Сичікова Я.О.
Бердянський
державний педагогічний університет
КЛАСИФІКАЦІЯ НАНОТЕХНОЛОГІЙ ТА
ПРОДУКЦІЇ НАНОІНДУСТРІЇ ПО СТУПЕНЯХ ЇХ ПОТЕНЦІЙНОЇ НЕБЕЗПЕКИ
В
даний час в усьому світі швидкими темпами розвиваються нанотехнології -
технології спрямованого отримання та використання речовин і матеріалів в
діапазоні розмірів менше 100 нанометрів. Наночастки і наноматеріали володіють
комплексом фізичних, хімічних властивостей і біологічною дією, які часто
радикально відрізняються від властивостей цієї ж речовини у формі суцільних фаз
або макроскопічних дисперсій.
У
нанорозмірному стані можна відокремити наступні фізико-хімічні особливості
поведінки речовин:
-
збільшення хімічного потенціалу речовин на міжфазній межі високої кривизни
(велика кривизна поверхні наночастинок і зміна топології зв'язку атомів на
поверхні призводить до зміни їх хімічних потенціалів, внаслідок цього істотно
змінюється розчинність, реакційна і каталітична здатність наночастинок та їх
компонентів);
-
велика питома поверхня наноматеріалів, що збільшує їх адсорбційну ємність,
хімічну реакційну здатність і каталітичні властивості і призводить до
збільшення продукції вільних радикалів і активних форм кисню і пошкодження
біологічних структур);
-
невеликі розміри і різноманітність форм наночастинок (наночастинки, внаслідок
своїх невеликих розмірів, можуть зв'язуватися з нуклеїновими кислотами,
білками, вбудовуватися в мембрани, проникати в клітинні органели і тим самим
змінювати функції біоструктур);
-
висока адсорбційна активність (у зв'язку з високорозвиненою поверхнею
наночастинки мають властивості високоефективних адсорбентів і здатні поглинати
на одиницю своєї маси у багато разів більше адсорбованих речовин, ніж
макроскопічні дисперсії);
-
висока здатність до акумуляції.
Все
перераховане свідчить про те, що наноматеріали, володіючи іншими
фізико-хімічними властивостями і біологічною дією в порівнянні з традиційними
аналогами, слід віднести до нових видів матеріалів і продукції, характеристика
потенційного ризику яких для здоров'я і життя людини є обов'язковою.
В
даний час для переважної кількості наноматеріалів токсиколого-гігієнічна
характеристика або взагалі відсутня, або представлена обмеженим
числом тестів, методологія і результати яких часто взаємно непорівнянні. Тим
часом токсиколого-гігієнічна характеристика наноматеріалів повинна грунтуватися
на великій кількості досліджень in vitro і in vivo, включаючи тривалі
експерименти на тваринах. При цьому кількість промислово вироблених
наноматеріалів щороку суттєво збільшується, що вказує на практичну неможливість
охарактеризувати найближчим часом безпеку всіх найважливіших наноматеріалів,
оскільки для цього треба було б залучення неприйнятно величезних трудовитрат і
матеріальних ресурсів.
У
зв'язку з цим в даний час розробляються шкали пріоритетів небезпеки, тобто
методичні підходи (алгоритми), що дозволяють на основі вже наявної наукової
інформації про властивості наночастинок і їхньої біологічної дії прогнозувати
потенційну ступінь їх небезпеки для здоров'я людини. На підставі цього
математичного прогнозування можливо проводити ранжирування наноматеріалів за
ступенем небезпеки: для об'єктів з низьким ступенем небезпеки доцільно
проведення тільки окремих, критично важливих тестових досліджень, для
наночастинок, якi характеризуються середнім ступенем небезпеки, коло планованих
досліджень повинно бути істотно розширеним і, нарешті, для наноматеріалів з
високим ступенем потенційної небезпеки, токсиколого-гігієнічна характеристика
повинна здійснюватися в повному обсязі.
Класифікація
продукції наноіндустрії за ступенем потенційної небезпеки для здоров'я
населення та середовища проживання, в тому числі на стадії розгляду проектів
нанотехнологічних виробництв, повинно
здійснюватися з метою:
- Виявлення
продукції наноіндустрії, що представляє потенційну небезпеку для життя і
здоров'я людини, а також можливості заподіяння шкоди здоров'ю людини при
виготовленні, обороті, вживанні (використанні) та утилізації даної продукції;
- Визначення
виробництв, що застосовують в технологічному процесі потенційно небезпечні
наноматеріали і здатних, внаслідок цього, нанести шкоди стану здоров'я
працівників даних підприємств, населення, в тому числі проживаючих на прилеглих
територіях, і навколишньому середовищу;
- Розробки комплексу
заходів, спрямованих на забезпечення безпеки продукції наноіндустрії для
споживача (зокрема, заміна більш небезпечних нанорозмірних компонентів менш
небезпечними, нанесення попереджувальних написів на продукцію і її упаковку при
маркуванні і етикетування, заходів щодо недопущення неналежного використання та
утилізації продукції наноіндустрії та інше) ;
- Мінімізації
ризиків, пов'язаних із застосуванням нанотехнологій і наноматеріалів у виробничих
процесах шляхом розробки та впровадження комплексу заходів щодо забезпечення
безпечних умов праці та запобігання забрудненню довкілля.
Результатом
класифікації продукції наноіндустрії за ступенем потенційної небезпеки є
віднесення її до продукції з низьким, середнім або високим ступенем потенційної
небезпеки для її споживача.
|
Ступень небезпеки |
Необхідні заходи |
|
Низький |
Не вимагається проведення спеціальних
оцінок в області безпеки в частині ефектів, зумовлених впливом речовин у
формі наночастинок і наноматеріалів. Нанотехнологічні виробництва повинні
відповідати вимогам законодавства України, встановленими для виробництв
аналогічної продукції, отриманої за традиційними технологіями, які не
використовують наночастинки і наноматеріали. |
|
Середній |
Рекомендується проведення
загальнотоксилогічної оцінки безпеки наноматеріалів, використовуваних у
виробничому процесі з використанням відповідних методів, затверджених у
встановленому порядку. За результатами проведених тестів
розробляється комплекс заходів щодо зниження ризиків, обумовлених впливом
наноматеріалів, на виробництві, включаючи встановлення критичних контрольних
точок виробництва, пов'язаних з можливим надходженням нанооб'єктів в повітря
виробничих приміщень, атмосферне повітря прилеглої до підприємства території
і промислові стічні води, використання індивідуальних і колективних засобів
захисту, впровадження технології очищення газоподібних і рідких промислових
викидів і стоків від нанооб'єктів, розробку правил належної утилізації
(поховання) твердих відходів виробництва та інше. |
|
Високий |
Рекомендується проведення розгорнутої
токсиколого-гігієнічної та медико-біологічної оцінки відповідно до методичних
документів, затвердженими в установленому порядку. За результатами проведеної оцінки
розробляється комплекс заходів щодо зниження ризиків для працівників даних
підприємств, населення і навколишнього середовища (проведення стадій
виробничого процесу, якi характеризуються високим ризиком, в ізольованих
камерах або апаратах, застосування систем вентиляції та очищення повітря та
інше). |
У
документації, що надається виробником продукції наноіндустрії для цілей
класифікації цієї продукції і технології її виробництва за ступенем потенційної
небезпеки, повинні міститися відомості про:
-
вміст в складі продукції і використання в технології її виробництва
наноматеріалів;
-
призначення продукції наноіндустрії, області її використання, передбачуваних
споживачах (користувачах) продукції;
-
способи застосування (використання) продукції з її призначенням;
-
стійкості продукції за показником міграції з неї наночастинок, як у нормальних
умовах експлуатації, так і в екстремальних умовах (при дії високих температур,
полум'я, горіння, при механічному руйнуванні продукції, кріодеструкції і дії
інших факторів, що призводять до руйнування продукції);
-
переліку стадій технологічного процесу, в яких можливе використання або
утворення наночастинок і нанооб'єктів;
-
передбачених технологією виробництва заходи щодо забезпечення безпеки
виробництва, охорони довкілля і підтримці належної якості продукції відповідно до
встановлених законодавством України;
-
інших даних (за їх наявності) про продукцію і технології, що можуть мати
суттєве значення.
Класифікація
продукції наноіндустрії і нанотехнології за ступенем потенційної небезпеки
здійснюється на підставі:
-
документації, наданої виробником або постачальником продукції наноіндустрії;
-
літературних джерел, що містять відомості про фізико-хімічні і біологічних
властивості наноматеріалів;
-
власних даних організації (лабораторії), отриманих з використанням методів оцінки
безпеки наноматеріалів, затверджених в установленому порядку (включаючи дані
про розмір, форму частинок, хімічний склад, кристалічну структуру,
загальнотоксилогічної та дратівної дії, алергенність, канцерогенність,
мутагенність, репродуктивну токсичності, ембріотоксичность, тератогенность,
імунотоксичность, вплив продукції наноіндустрії на навколишнє середовище та
інше).
Достовірними
літературними джерелами, які можуть бути використані при проведенні
класифікації нанотехнологій і продукції наноіндустрії за ступенем їх
потенційної небезпеки, вважаються:
-
статті в рецензованих наукових журналах (вітчизняних і зарубіжних), що містять
результати наукових експериментальних робіт, з використанням сучасних,
адекватних цілям і завданням дослідження методів, що містять деталізований опис
досліджуваного наноматеріалу, застосовуваних експериментальних моделей,
лабораторних тварин, реактивів та обладнання. У разі розбіжності або невідповідності
даних, що містяться в різних джерелах, пріоритет віддається джерелу з більш
пізньою датою публікації;
-
публікації в працях міжнародних і національних конгресів, з'їздів, конференцій
і симпозіумів, які спеціалізуються на питаннях нанотоксикології і безпеки
наноматеріалів, що містять інформацію про властивості наноматеріалів, які
впливають на їх потенційну небезпеку для здоров'я людини;
-
монографії, оглядово-аналітичні статті та мета-аналізи наукових даних,
опубліковані в провідних наукових видавництвах, рецензованих наукових журналах
і на інтернет-сайтах, що спеціалізуються на питаннях нанотоксикології і безпеки
наноматеріалів;
-
патенти України та інших країн, що містять відомості про фізико-хімічні
властивості та біологічні ефекти нанотехнологічної продукції і способах її
отримання;
-.
нормативні та методичні документи України та інших країн, що регламентують
безпечне використання і методи контролю наноматеріалів і продукції
наноіндустрії.
1.
Алферов, Ж. И. За нанотехнологиями будущее. И это не обсуждается / Ж. И.
Алферов // Нанотехнологии. Экология. Производство. – 2009. – № 1. – С. 10–14.
2.
Бабкин, В. И. Государственная значимость нанотехнологий / В. И. Бабкин //
Нанотехнологии. Экология. Производство. – 2009. – № 1. – С. 32–36.
3.
Жолдакова, З. И. Общие и специфические аспекты токсических свойств наночастиц и
других химических веществ с позиций классической ток-
сикологии
/ З. И. Жолдакова, О. О. Синицына, Н. В. Харчевникова // Гигиена и санитария. –
2008. – № 6. – С. 12–16.
4.
Иншаков, О. В. Государственная політика развития нанотехнологий: российский и
зарубежный опыт / О. В. Иншаков, А. В. Фесюн. – Волгоград : Изд-во ВолГУ, 2009.
– 48 с.
5.
Иншаков, О. В. Нанотрансформация товаров / О. В. Иншаков, А. Р. Яковлев. –
Волгоград : Изд-во ВолГУ, 2009. – 32 с.
6.
Кац, Е. А. Фуллерены, углеродные нанотрубки и нанокластеры: Родословная форм и
идей / Е. А. Кац. – М. : Изд-во ЛКИ, 2008. – 296 с.
7.
Малышева, А.Г. Проблемы химико-аналитических исследований при гигиенической
оценке наноматериалов и нанотехнологий / А. Г. Малышева // Гигиена и санитария.
– 2008. – № 6. – С. 16–20.
8.
Онищенко, Г. Г. Обеспечение санитарноэпидемиологического благополучия населения
в условиях расширенного использования наномате-
риалов
и нанотехнологий / Г. Г. Онищенко // Гигиена и санитария. – 2010. – № 2. – С.
4–7.
9.
Петров, В. И. Биоэтика и медицина – союз ради жизни! / В. И. Петров //
Биоэтика. – 2008. – № 1. – Электрон. текстовые дан. – Режим доступа: http://
www.biosocial.ru/go.php?obj=mgpaper&id=12.
– Загл. с экрана.
10.
Подтверждена опасность нанотрубок. – Электрон. текстовые дан. – Режим доступа:
http:// pda.cnews.ru/news/index.shtml?top/2007/11/16/
275395.
– Загл. с экрана.