(fù)面效應(yīng)是可以避免的,,也是可以克服的,。環(huán)境安全是發(fā)展納米科技的驅(qū)動力之一。在應(yīng)用納米材料時,,要注意可能產(chǎn)生納米負(fù)面效應(yīng)的尺度范圍,,不是尺度越小越好。如果一定要利用小尺度的納米材料,,必須做表面處理,,避免在生物體內(nèi)應(yīng)用產(chǎn)生毒副作用。發(fā)展納米技術(shù)就是要抑制和控制納米材料的負(fù)面效應(yīng),,發(fā)揮納米材料的正面效應(yīng),,使納米產(chǎn)品更加安全穩(wěn)定。有專家指出,,納米材料的生物毒性效應(yīng)表明,材料本身的物理化學(xué)性質(zhì)仍是毒性大小的首要因素,;同時,,在不改變納米材料功能性質(zhì)的前提下,通過表面物理與化學(xué)修飾還可大幅度消除某些納米材料的負(fù)面效應(yīng),。因此,,片面強調(diào)納米材料存在環(huán)境安全問題是不客觀的。

 

       魏復(fù)盛院士認(rèn)為,解決納米技術(shù)與環(huán)境安全問題需要納米材料制造專家,、環(huán)境治理與使用納米材料的專家,、流行病學(xué)專家、醫(yī)學(xué)和衛(wèi)生學(xué)專家以及從事毒理毒性研究的專家共同努力,,應(yīng)集中人力,、財力、物力選擇1~2個應(yīng)用最為廣泛,、最有市場前景的納米材料進(jìn)行綜合的,、跨學(xué)科的研究。

 

       與會專家認(rèn)為,,環(huán)境安全是涉及到納米技術(shù),、化學(xué)和物理等的多學(xué)科交叉的問題,既是國際科學(xué)前沿,,也是與人類健康和生活環(huán)境密切相關(guān)的重要社會課題,。目前,納米技術(shù)的環(huán)境安全標(biāo)準(zhǔn)和評價系統(tǒng)尚未完全建立,。為此,,專家們有如下建議:第一,預(yù)防納米材料環(huán)境風(fēng)險應(yīng)把好源頭關(guān),,在生產(chǎn)應(yīng)用納米材料的各個工業(yè)環(huán)節(jié)防止納米材料的泄漏,,發(fā)展監(jiān)控納米材料泄漏的技術(shù)和裝置,制定標(biāo)準(zhǔn),,確定安全風(fēng)險的最低含量,,制定安全操作條例和產(chǎn)品保存及運輸?shù)姆绞剑坏诙?,發(fā)展納米材料回收,、再利用和再處理技術(shù),對不能回收的納米材料,,必須發(fā)展環(huán)境友好的綠色處理技術(shù),,努力做到不給環(huán)境安全帶來二次污染;第三,,在應(yīng)用納米材料對環(huán)境進(jìn)行修復(fù)治理時,,在發(fā)展增強納米效應(yīng)技術(shù)的同時,必須確保這些技術(shù)不會給環(huán)境帶來二次污染,。

 

       另外,,納米材料的安全性研究已得到越來越多的重視,諸多發(fā)達(dá)國家已制定出長遠(yuǎn)戰(zhàn)略性規(guī)劃并付諸行動,,我國亟待從戰(zhàn)略角度出發(fā),,制定切實可行的納米材料安全性研究的近期和長遠(yuǎn)規(guī)劃,。


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