国际环境保护组织指出,由于纳米颗粒不能降解,日益增多的纳米产品所带来的纳米颗粒物可能作为一种新的环境污染物,给人类造成灾难。随着纳米技术的迅猛发展,许多微电子、生物医药、化妆品、能源及化工产品的品质和性能因使用了纳米材料而得到显著改善。然而,人类与纳米颗粒物接触的机会也大大增加。
尽管纳米颗粒物在大气颗粒性污染物中的绝对质量浓度并不高,但其数量却远远超过其他污染物。由于纳米颗粒物非常小(直径为1~100nm),可以轻易进入人体正常细胞内,因此,对纳米颗粒物进行安全性评价,防止因纳米技术滥用而导致健康危害,已成为当前亟待解决的问题。
纳米颗粒物主要来源于汽车尾气、电焊产生的金属烟气、烹调产生的油烟以及人造纳米材料。通过了解纳米颗粒物的来源,可以大概判断自己是否接触了纳米颗粒物。例如,纳米材料的科研人员以及纳米材料的生产者,可以通过呼吸道、口和皮肤接触纳米颗粒物;普通人可以通过空气吸入、涂抹防晒霜、穿纳米服装、使用药物和植入人造骨等途径接触纳米颗粒物。
与其他可吸入颗粒物相比,纳米颗粒物具有更强的吸附力,表面不饱和化合键较多,更容易吸附空气中的有机物,成为多种有机污染物广泛传播的重要载体。它还能富集空气中的农药、多氯联苯等有机污染物和砷、汞、镉等重金属元素,形成共污染物,造成快速、广泛而持久的环境污染。
在空气中,纳米颗粒物以气溶胶形式存在,能长期漂浮于空气中,并随人体呼吸过程进入肺组织深部,进入血液迁移到其他组织器官。在水中,由于布朗运动等作用,纳米颗粒物很难沉降,使水形成悬浊状态。水生动物,如水蚤和鱼能富集纳米颗粒物,使之进入食物链。在土壤中,纳米颗粒物能畅通无阻地转移,也能被蚯蚓、细菌吸收并进入食物链。
纳米颗粒物可能对人体健康造成多种危害,包括损伤呼吸道、可长期残留在体内、能通过胎盘进入胎儿体内以及改变蛋白质的结构和功能。研究表明,7~100nm的纳米颗粒物在肺中的沉积量最大,其中20nm的纳米颗粒物主要沉积在肺泡中,并可能引起炎症反应和肉芽肿,甚至引发肿瘤。
总之,我们一方面要充分利用纳米技术为人类造福,另一方面,应加强对纳米颗粒物的检测、安全评价、控制和消除方法的研究,以减少或避免纳米颗粒物的污染和危害。
作者:中国医科大学公共卫生学院教授 金一和范轶欧