关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道: 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保未来能够继续发布关于塑造我们当今世界的发现和思想的具有影响力的报道。
科学家周二报告称,防晒霜、化妆品和数百种其他消费品中的纳米颗粒可能会通过损害有益微生物而对环境构成风险。
托莱多大学研究人员的一项研究发现,个人护理产品中使用的纳米二氧化钛在暴露不到一小时后就降低了细菌的生物学作用。研究结果表明,这些颗粒在淋浴时被冲洗掉后最终进入市政污水处理厂,可能会消除在生态系统中发挥重要作用并帮助处理废水的微生物。
纳米二氧化钛被广泛用于许多防晒霜和其他个人护理产品中,以帮助阻挡可能导致皮肤癌的紫外线。
但这份新报告和其他科学研究表明,这些特性可能会带来生态代价。
在周二于盐湖城举行的美国化学学会年会上发表的论文中,研究人员 Cyndee Gruden 和 Olga Mileyeva-Biebesheimer 向含有细菌的水中添加了不同量的纳米颗粒。这些细菌在实验室中培养并用绿色荧光染色。
科学家们观察到,在每升水中添加 10 至 100 毫克纳米物质后,细菌的细胞壁受到了显著损害。细胞膜从绿色荧光变为微弱的红色光晕,这表明受到了损害。
Gruden 说,细胞损伤发生的速度之快令人惊讶。Gruden 说,虽然研究人员没有测量存活率,但细胞壁的损伤表明细菌失去了功能。
“细菌不一定需要死亡才会失去其生物学功能,”Gruden 补充道。
Gruden 说,虽然这些颗粒中的大多数会粘附在固体上,并可能在污水处理厂被过滤掉,但仍有小部分可能会逃脱处理,这些颗粒将被排放到湖泊、河流、海洋和其他水道中。如果有益微生物受到损害,环境和人类健康可能会受到危害。
微生物从废水处理系统中去除氨,清理有毒废物,并减少湖泊中的磷,所有这些益处都可能因纳米颗粒的存在而受到阻碍或丧失。
另一项将于周四在会议上展示的研究表明,有益的土壤细菌无法忍受银、氧化铜和氧化锌纳米颗粒,这些颗粒也用于防晒霜和其他产品。犹他州立大学和犹他大学的科学家进行的研究表明,对清理有机污染物的细菌的损害发生在非常低的暴露水平下,相当于奥运会标准游泳池中的两滴。
研究人员警告说,这些颗粒可能对水生生物有毒。“如果你查阅环境保护署关于铜对鱼类和其他水生生物的风险等级,你就会发现已经达到了毒性水平,”犹他州立大学研究员 Anne J. Anderson 说。
Gruden 说,现在的问题是,微生物在更复杂的废水环境中是否会表现相同。
新兴纳米技术项目首席科学顾问 Andrew Maynard 说:“这是一项初步研究,目前没有任何迹象表明这些颗粒可能对环境造成什么影响。” “但科学就是这样运作的,我们首先在原始环境中研究这些颗粒的影响,然后在现实世界中进行测试。”
实验室的发现确实支持了消费品中纳米颗粒周围不确定性日益增加的趋势。
环境工作组高级分析师 Sonya Lunder 说:“我们有各种各样的产品让我感到非常担忧,因为我们已知的信息和我想知道的信息之间存在差距。”
纳米技术因其潜在的益处而受到赞誉,因为它有可能创造出可以治愈癌症和辐射中毒的药物,制造出微型污染物过滤器从而改善空气质量,甚至生产出味道更好的食物。对这些益处的兴奋导致企业大量投资于其产品的这项技术。然而,使纳米技术具有价值的相同特性也使其有可能对生态和人类健康造成不可预见的后果。
先前的研究表明,注射碳纳米管的小鼠出现了类似于吸入石棉的生物学损伤。《环境科学与技术》杂志 2005 年的一项研究表明,氧化锌颗粒对人类肺细胞有毒。
当操作在量子水平时,被操纵到人类头发宽度 1/100,000 的纳米颗粒可以表现出不同的行为。
Maynard 说:“当你制造纳米级的东西时,它有能力到达较大材料无法到达的地方,例如细胞,并产生更大的表面积,因此你正在增加造成伤害的能力。”
Maynard 补充说,此外,某些材料会产生新的化学性质。
现在产品中发现的许多颗粒缺乏科学数据,这加剧了人们对纳米技术的困惑。
Gruden 说:“每个纳米颗粒都有自己的特性,我们需要开始了解这些东西以及它们可能如何与环境相互作用。”
然而,Maynard 说,发现纳米颗粒潜在危害的研究不太可能阻止它们被用于产品中。
他说:“与其减缓这些材料的使用,真正的推动力将是提高知识水平,以便安全地处理它们。”
本文最初刊登于《环境健康新闻》,《环境健康新闻》是由非营利媒体公司环境健康科学出版的新闻来源。