纳米技术会影响环境安全吗

　　在科学界的日历上，如果11月20日属于干细胞的话，那么接下来的一周则注定属于纳米安全性研究了。

　　11月25日，英国《自然―纳米技术》杂志公布一份报告称，调查结果显示，科学家们虽然认同他们所从事的纳米研究将给医学、环保、国防等领域带来突破，却对纳米技术可能给环境和人类健康带来的风险而担忧。报告在全美范围内电话调查了363名纳米技术科学家、工程师和1015名非专业人士，20％的受访科学家担心，纳米技术可能对环境构成新形式的污染；非专业受访者中，只有15％持有相同观点。超过30％的科学家担心纳米科技可能给人类健康带来风险；非专业受访者中，抱有这种担心的只有20％。

　　11月27日―29日，以“纳米技术与环境安全”为主题的第314次香山科学会议上，40多位中国科学家的讨论，把对纳米安全性的关注延续了下来。

　　负面效应逐渐被关注

　　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。

　　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。

　　残留在水中的悬浮纳米颗粒如纳米氧化钛对人体有没有伤害？作为药物载体的纳米四氧化三铁对人体的皮肤和其他器官有没有伤害？对具有抗菌功能的银纳米颗粒对人体的皮肤有没有影响？几个纳米的硫化镉等的纳米标记材料植入生物体内有没有毒副作用？

　　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，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。

　　环境安全成为驱动力

　　会议执行主席、中科院物理研究所解思深院士认为，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，解决环境问题为科学家提出了新要求。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。

　　其实，纳米科技在环保领域有着巨大的发展应用空间。

　　应用纳米材料的优越性主要表现在节省资源和性能的提升。纳米材料的活性和增强的催化效应可以在室温甚至低温下提高催化效率，起到了常规催化剂很难发挥的优越性，在节省能源上取得了明显效果。

　　近年来，为了节省资源和能源，人们对提高石油和煤的燃烧效率作出了很大努力。其中，纳米材料在应用的潮流中，扮演了重要角色，如纳米氧化铈提高了汽油和柴油燃烧效率，在降低SO2，CO和CH烃的排放，发挥了重要作用，纳米氧化铈和过渡族金属硫化物提高煤燃烧效率，减少硫的排放也有好的效果。

　　另外纳米材料在解决持续有毒物（POPs）快速检测方面存在明显的优势。纳米材料和纳米结构具有高比表面积、高活性、强吸附等特性，结合表面生化修饰技术，可望对POPs实现高选择性吸附和快速富集；利用纳米材料有利于电子交换的特性和增强的氧化还原效应，可以利用电化学手段对POPs进行广谱测量，也可以通过表面生化修饰对某种污染物进行高选择性探测。它的优势是传统材料无法代替的。

　　安全风险评估是当务之急

　　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。

　　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。

　　别重蹈转基因农业覆辙

　　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。

　　于是，理性的担忧与夸张的胡说并存，这两者不仅容易混淆，而且后者更能吸引注意。科学界担心，在有关纳米安全性的争论中，那些极端言论会带来不必要的混乱，如同转基因技术的遭遇那样。有些转基因作物的反对者曾经表示不吃任何“含有DNA的食物”―――这句著名的蠢话在公众中并不是没有市场。

　　有远见的科学家认为，如不及时开展安全研究并与公众对话，毫无科学根据的言论就会继续大行其道，不要让纳米技术重蹈基因农业的覆辙。

　　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。

　　■相关链接

　　纳米技术可用于生产新型抗菌材料，制造采集患者细胞样本的微型探针、功能更强大的计算机和激光设备。已问世的纳米产品包括高尔夫球杆、网球拍和抗菌食物储藏容器等。自从纳米技术于2005年取得突破，各种产品相继出世：纳米电池、纳米水泵、纳米艺术品，甚至运用纳米技术造出“隐形”避孕套。科学家还用纳米载药治病，今年的诺贝尔物理奖也与纳米技术有关。

　　统计显示，美国市场上销售的成品中明确标明应用纳米技术的已超过500种，而且这个数字几乎每过一年就要翻番。据估计，到2014年，全球纳米产品市场规模将增至2.6万亿美元。（记者游雪晴）

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