22 дек. 2017 г.

Вопросы нанобезопасности окружающей среды

Приставка НАНО используется сейчас достаточно часто ее можно встретить и в названиях косметических кремов и сложной технической продукции. Существует организация ОАО «Роснано», на сайте этой организации информации много и самой разной. Но руководитель «Роснано» А. Б. Чубайс при встрече с В. В. Путиным демонстрировал планшет для школьников. Для того что бы понять это нужно набрать в поисковике Светлана Ивановна Желудева. В Википедии написано кратко, а «побродив» по интернету можно найти много интересных подробностей, которые разбудят интерес к вопросам нанобезопасности. Тема очень неоднозначная. Здесь и вопросы права, и международное сотрудничество, куда нас стараются не пустить и экономические вопросы.
Основной упор я делаю на необходимость участия в исследованиях нанобезопасности учреждений Гидрометслужбы. Но, по моему мнению, при проведении данных работ необходима Государственная программа с участием Росатома и Минздрава.
Опыт «Средмаша» его организованность, умение работать новыми веществами, все то, что сейчас позволяет Росатому быть на уровне лучших мировых организаций, это то что необходимо для выполнения работ по нанобезопасности на высоком научном уровне.
Сейчас «Роснано» «оптимизировало» вопрос нанобезопасности. Изделие считается безопасным, если безопасно нановещество на подложке. Но само нановещество на безопасность не исследуется. Дальше я попытаюсь, собрав мнение людей которые вопросами нановеществ занимаются непосредственно, показать что необходимо проблему решать комплексно и решать в рамках Государственной программы.
В течение более 10 лет происходит бурное развитие нанотехнологий. Однако вопросы безопасности нановеществ в природной среде не находят должного отражения при выполнении работ по внедрению нановеществ для использования в хозяйственной деятельности. Для развития нанотехнологий в Российской Федерации создана корпорация ОАО «Роснано», определяющая направление работ в данной области.
В рамках деятельности данной корпорации была разработана Программы развития наноиндустрии в Российской Федерации до 2015.
Задачи Программы развития наноиндустрии в Российской Федерации до 2015 года были сформулированы следующим образом:
«…Задачи Программы формирование инфраструктуры наноиндустрии на современном уровне экономически развитых стран, включая ее приборно-инструментальную, информационно-аналитическую и методическую составляющие;
формирование условий устойчивого функционирования и развития системы подготовки, переподготовки и закрепления кадров для обеспечения эффективности исследований и разработок в области наноиндустрии;
опережающее развитие исследований и разработок, обеспечивающих создание новых конкурентоспособных нанотехнологий и видов нанотехнологической продукции, которые могут быть доведены до промышленного внедрения и производства в течение двух-трех лет;
создание системы содействия продвижению продукции наноиндустрии на внутренний и внешний рынки, формирование инфраструктуры системы обеспечения единства измерений, стандартизации, оценки соответствия и безопасности в области нанотехнологий с целью роста объемов производства уже выпускаемой и востребованной продукции нанотехнологий, насыщения указанной продукцией нанотехнологий соответствующих рынков;
совершенствование механизмов коммерциализации научных результатов исследований и разработок в области наноиндустрии, в том числе на основе государственно-частного партнерства…»
Один из разделов Программы посвящен рискам развития нанотехнологий.
«…IV. Потенциальные угрозы жизнедеятельности человека в связи с развитием нанотехнологий.
Мировое развитие нанотехнологий неизбежно приведет к созданию ряда принципиально новых угроз жизнедеятельности человека. Формирующиеся угрозы обусловлены спецификой реализуемых в сфере нанотехнологий и наноматериалов технических решений, основанных, прежде всего, на: самоорганизации, высокой адаптивности, самообучаемости и самовоспроизводимости. В ближайшие 15 - 20 лет следует ожидать создание децентрализованных распределенных систем микро- и нанодатчиков, автономных микроаппаратов с элементами интеллекта, способных к самостоятельным и скоординированным действиям по проникновению, сбору информации и уничтожению сложных технических систем. В более отдаленной перспективе достижения нанобиотехнологий могут привести к созданию имплантируемых наносистем, обеспечивающих мониторинг и контроль состояния организма, в том числе путем модификации биохимических процессов на клеточном уровне и управление нейронными структурами, и боевых роботов, обладающих сенсорными возможностями, превосходящими человеческие. Наибольшую угрозу представляет создание принципиально новых видов оружия массового поражения - саморазвивающихся гибридных биоподобных наносистем и наноструктур, основанных на технологиях, интегрирующих достижения генетики, нанобиотехнологий и микроробототехники. Такие искусственные биологические и гибридные организмы, обладающие свойствами самоорганизации, адаптации, самообучения и воспроизводства, высоко устойчивые к воздействующим факторам, будут способны поражать не только личный состав противника, но и выводить из строя узлы технических систем и вооружений.
Применение при производстве наносистем биологических процессов и принципов биологического воспроизводства может привести к неконтролируемой эволюции продуктов нанопроизводства, например, возникновению самовоспроизводящихся биоподобных наноструктур с непредсказуемыми свойствами.
Целесообразно провести детальный анализ угроз, связанных с мировым развитием нанотехнологий, подготовить и осуществить мероприятия, направленные на решение важнейших вопросов военного применения наносистем и создания средств противодействия.
Требует внимания и другой аспект угрозы безопасности - развитие нанотехнологий, основанных на механизмах самоорганизации, сделает производство дешевым, не требующим больших природных и людских ресурсов. В сочетании с привлечением к разработкам в области нанотехнологий неправительственных лабораторий и корпораций, это может привести к снижению контроля за распространением и использованием результатов разработок террористическими и экстремистскими организациями.
Необходимы разработка и осуществление комплекса мер по обеспечению жесткого контроля государства за распространением нанотехнологий и нанобиотехнологий. В частности, реализация возможностей нанотехнологий открывает новые перспективы по созданию высокоэффективных (скрытных) каналов утечки информации из автоматизированных систем, с помощью которых осуществляется передача, хранение и обработка конфиденциальной информации; значительное внимание уделяется созданию высокоэффективных боеприпасов с использованием наноматериалов и нанотехнологий. Развитие нанотехнологий приведет к дальнейшему совершенствованию датчиков, средств и систем распознавания образов, широко используемых при обеспечении деятельности спецподразделений, в системах управления оружием, в составе разведывательно-сигнализационной аппаратуры и др. (навигационные датчики, исполненные с использованием МЭМС и нанотехнологий, позволят конструировать более эффективные и компактные системы местоопределения, что, в свою очередь, повысит результативность применения систем разведки, целеуказания, доставки боеприпасов и специальных средств. Также МЭМС-сенсоры и системы навигации на их основе будут использоваться в снарядах, ракетах и торпедах нового поколения).
Системное развитие работ по изучению потенциальных угроз в сфере жизнедеятельности человека, связанных с мировым развитием и распространением нанотехнологий, а также по метрологическому обеспечению наноиндустрии предусматривается с 2008 года в рамках федеральной целевой программы "Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008 - 2010 годы"…»
В рамках программы была разработана Концепция нормативно-технической деятельности Фонда инфраструктурных и образовательных программ(стандартизация, техническое регулирование, обеспечение безопасности и сертификация в наноиндустрии).
При определении предпосылок для разработки Концепции хотелось бы выделить следующие пункты:
«…отсутствие системы нормативного правового обеспечения, регламентирующего создание и применение нанотехнологий и наноматериалов;..
Далее
«…недостаток знаний о влиянии наноматериалов на здоровье человека и окружающую среду;..»
В области нанобезопасности концепция определяет:
… 5.3. Направление 3. Безопасность в наноиндустрии
В рамках направления 3 намечена реализация следующих мероприятий:
5.3.1. Классифицирование (скрининг) нанотехнологий и продукции наноиндустрии по степени потенциальной опасности для здоровья человека и окружающей среды (обязательная процедура экспертизы).
5.3.2. Создание системы корпоративной регистрации продукции наноиндустрии, нанотехнологий и наноматериалов, встроенной в государственную систему регистрации.
5.3.3. Оптимизация требований безопасности к продукции наноиндустрии и нанотехнологиям в системе санитарно-эпидемиологического нормирования, разработка и актуализация 16 нормативных актов, регулирующих порядок прохождения обязательных государственных разрешительных и надзорных процедур.
Мероприятие 5.3.1. Классифицирование (скрининг) нанотехнологий и продукции наноиндустрии по степени потенциальной опасности для здоровья человека и окружающей среды проводится уполномоченным организациями Роспотребнадзора с целью обеспечения уверенности субъектов наноиндустрии в безопасности нанотехнологической продукции до выхода на рынок и формирования комплекса мер по минимизации рисков, связанных с влиянием наноматериалов на здоровье человека и окружающую среду.
Результатами выполнения мероприятия 5.3.1 будут:
официальные экспертные заключения уполномоченной организации Роспотребнадзора об отнесении нанотехнологий и продукции наноиндустрии к одному из трех уровней потенциальной опасности (низкий, средний и высокий);
рекомендации по снижению рисков, связанных с потенциальной опасностью нанотехнологий и продукции наноиндустрии, при реализации проектов.
Мероприятие 5.3.2. Создание системы корпоративной регистрации продукции наноиндустрии, нанотехнологий и наноматериалов, встроенной в систему государственной регистрации проводится с целью содействия субъектам наноиндустрии в прохождении государственных разрешительных процедур при выводе на рынок продукции проектов, в том числе процедуры государственной регистрации, за счет:
предоставления документа, удостоверяющего наличие официального подтверждения нанобезопасности продукции и технологий для здоровья человека и окружающей среды (в части их соответствия санитарно-эпидемиологическим и гигиеническим требованиям);
обеспечения информацией о физико-химических, токсиколого-гигиенических, эколого-токсикологических характеристиках аналогичных видов продукции, технологий, наноматериалов (нанообъектов, наночастиц), содержащихся в продукции и/или используемых в технологическом процессе;
подготовки и предоставления в Роспотребнадзор доказательной базы нанобезопасности, удовлетворяющей требованиям государственной регистрации продукции, что позволит проектным компаниям и другим предприятиям наноиндустрии избежать проведения дополнительных экспертиз и оценок, а также предупредить государственные ограничения при выходе и обращении нанопродукции на рынке.
Результатами выполнения мероприятия 5.3.2 будут:
корпоративный Реестр доказательной базы нанобезопасности продукции наноиндустрии, нанотехнологий и наноматериалов, для представления в систему государственной регистрации;
база знаний по вопросам нанобезопасности, включающая мировые научные данные о свойствах наноматериалов и их биологическом действии на человека и окружающую среду; нормативные правовые и методические документы Российской Федерации, США, Европейского Союза, других зарубежных стран в области обеспечения безопасного обращения продукции наноиндустрии; национальные регистры продукции наноиндустрии и другую информацию.
Мероприятие 5.3.3. Оптимизация требований безопасности к продукции наноиндустрии и нанотехнологиям в системе санитарно-эпидемиологического нормирования, разработка и актуализация нормативных актов, регулирующих порядок прохождения обязательных государственных разрешительных и надзорных процедур проводится в рамках взаимодействия с государственными регулирующими органами с целью снижения необоснованных барьеров при выходе продукции наноиндустрии на рынок и предупреждение государственных мер запрета при обращении продукции на рынке.
Основным принципом при выполнении мероприятия 5.3.3. является поиск компромисса между субъектами наноиндустрии и государственными органами, который с одной стороны направлен на недопущение избыточного государственного регулирования, а с другой – должен обеспечить безопасное обращение продукции наноиндустрии с учетом ее специфической потенциальной опасности.
Основными результатами выполнения мероприятия 5.3.3. будут предложения по разработке и оптимизации нормативных правовых актов и проектов нормативных правовых актов Российской Федерации, Таможенного союза, ЕврАзЭС, устанавливающие требования безопасности, распространяющиеся на продукцию наноиндустрии и нанотехнологии, а также государственные разрешительные и надзорные процедуры при выходе и обращении на рынке продукции наноиндустрии. Выполнение мероприятий по направлению 3 обеспечит вклад в решение всех задач нормативно-технической деятельности Фонда и максимальный вклад в решение задачи 4.2.2 «Развитие механизмов минимизации рисков
субъектов наноиндустрии, связанных с возможным влиянием наноматериалов на здоровье человека и окружающую среду, через оценку (классифицирование) нанотехнологий и продукции наноиндустрии по степени потенциальной опасности»…
Следует обратить внимание на, то, что работы в области нанотехнологий в Российской Федерации, сфокусировались в основном на создании правовых рамок инвестиционной привлекательности последних, направленных на извлечение прибыли. При этом на отсутствие необходимого правового регулирования и соответствующих разработок в области обеспечения экологической безопасности при разработке и применении нанотехнологий и нанопродуктов в Российской Федерации неоднократно указывалось в ведущих международных документах. Так, в соответствии со стратегической программой Европейского союза FramingNano, закрепляющей основы экологически устойчивого управления в сфере нанобезопасности для стран ЕС и ряда других стран-участниц, замечается, что на организованной ежегодной встрече OECD Tour de Table Meeting in Paris (ноябрь 2007 г.) Россия взяла на себя обязательство к 2009 г. разработать долгосрочную Программу развития наноиндустрии на срок до 2015 г. (Nanotechnology Action Plan for Russia - 2015), где ключевая роль должна отводиться аспектам нанобезопасности и оценке потенциального риска нанотехнологий и наноматериалов на окружающую среду и здоровье человека.
Указывая в своих документах риски при развитии нанотехнологий, которые могут быть квалифицированы как геополитические, не предусматривается никаких мер по предупреждению этих рисков на территории Российской Федерации. При этом игнорируются международные обязательства по оценке потенциального риска развития риска нанотехнологий и наноматериалов на окружающую среду и здоровье человека.
В Российской Федерации не было принято ни одного федерального закона, устанавливающего фундаментальные основы государственной экологической политики в сфере нанобезопасности. Более того, в действующем российском законодательстве до сих пор не имеется самостоятельного и комплексного федерального закона, закрепляющего правовой статус деятельности в сфере разработки и применения продуктов нанотехнологий и наноматериалов, что, является абсолютно неприемлемым, поскольку указанные отношения по сравнению с иными наукоемкими отраслями имеют наибольший сегмент как бюджетного, так и иного смежного финансирования.
Деятельность организаций, предусматривающая возможность негативного воздействия на окружающую среду регламентируется Федеральным Законом «Об охране окружающей среды»
«…В соответствии с Конституцией Российской Федерации каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, каждый обязан сохранять природу и окружающую среду, бережно относиться к природным богатствам, которые являются основой устойчивого развития, жизни и деятельности народов, проживающих на территории Российской Федерации…
… охрана окружающей среды - деятельность органов государственной власти Российской Федерации, органов государственной власти субъектов Российской Федерации, органов местного самоуправления, общественных объединений и некоммерческих организаций, юридических и физических лиц, направленная на сохранение и восстановление природной среды, рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов, предотвращение негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду и ликвидацию ее последствий (далее также - природоохранная деятельность);
… требования в области охраны окружающей среды (далее также - природоохранные требования) - предъявляемые к хозяйственной и иной деятельности обязательные условия, ограничения или их совокупность, установленные законами, иными нормативными правовыми актами, нормативами в области охраны окружающей среды и иными нормативными документами в области охраны окружающей среды;
… экологический риск - вероятность наступления события, имеющего неблагоприятные последствия для природной среды и вызванного негативным воздействием хозяйственной и иной деятельности, чрезвычайными ситуациями природного и техногенного характера;…
…соблюдение права человека на благоприятную окружающую среду;
обеспечение благоприятных условий жизнедеятельности человека;
научно обоснованное сочетание экологических, экономических и социальных интересов человека, общества и государства в целях обеспечения устойчивого развития и благоприятной окружающей среды
… обязательность оценки воздействия на окружающую среду при принятии решений об осуществлении хозяйственной и иной деятельности;
обязательность проведения в соответствии с законодательством Российской Федерации проверки проектов и иной документации, обосновывающих хозяйственную и иную деятельность, которая может оказать негативное воздействие на окружающую среду, создать угрозу жизни, здоровью и имуществу граждан, на соответствие требованиям технических регламентов в области охраны окружающей среды
запрещение хозяйственной и иной деятельности, последствия воздействия которой непредсказуемы для окружающей среды, а также реализации проектов, которые могут привести к деградации естественных экологических систем, изменению и (или) уничтожению генетического фонда растений, животных и других организмов, истощению природных ресурсов и иным негативным изменениям окружающей среды;
соблюдение права каждого на получение достоверной информации о состоянии окружающей среды, а также участие граждан в принятии решений, касающихся их прав на благоприятную окружающую среду, в соответствии с законодательством
 разработка и издание федеральных законов и иных нормативных правовых актов в области охраны окружающей среды и контроль за их применением…»
До настоящего времени не принято законодательных актов, регулирующих воздействие нанотехнологий и наноматериалов на окружающую среду.
При разработке программы не было учтено Постановление Правительства Российской Федерации «О Федеральной службе по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды».
«…. Установить, что Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды осуществляет функции по управлению государственным имуществом и оказанию государственных услуг в области гидрометеорологии и смежных с ней областях, мониторинга окружающей среды, ее загрязнения…
… Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет) является федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по управлению государственным имуществом и оказанию государственных услуг в области гидрометеорологии и смежных с ней областях, мониторинга состояния и загрязнения окружающей среды, государственному надзору за проведением работ по активному воздействию на метеорологические и другие геофизические процессы…»
…5.4.2. ведение Единого государственного фонда данных о состоянии окружающей среды, ее загрязнении…
…информирование пользователей (потребителей) о составе предоставляемых сведений о состоянии окружающей среды, ее загрязнении, о формах доведения данной информации и об организациях, осуществляющих информационное обеспечение пользователей (потребителей)…
…5.4.11. обеспечение выпуска экстренной информации об опасных природных явлениях, о фактических и прогнозируемых резких изменениях погоды и загрязнении окружающей среды, которые могут угрожать жизни и здоровью населения и наносить ущерб окружающей среде…
…5.4.12. обеспечение органов государственной власти, Вооруженных Сил Российской Федерации, а также населения информацией о фактическом и прогнозируемом состоянии окружающей среды, ее загрязнении…
…5.4.14. организацию и обеспечение выполнения работ федерального назначения в области гидрометеорологии и смежных с ней областях…
…5.10_1. осуществляет организацию и ведение гражданской обороны в Службе, а также контроль и координацию деятельности подведомственных организаций по выполнению ими полномочий в области гражданской обороны…
…6.1. запрашивать и получать в установленном порядке сведения, необходимые для принятия решений по вопросам, отнесенным к компетенции Службы;
…6.2. организовывать проведение необходимых исследований, испытаний, экспертиз, анализов и оценок, а также научных исследований в установленной сфере деятельности…
…6.5. привлекать в установленном порядке для проработки вопросов в установленной сфере деятельности научные и иные организации, ученых и специалистов;…
…6.7. создавать координационные, совещательные и экспертные органы (советы, комиссии, группы, коллегии), в установленной сфере деятельности.
Для продолжения работ по Программе развития наноиндустрии в Российской Федерации до 2015 была разработана Стратегия деятельности фонда инфраструктурных и образовательных программ до 2020 года, разработанная Роснано которая предусматривает:
4.5. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ НАНОТЕХНОЛОГИЙ И НАНОПРОДУКЦИИ
…формирует в наноиндустрии систему оценки безопасности как комплекса мер по минимизации рисков, связанных с воздействием нанотехнологий и продукции наноиндустрии на здоровье человека и окружающую среду;…
Работы по оценке воздействия нанотехнологий и продукции наноиндустрии на здоровье человека уже ведутся.
Это подтверждает список партнеров Роснано.
«…КЛЮЧЕВЫЕ ПАРТНЕРЫ ПО НАПРАВЛЕНИЮ
​ Минздравсоцразития России;
​ Роспотребнадзор, Москва
​ Федеральное медико-биологическое агентство, Москва
​ ФГБУ «НИИ питания» РАМН, Москва;
​ Центр «Биоинженерия» РАН, Москва;
​ Учреждение РАН Институт биохимии им. А. Н. Баха, Москва;
​ ФБУЗ Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора , Москва;
​ Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова (Биологический факультет), Москва;
​ ФГУП «НИИ гигиены, профпатологии и экологии человека» ФМБА, Санкт-Петербург…»1
Но эти работы отражают риски только при производстве продукции на основе разработок наноидустрии. Достижения которой, пытаются внедрять для развития агропромышленного комплекса.
«…Основные направления использования нанотехнологий в АПК.
На сегодняшний день наноматериалы и нанотехнологии находят применение практически во всех областях сельского хозяйства: растениеводстве, животноводстве, птицеводстве, рыбоводстве, ветеринарии, перерабатывающей промышленности, производстве сельхозтехники и т. д.
Так, в растениеводстве применение нанопрепаратов, в качестве микроудобрений, обеспечивает повышение устойчивости к неблагоприятным погодным условиям и увеличение урожайности (в среднем в 1,5–2 раза) почти всех продовольственных (картофель, зерновые, овощные, плодово-ягодные) и технических (хлопок, лен) культур. Эффект здесь достигается благодаря более активному проникновению микроэлементов в растение за счет наноразмера частиц и их нейтрального (в электрохимическом смысле) статуса.
Ожидается также положительное влияние наномагния на ускорение (вернее сказать, на увеличение продуктивности) фотосинтеза у растений.
В свете последних открытий нанотехнологий изучена биологическая роль кремния в живых организмах и биологическая активность его различных (органических и неорганических) соединений.
В частности, силатраны, являющиеся клеточным образованием и содержащие кремний, оказывают физиологическое действие на живые организмы на всех этапах эволюционного развития от микроорганизмов до человека. Применение кремнеорганических биостимуляторов в растениеводстве позволяет повысить холодостойкость, выносливость к жаре и засухе, помогает благополучно выйти из стрессовых погодных ситуаций (возвратные заморозки, резкие перепады температуры и т. д.), усиливает защитные функции растений к болезням и вредителям. Препараты снимают угнетающее, седативное действие химических реагентов по защите растений при комплексных обработках.
Нанотехнологии применяются при послеуборочной обработке подсолнечника, табака и картофеля, хранении яблок в регулируемых средах, озонировании воздуха.
В животноводстве и птицеводстве нанотехнологии целесообразно использовать в технологических процессах, где они дают вспомогательное превосходство. При формировании микроклимата в помещениях, где содержатся животные и птицы, их использование позволяет заменить энергоемкую приточно-вытяжную систему вентиляции электрохимической очисткой воздуха с обеспечением нормативных параметров микроклимата: температура, влажность, газовый состав, микробиообсемененность, запыленность, скорость движения воздуха, устранение запахов с сохранением тепловыделений животных.
Российские ученые применяют на практике экологически чистую нанотехнологию электроконсервирования силосной массы зеленых кормов электроактивированным консервантом. Делается это взамен дорогостоящих органических кислот, требующих соблюдения строгих мер техники безопасности. Такая новая нанотехнология повышает сохранность кормов до 95%. Наночастицы железа и других микроэлементов включают в состав премиксов для повышения жизнестойкости животных и их продуктивности.
В животноводстве и птицеводстве при приготовлении кормов нанотехнологии обеспечивают повышение продуктивности в 1,5–3 раза, сопротивляемость стрессам, и падеж уменьшается в 2 раза. Наноустройства, которые могут имплантироваться в растения, животных, позволяют автоматизировать многие процессы и передавать в реальном времени необходимые данные.
В молочной промышленности нанотехнологии используются для создания продуктов функционального назначения. Развивается направление насыщения пищевого сырья биоактивными компонентами (витамины в виде наночастиц). Нанотехнологии и наноматериалы (в частности, наносеребро, наномедь и другие) находят широкое применение в фильтрах и других деталях оборудования молочной промышленности для ингибирования процессов брожения и скисания молока, дезинфекции сельскохозяйственных помещений и инструментов, при упаковке и хранении молочно-кислых пищевых продуктов.
В механизации на основе наноматериалов создано большое число препаратов, позволяющих сократить трение и износ деталей, что продлевает срок службы тракторов и другой сельхозтехники.
Незаменимую роль могут сыграть наноматериалы при использовании их в качестве различных катализаторов, например, катализаторов горения для различных видов топлива, в том числе и биотоплива, или катализаторов для гидрирования растительного масла в масло-жировой промышленности.
Внедряются нанотехнологии и в переработке агропродукции. Так, новая наноэлектротехнология комбинированной сушки зерна основана на том, что в нагретом зерне создается избыточное давление влаги при температуре ниже температуры кипения воды. Вследствие этого ускоряется фильтрационный перенос влаги из зерновки на поверхность в капельножидком состоянии. С поверхности влага выпаривается горячим воздухом. Расход энергии на сушку зерна по сравнению с традиционной конвективной сокращается в 1,3 раза и более, снижаются микроповреждения семян до 6%, их посевные качества улучшаются на 5%. Для низкотемпературной досушки и обеззараживания зерна дополнительно используют озон, что уменьшает количество бактерий в 24 раза и снижает в 1,5 раза энергозатраты.
Сегодня активно применяются в агропромышленном секторе ДНК-технологии, которые позволяют выявить гены, ассоциированные с хозяйственно-ценными признаками, устойчивости к стрессам, инфекционным болезням, а также гены носители рецессивных мутаций – генетических аномалий. В целом вся молекулярная биология может быть названа нанобиотехнологией. Речь идет о создании устройств с использованием биологических макромолекул в целях изучения или управления биологическими системами.
Нанобиотехнология объединяет достижения нанотехнологии и молекулярной биологии. В ней широко используется способность биомолекул к самосборке в наноструктуры. Так, например, липиды способны спонтанно объединяться и формировать жидкие кристаллы. ДНК используется не только для создания наноструктур, но и в качестве важного компонента наномеханизмов. По мнению ряда ученых, нанобиотехнологии существенно упрощают и ускоряют решение традиционных проблем генетики и селекции сельскохозяйственных растений.
Суперсовременное направление нанобиотехнологии (нанотехнологии в биологии) в растениеводстве – это создание культурных растений, особенно устойчивых к насекомым вредителям и сорной растительности. Исследованиями в этой области занимаются ученые не только развитых, но и развивающихся стран. Например, научные лаборатории Мексики и Индии объединенными усилиями пытаются создать нетоксичный наногербицид.
Разрабатываемые технологии в сельскохозяйственном производстве позволяют:
повысить безопасность производства и качество продукции;
сократить затраты при выращивании растений;
улучшить качество посевного материала;
снизить заболеваемость и повысить устойчивость к вредителям;
увеличить урожайность растений;
получить экологически чистую (безопасную) продукцию.
По мнению ученых, применение нанотехнологий в сельском хозяйстве (при выращивании зерна, овощей, растений и животных) и на пищевых производствах (при переработке и упаковке) приведет к рождению совершенно нового класса пищевых продуктов – "нанопродуктов", которые со временем вытеснят с рынка генномодифицированные продукты.
Согласно общепринятой научной терминологии, продукт может называться "нанопродуктом", если при его выращивании, производстве, переработке или упаковке использовались наночастицы, нанотехнологические разработки и инструменты. Разработчики нанопродуктов обещают более совершенный процесс производства и упаковки продуктов питания, их улучшенный вкус и новые питательные свойства, ожидается также производство "функциональных" продуктов (продукт будет содержать лекарственные или дополнительные питательные вещества). Ожидается также увеличение производительности и уменьшение цен на пищевые продукты. Уже через пару десятков лет использование нанопродуктов будет повсеместным.
Размах исследований в области нанопродуктов поражает так же, как и количество инвестиций в них. За последние несколько лет крупнейшие производители продуктов питания, такие как Kraft, Nestle, Heinz, Altria, Unilever, инвестировали значительные суммы в разработки агронанотехнологий. По последним оценкам, стоимость рынка нанопродуктов уже составляет $410 млн., а к 2015 г. ожидается рост до $5,8 млрд.!
Риски и возможности дальнейшего применения агронанотехнологий.
До недавнего времени никто даже не предполагал, что нанотехнологии будут иметь столь обширное практическое применение. Однако при этом возникают определенные опасения, насколько мудрыми люди окажутся в использовании этих достижений.
Естественно, что появляется огромная угроза возможной потери контроля человеком над этими процессами. Если в Японии перспектива развития нанотехнологий представляется преимущественно в радужном свете, то в других странах этот путь считается не столь очевидным по причине определенной и достаточно обоснованной тревоги по поводу возможного неблагоприятного воздействия продукции нанотехнологий на человека и на окружающую среду. Достаточно большое число влиятельных людей и организаций в западном мире призывают к установлению моратория на производство и на коммерческое применение материалов и изделий, изготовленных при помощи нанотехнологий. До тех пор, пока не будет достоверно определены все возможные последствия их применения, и до тех пор, пока не будет создан и одобрен всем мировым сообществом строгий свод правил для защиты человечества от угрозы для его существования. Аналогия с угрозами генной инженерии достаточно очевидная.
Совсем недавно конгресс США принял закон, обязывающий американское правительство изучить все возможные формы воздействия продуктов нанотехнологии на общество, окружающую среду и здоровье человека. Правительство Великобритании сформировало консультативный совет по этическим проблемам, связанным с применением нанотехнологии.Главным предметом изучения совета являются возможные злоупотребления при попытках создания биологического оружия. У нас также ученые достаточно осторожно выражаются по этому поводу, считая, что до реального производства нанороботов еще далеко. О государственной оценке потенциальной угрозы неконтролируемого развития нанотехнологий тоже пока не известно…»2
На западе также обеспокоены рисками от внедрения продукции нанотехнологий в хозяйственную деятельность.
«…В одном только потребительском секторе более 30 стран производят около 1300 продуктов, основанных на нанотехнологиях, включая текстиль, упаковку продуктов питания, косметику, багаж, детские игрушки, средства очистки пола и повязки на рану. Число таких товаров за последние пять лет увеличилось в пять раз.
Но такой быстрый рост также вызвал рост опасений о возможности вредного воздействия на здоровье человека и окружающую среду. Хотя исследования вреда остаются незавершенными, развивающимся странам, вступившим на путь нанотехнологий, не следует игнорировать возможные риски. Они должны контролировать продукты, содержащие наночастицы.
Особые свойства, возможный вред
Нано-носители лекарственных средств доставляют лекарства в больные клетки. Их маленький размер дает наночастицам особые физические свойства, поскольку у них соотношение площади поверхности к объему больше, чем у более крупных частиц. Это также может делать их биологически более активными. Например, когда золото, обычно инертный материал, преобразуется в наноформу, он действует как катализатор химических реакций из-за высокой реакционной способности поверхности.
Это предполагает, что наночастицы могут взаимодействовать с биологическими системами иначе, чем более крупные частицы, и попадать глубже в организм.
Люди могут подвергаться воздействию наночастиц как прямо, например, через созданные с помощью нанотехнологий лекарства, косметику и солнцезащитные крема, так и косвенно – вдыхая их во время синтеза наночастиц.
Ряд исследований задокументировали in vitro (в лаборатории) и in vivo (в естественных условиях) токсичность воздействия наночастиц. Свидетельства наводят на мысль о том, что они могут вызывать повреждения ДНК, активные формы кислорода, повреждения клеточных органоидов и гибель клеток.
А исследование, опубликованное в European Respiratory Journal в 2009 году, заявляет, что у семерых китайских рабочих развилось сильное повреждение легких после вдыхания полиакрилатных наночастиц на печатной фабрике – первый случай, когда была проведена связь между воздействием наночастиц и заболеванием человека.
В 2005 году опасения о токсическом эффекте для популяции микробов вызвали временный отказ от стиральных машин, использующих наночастицы, в Швеции. В настоящее время ни в одной стране нет обязательной потребительской маркировки наноматериалов как потенциально опасных. Но правительства и научные органы в развитых странах, включая Королевское научное общество (Royal Society) в Великобритании и Управление по охране окружающей среды (EPA) в США, обращают внимание на потенциальные опасности и создали комитеты для формулирования руководства по оценке рисков.
К примеру, в рамках существующих нормативов EPA предлагает правила, требующие от производителей, импортеров и переработчиков двух химических веществ – многостенных и одностенных углеродных нанотрубок - подачи уведомления с информацией, которая поможет осуществлять мониторинг риски для здоровья и окружающей среды.
Сходным образом стиральные машины, использующие наночастицы серебра в завершении цикла стирки, оцениваются правительством США на их безопасность для окружающей среды. В 2005 году опасения о токсическом эффекте для популяции микробов вызвали временный отказ от стиральных машин, использующих наночастицы, в Швеции.
EPA уже приняло решение о регулировании продуктов, содержащих наночастицы серебра, которые широко используются в потребительских товарах и обладают антибактериальными свойствами…
…Текущие исследования нанотоксичности не принимают во внимание то, как местные условия окружающей среды и население могут повлиять на риск. Люди в развивающихся странах могу быть более подвержены отрицательным эффектам наночастиц из-за исходных санитарно-гигиенических условий и недостаточного питания. Более того, генетическая восприимчивость токсических эффектов варьирует в различных этнических группах и географических ареалах.
Научная общественность должна заполнить эти информационные пробелы до принятия нормативов и стандартных методологий по оценке нанотоксичности.»3
«…Защитники экологии и природных ресурсов, а также эксперты других областей в различных странах говорят о возможном неблагоприятном воздействии нанотехнологий на здоровье человека и окружающую среду. Некоторые призывают на установление моратория на производство и коммерческое применение материалов и изделий, изготовленных при помощи нанотехнологий. Исследования показали, что та же нанотрубка, представляющая собой соединение сверхтонких игл, имеет структуру, похожую на асбест, а этот материал при вдыхании вызывает повреждение легких. В марте специалисты Национального аэрокосмического агентства США (НАСА) опубликовали результаты эксперимента, который показал, что нанотрубки при вдыхании в большом количестве вызывают воспаление легких. Учитывая, что в Японии и за рубежом идет полным ходом разработка проектов по созданию наномедикаментов, ученым необходимо, прежде всего, определить, какой ущерб здоровью могут нанести вещества, их которых будут изготавливаться подобные препараты. Существует мнение и о том, что нанотехнологии будут оказывать неблагоприятное воздействие на экосистему. Абсорбирующие свойства наноэлементов значительно выше, чем у других молекул. Следовательно, если они будут распространяться в окружающей среде, возникнет опасность, что наноматериалы будут активно поглощать загрязнители и повсюду их распространять. Поэтому, прежде чем начать практическое применение наноматериалов, японские компании будут определять степень их безопасности. Эта задача является слишком трудоемкой не только для какой-либо одной компании, но даже и для группы фирм…»4
Отрицательное воздействие наночастиц на человека уже зафиксировано. Но при этом указывается, что эффект в других географических условия или в другой этнической группе может быть совершенно другим. Этим доказывается необходимость участия Минприроды и Росгидромета в исследованиях, связанных с воздействием нанотехнологий на окружающую среду.
На основании выше изложенного можно кратко определить возможные риски при развитии нанотехнологий и нановеществ.
1.​ Разработка наноустройств, способных вести диверсионную работу, против личного состава вооруженных сил, так и с технических устройств.
2.​ Разработка биологических структур на основе нанотехнологий позволяющих создать биологическое оружие на новых принципах действия.
3.​ Неконтролируемое применение нановеществ в агропромышленном комплексе может вызвать новые виды загрязнения окружающей среды.
4.​ Вариативность результатов использования нановеществ в зависимости от генетической восприимчивости токсических эффектов варьирующихся в различных этнических группах и географических ареалах.
5.​ Сложность получения нанопорошков одинаковой размерности.
6.​ Не разработаны вопросы контроля утилизации или использованиянаночастиц, представляющих собой или основной, или побочный продукт многих технологий.
Работы по выявлению наночастиц в окружающей среде проводятся по различным направлениям и в ограниченном виде из-за недостатка финансирования. Одно из направлений можно проиллюстрировать следующим примером.
«…Производство большинства наноматериалов (в частности, наночастиц) относится к группе химических производств, для которых в основу стандарта безопасности положен подход, базирующийся на зависимостях «доза/эффект» (дозиметрический) и использующий положение о предельно допустимых концентрациях химических веществ (ПДК) [33]. Обеспечение экологической безопасности в технологиях наночастиц также должно основываться на подходе дозиметрического типа. Окислительно-восстановительные процессы в живых клетках, стимулируемые контактами с наночастицами, подобны процессам, наблюдающимися в организмах при воздействии ионизирующих излучений. Поэтому предлагается контроль наноматериалов с использованием практики, сложившейся в атомной промышленности, посредством измерений, например, таких величин, как выход свободных радикалов или концентрации перекисных соединений в зависимости от весовой, объемной доли наночастиц или числа активных структурных единиц, находящихся на поверхностях контакта [4].
Механизмы воздействия ионизирующих излучений на любые соединения однотипны и связаны с нарушением химических связей. Интенсивность позитивных и негативных эффектов, обусловленных поверхностной функциональностью массивов наночастиц связана со многими факторами: составом наночастиц, их растворимостью, их характерным размером, их суммарной площадью, огранкой частиц, распределением частиц по размерам, структурой поверхностей контакта (включая реконструкцию), наличием адсорбатов и пр. [8,11]. На примере катализа, очевидно, что воздействие наночастиц не является однозначным и может стимулировать разные реакции для разных соединений. Авторы положения о подобии процессов, сопровождающих иррадиацию и контакты с наночастицами, сами признают, что нам не известны механизмы встраивания наночастиц в биохимические процессы в живых организмах [4]. Эти процессы могут протекать по-разному в разных органах и даже разных клетках одного органа. Встраивание может не сопровождаться интенсивными окислительно-восстановительными реакциями, но стимулировать изменение темпа реакций (изменение метаболизма) [3,8,11,18,21]. Даже если предположить, что можно выявить вариации метаболизма во всех структурах организма, остается неясным: как скажутся эти вариации на функционировании организма в целом на протяжении жизненного цикла. До настоящего времени подобные исследования проводились только на организмах с кратчайшими жизненными циклами, например, на шпинате [35], а продолжительность жизненного цикла человека составляет десятки лет.
При вариациях размеров наночастиц одни и те же их весовые или объемные доли ведут к разным последствиям [4,11,22], и «моноосновной» стандарт безопасности[4] не применим не зависимо от того, какой структурно-морфологический параметр (число частиц, площади поверхности, масса и пр.) выбирается как основа дозиметрического контроля: [4,8,22,23,26]. Возможно, удачнее попытка использовать в качестве такого параметра относительную долю поверхностных молекул в наносистеме [4]. Но в этом случае возникают вопросы: «все ли молекулы одинаково влияют на поверхностную функциональность? и как определять долю опасных?» Принципы собственного стандарта безопасности для наночастиц только дискутируются [3,8,36], и в современных патентах или публикациях, посвященных технологиям наноматериалов (а не специально – вопросам безопасности), рассматривается только сторона контроля, связанная с их качеством [37].
TiO2 кристаллизуется в форме рутила и анатаза. Каталитическая активность анатаза на два порядка выше таковой для рутила [35]. Поверхностная функциональность зависит от статического потенциала поверхности, который положителен у грани алмаза {001} и отрицателен у грани {111} [38]. Физико-химические процессы, стимулированные наночастицами, определяются не только суммарными площадями наночастиц, но также их структурой (фазовой принадлежностью) и огранкой [22,39], которая характеризуется не внешней формой частицы, а кристаллографическими индексами её граней [22,41-43].
Вариации размеров частицы вызывают изменения относительных вкладов поверхностной и объемной энергии в химпотенциал [41]. Окисел циркония (ZrO2) имеет модификации с тетрагональной (t-ZrO2) и с моноклинной (m-ZrO2) решетками; каждой модификации присущи свои наборы габитусов. При уменьшении размеров равновесие m-ZrO2/t-ZrO2 сдвигается в сторону t-ZrO2. При этом различные модификации ZrOимеют сходную морфологию, так гексаэдрическому габитусу t-ZrO2 соответствует гексаэдрический габитус m-ZrO2, причем они различаются только степенями отклонений от кубической формы; аналогично тетраэдральному додекаэдрону отвечает моноклинный додекаэдрон, и тетраэдральной бипирамиде – моноклинная. Структурно-морфологические переходы происходят в интервале размеров от 3,7 нм от 29,5 нм, и определить тройственное состояние «размер-фаза-габитус», которое реализуется в каждом конкретном случае, и предсказать поверхностную функциональность, можно только путем контроля структурно-морфологических характеристик частиц [42].
Переходы фаза/габитус и, соответственно, вариации поверхностной функциональности, связанные с изменениями размеров, существуют и у других материалов, и возможно возникновение фаз, не только неравновесных, но даже неизвестных у массивных объектов [42,43]. Причем эти переходы могут сопровождать любые технологии формирования наноструктурированных объектов, включая, например, механическое измельчение [44].
Зависимость структурно-морфологических характеристик наночастиц от их размеров – фундаментальное свойство наноматериалов, но она не является однозначной. Точки структурно-морфологических переходов (т.е. точки, в которых наночастицы изменяют свои характеристики) существенно зависят от технологии их формирования. Одни и те же частицы одних и тех же размеров могут быть получены посредством различных методов. Для получения наноматериалов используется ряд технологий: окислительный синтез, плазменный синтез, жидкофазный синтез, химическое осаждение, механохимический синтез, золь-гель метод, механическое измельчение, высокоэнергетическое размалывание, осаждение из газовой фазы, лазерная абляция и т.д. Естественно, что свойства частиц, полученных, например, золь-гель методом (золь – взвесь наночастиц в газе, гель – это конгломерат частиц, осаждённый из газовой фазы) отличаются от частиц, полученных посредством лазерной абляции, (предусматривает мгновенное расплавление поверхности частиц с помощью лазерного облучения) или механического измельчения [6,44]. Естественно также, что структурно-морфологические переходы в разных технологиях должны наблюдаться при разных размерах частиц, если вообще не подавляться.
Рассматриваемые в настоящей статье работы в той или иной степени касались термодинамической взаимозависимости структурно-морфологических характеристик в нанообласти, но рассматривали её в связи с общей проблематикой технологии наночастиц: определением номенклатуры частиц потенциально опасных для жизни [8,18-22]. Этот подход позволяет дифференцированно исследовать свойства частиц всех размеров. Однако при этом частицы каждого конкретного размера формируются в результате специальных экспериментов путем подбора технологических параметров, обеспечивающих формирование частиц именно этого размера. Между тем при промышленном производстве наночастиц при одних и тех же параметрах процесса одновременно формируются частицы разных размеров. В патентах США монодисперсными именуются массивы частиц, у которых их размеры варьируются, например, от 1 до 100 нм, но 80 % частиц имеет размеры в интервале 50 – 70 нм [45]. Если подобные массивы формируются в условиях, при которых максимум распределения по размерам приходится на » 60 нм, то естественно, что частицы с размерами в 20 нм могут иметь свойства, отличающиеся от таковых для частиц с размерами в 20 нм, полученных в специальных экспериментах. Поэтому результаты специальных экспериментов не достаточны для обеспечения экологической безопасности в условиях производства. В одном и том же массиве наночастиц, формирующемся в производстве, могут присутствовать наночастицы с различными структурно-морфологическими характеристиками.
Возникновение в ходе единого технологического процесса частиц с разными структурно-морфологическими характеристиками означает, что в их массиве имеются фракции, различающиеся поверхностными функциональностями. Материал в целом может не быть токсичным, но его минорные фракции могут приводить к окислительно-восстановительным процессам или влиять на метаболизм [4,18,22]. «Будут ли частицы каждой конкретной фракции опасны?» – это другой вопрос. Ответ на этот вопрос зависит и от среды, в которой частицы будут использоваться, и от среды, в которой осуществляется изучение их возможной агрессивности. Запреты/разрешения на использование наночастиц должны быть пофракционными, и они не могут быть постоянными; их следует изменять при появлении новых данных, как это происходит в фармакологии.
Переход к массовому производству наноматериалов [5] требует решения задач производственного контроля нанопродукции и увязки контроля, осуществляемого на предприятиях или иных центрах производства[5] наноматериалов, с инспекционным, разрешительным контролем, осуществляемым надзорными органами, уполномоченными государством. И это не только проблема российских технологий наноматериалов. Уже сегодня они производятся в значительных объемах, и их производство стремительно расширяется. Хотя сегодня особенно большие риски связаны с продукцией фармакологических и парфюмерных секторов экономики [18,22], применение наночастиц обеспечивает преимущества для многих производств [46], включая даже индустрию пищевых продуктов [47]. Отсутствие национальных стандартов безопасности в отношении наноматериалов приводит к появлению экологически сомнительной продукции за рубежом [3,8,18-22], а отсутствие российского национального стандарта безопасности не позволяет ограничить потоки этой продукции на российские рынки.
Особая острота проблемы экологической безопасности связана с применением наночастиц в медицине, где они должны обладать прицельной функциональностью, т.е., аккумулироваться заданными органами или молекулами, стимулировать необходимые физико-химические процессы в зонах локализации, быть, как минимум, инертными в отношении других частей организма [3,11, 14]. Вариации размеров в нанообласти – это способ управления поверхностными функциональностями, и в поиске желаемого свойства приходится экспериментировать над частицами и технологиями в областях размеров, где термодинамическая зависимость между ними, структурой и габитусом выражена в максимальной степени [11,14,23,25,38, 39,41-43]. Для материалов биомедицинского применения огромная опасность возникает уже на стадии разработки наночастиц с высочайшей функциональностью, но, учитывая перспективы этой области нанотехнологий, проблема безопасности не может решаться простым запретом на проведение даже самых опасных исследований.
Экологическая безопасность не может основываться на контроле только одного параметра, например, суммарной площади поверхностей наночастиц, по ряду причин:
​ поверхностная функциональность изменяется не только с изменением размеров частиц, но также с вариациями их структуры и огранки [22,39,41-43];
​ в нанообласти структурно-морфологические характеристики размер, структура, габитус (форма частицы), связаны термодинамически и при изменении каждой из них соответственно изменяются остальные [23,38,39,41-43,48];
​ эти характеристики связаны функционально, т.е., частицы с разными габитусами имеют разные функциональности при одних и тех же размерах и фазе и наоборот [23,41-43]. При этом важна не внешняя форма частиц, а относительные доли граней с различными кристаллографическими индексами [22,38];
​ они связаны методически, т.е., невозможно определить тип грани, если не определить её ориентацию относительно кристаллографических осей [49].
Эффективный экологический контроль в технологиях наночастиц может быть обеспечен только в результате:
​ обнаружения всех структурно-морфологических фракций, которые возникают для конкретных типов частиц при конкретных технологиях их формирования,
​ физического выделения этих фракций,
​ последующего изучения окислительно-восстановительных и метаболических реакций, а также перестроек на молекулярном уровне в тканях и субстанциях живого организма, наблюдающихся при контактах живой материи с частицами каждой из фракций [23,50,51].
Для наночастиц следует контролировать не только характерный размер наночастиц, но также их распределение по размерным фракциям, устанавливать доли моно- и поликристаллических наночастиц, определять не только суммарную площадь поверхностей, но также выявлять процентное содержание наночастиц с различной кристаллической структурой и развитие граней с разными кристаллографическими индексами. Причем доли частиц, отвечающих разным фазам, и граней с разными кристаллографическими индексами должны указываться как в объеме всего материала, так и для каждой размерной фракции в отдельности. Следует контролировать возможность вариаций состава, типов реконструкции граней и наличия адсорбатов в разных размерных фракциях. Необходим также контроль процессов конгломерации. Особой разновидностью контроля должен быть контроль закономерностей упаковок наночастиц в конгломератах и стабильности этих конгломератов.
Вариации состава проявляются в изменениях фазовой принадлежности частицы. Характер реконструкции поверхностных граней, а также наличие и природа адсорбатов зависят от размера, структуры, огранки частиц и среды их локализации. Поэтому первоочередное значение имеют размер, структура и огранка, от которых зависят проявления всех остальных характеристик. В технологиях наноразмерных частиц триединая структурно-морфологическая характеристика «размер-структура-огранка» должна быть положена в основу стандарта безопасности, а в технических регламентах на наноматериалы должны указываться допустимые доли каждой структурно-морфологической фракции [23]. Технические регламенты могут корректироваться при появлении новых данных о последствиях контактов частиц регламентируемых фракций и объектов биосферы.
Предлагаемые принципы экологического контроля выдвигает жесткие требования к контрольному оборудованию. Просвечивающая электронная микроскопия (transmission electron microscopy – TEM) является единственным методом, который может обеспечить исчерпывающий контроль структурно-морфологических характеристик, хотя и потенциально [23,50-53]. Современная ТЕМ ориентирована на исследование структуры на атомарном уровне, и, позволяя получить всю необходимую информацию, обеспечивает её только для отдельных частиц. Трансформация TEM в инструмент производственного контроля, посредством которого должна обеспечиваться информация о десятках и сотнях тысяч частиц, невозможна без перестроек в её практике и приборном обеспечении. Некоторые требования к микроскопам, предназначенным для подобного контроля, сформулированы в [23]; в [50] указаны некоторые физические проблемы, возникающие при идентификации структуры наноструктурированных объектов. Современная электронно-микроскопическая промышленность может решить эту проблему в кратчайшие сроки [52,53]. Однако производители электронных микроскопов нуждаются в заказе, который возникнет только в том случае, если в структурах, связанных с производством и потреблением наноматериалов, будет осознана необходимость получения адекватной инструментальной базы для эффективного экологического контроля…»5
Применительно к ФБГУ «НПО «Тайфун» можно сформулировать следующие направления и порядок выполнения работ.
1.​ Ознакомление с работой региональных центров коллективного пользования (Москва, Дубна, Рязань, Томск).
2.​ Изучение характеристик метрологического оборудования. Выбор эталонов и метрологического оборудования, необходимого для выявления наночастиц в окружающей среде.
3.​ Определение затрат при использовании оборудования регионального центра коллективного пользования.
4.​ Составление реестра наночастиц и отходов их производства для выявления наиболее опасных при попадании в окружающую природную среду.
5.​ Определение возможности выявления наночастиц на фильтре воздухофильтрующей установки.
6.​ Моделирование в лабораторных условиях взаимодействия наночастиц с природным аэрозолем.
7.​ Моделирование в лабораторных условиях взаимодействия наночастиц с антропогенным аэрозолем.
8.​ Изучение в лабораторных условиях возможности выявления наночастиц методами лидарного зондирования.
9.​ Изучение в лабораторных условиях возможности выявления наночастиц методами акустического зондирования.
10.​ Определение в лабораторных условиях путей накопления наночастиц в почве.
11.​ Определение в лабораторных условиях путей накопления наночастиц в воде.
12.​ Построение моделей для определения наночастиц в воздушной среде при трансграничных переносах.
13.​ Построение моделей для определения наночастиц в водной среде при перемещении по океаническим течениям.
14.​ Выявление возможности использования наночастиц для активного воздействия на метеорологические процессы.
15.​ Определение характеристик окружающей среды, подвергшихся активному воздействию с применением наночастиц.
16.​ Дополнение действующих Законов и разработка новых, регламентирующих применение наночастиц, без ущерба для окружающей среды, либо нормирующих их применение.
Вопрос участия Росатома в данной работе требует отдельной проработки. Причем работы в этом направлении уже ведутся.
«… Какие работы по нанобезопасности проводятся непосредственно в Курчатовском институте?
– В Курчатовском институте исследования в области нанотехнологий вышли на новый этап с 2007 г. по инициативе нашего директора Михаила Валентиновича Ковальчука. Естественно, с началом таких исследований возникла проблема нанобезопасности. В мировой практике эта проблема относится к области EnvironmentalandHealth Safety – защиты окружающей среды и здоровья человека от вредного воздействия некоторых объектов, в том числе нанообъектов.
 Какие вредные воздействия уже обнаружены?
– Если говорить о работах нашей группы, следует отметить интересный, не предсказанный ранее результат: эффект накопления наночастиц серебра в головном мозге, который мы обнаружили на основе ядерно-физических методов. Сейчас мы проводим дополнительные исследования на просвечивающем электронном микроскопе, чтобы выявить локализации наночастиц серебра в той или иной области мозга. Важно, что наночастицы серебра при длительном, хроническом приеме способны накапливаться в головном мозге, при этом было установлено, что они плохо из него выводятся…»6
Наша творческая интеллигенция улила соплями и слезами все и вся. Кому-то не дали что-то написать, кому-то спеть, кому-то станцевать. Трагедия вселенского масштаба. Все десоветизировать, декоммунизировать, всех наказать ну и так далее.
Но при этом совсем забыли про техническую интеллигенцию. В результате получается что людям, создавшим первую в мире промышленную АЭС, первыми, запустившими в космос спутник и человека, нечего оставить своим потомкам кроме ватника и шапки ушанки.
Я хочу напомнить, что существует город Обнинск, первый наукоград России. Но создан он постановлениями Партии и Правительства, а так же постановлениями ВПК (военно-промышленной комиссии). В городе были созданы Физико-энергетический институт (ФЭИ), институт экспериментальной метеорологии (ИЭМ), институт медицинской радиологии (ИМР). И в городе велись работы по комплексному изучению проблемы использования ядерных веществ. Почему нельзя повторить это в новой Государственной программе по вопросам использования нановеществ.
Безопасность нанотехнологической продукции
2. Нанотехнологии в сельском хозяйстве.
Ю.А. Гордеев. Кандидат сельскохозяйственных наук, доктор биологических наук, член Нанотехнологического общества России.
Нанотехнологии и нанотоксичность
Насколько безопасны нанотехнологии?
Принципы стандарта безопасности и производственного контроля в технологиях наноразмерных частиц.
Виктор Фридман
Нанотехнологии в повседневной жизни: где таится опасность?

Комментариев нет:

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...