Pobierz opis
Transkrypt
Pobierz opis
Temat pracy doktorskiej: Toksyczność wybranych nanocząsteczek (ZnO, TiO2, Ni) w różnych matrycach środowiskowych Izabela Jośko Instytut Gleboznawstwa, Inżynierii i Kształtowania środowiska Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie Nanotechnologia jest uznawana za jeden z najważniejszych kierunków technologicznych XXI w. Przedmiotem zainteresowania tej technologii są materiały, których rozmiar oscyluje w granicach od 1 do 100 nm. Dzięki unikatowym właściwościom, które zawdzięczają swojemu rozmiarowi (1nm = 10-9 m), nanomateriały już dawno wykroczyły poza granice laboratoriów naukowych i zostały wdrożone do produkcji przemysłowej. Prognozy przewidują, iż w przyszłości około 15% produktów będzie powstawać z wykorzystaniem nanotechnologii, które następnie zasilą różne gałęzie gospodarki: elektronikę, medycynę, kosmetykę, budownictwo, optykę, rolnictwo, przemysł włókienniczy. Skala produkcji nanomateriałów, która według prognoz będzie wynosiła do 2020 roku 58 tys. ton rocznie, prowadzi do nieuchronnego i niekontrolowanego rozprzestrzeniania się nanomateriałów w środowisku. „Nano” rozmiar materiałów, który jest cechą pożądaną przez sektor przemysłowy, sprawia że nanocząstki stają się bardziej toksyczne i mobilne w porównaniu do większych odpowiedników. Zagrożenie ekspozycji organizmów żywych na działalność nanocząsteczek wynika również z faktu, iż mogą z większą łatwością przenikać do wnętrza organizmów, organów, tkanek czy pojedynczych komórek. Obecność nanocząstek pochodzenia antropogenicznego w środowisku może stanowić poważne zagrożenie dla zdrowia i życia organizmów żywych w tym również człowieka. Tematyka pracy doktorskiej skupia się na trzech rodzajach nieorganicznych nanocząstek: ZnO, TiO2, Ni. Nanocząstki te wchodzą w skład szerokiej grupy produktów: kremów do opalania, farb ogniw fotowoltaicznych, katalizatorów i innych. Na każdym etapie badań wykorzystywane są również makro odpowiedniki nanocząstek w celu weryfikacji rzeczywistego wpływu rozmiaru cząstek na ich toksyczność. Do oceny ekotoksykologicznej nanocząstek wykorzystano baterię biotestów z różnymi organizmami testowymi (bakterie, skorupiaki, pierścienice, rośliny). Badania ekotoksykologiczne nanocząstek są prowadzone w trzech matrycach: glebach, osadach dennych i osadach ściekowych o różnych właściwościach fizyko-chemicznych. Ponadto toksyczność nanocząstek była badana w roztworach wodnych w obecności różnych surfaktantów. Badania ekotoksykologiczne i analizy chemiczne zostały wzbogacone o analizy mikroskopowe (TEM z EDS oraz SEM z EDS). Dotychczas zgromadzone wyniki pokazują, że o toksyczności nanocząstek decyduje szereg czynników: rodzaj nanocząstek, ich rozmiar i powierzchnia właściwa, jak również właściwości matrycy w której są obecne (zawartość materii organicznej, składników mineralnych, pH, obecność zanieczyszczeń i inne). Reakcja biologiczna na obecność nanocząstek była również uzależniona od rodzaju zastosowanego organizmu testowego oraz metody aplikacji nanocząstek. Badania prowadzone w ramach pracy doktorskiej będą pomocne w identyfikacji i weryfikacji ryzyka środowiskowego powstałego na skutek obecności nanocząstek w środowisku.