Нанотехнологии. Правда и вымысел

Нанотехнологии, экология и сельское хозяйство

Не будем слишком обольщаться нашими победами над природой. За каждую такую победу она мстит нам.

Фридрих Энгельс, экономист, философ

Следует отметить, что мир населен самыми разными (биологического и небиологического вида) объектами наноразмерного уровня (не более 100 нм хотя бы в одном измерении). В основном, все они достаточно недружественны для нашего организма. К ним относятся и вирусы, и обыкновенная сажа, присутствующая в отработавших газах дизельных двигателей, и наночастицы износа автомобильных шин, и даже обыкновенная нить паутины, представляющая собой жгут из множества переплетенных нановолокон.

Многие специальные медицинские исследования выявили, что наночастицы с размерами, позволяющими им достигать наиболее чувствительных тканей легких, вызывают воспаление. Так, Джон Джеймс (John James) из Космического центра Джонсона (Johnson Space Center) NASA в Хьюстоне и его коллеги вводили наночастицы в дыхательные пути мышей и затем наблюдали за ними в течение трех месяцев. Фуллерены не вызывали явных повреждений тканей, но углеродные нанотрубки влияли на работу легких и провоцировали смерть нескольких животных.

Как отмечает научное издание Science Daily, установлено, что даже воздух, окружающий нас, часто содержит частицы, которые вредны для здоровья человека. Особенно разрушительны для ДНК частицы, находящиеся в воздухе метро, считает Ханна Карлссон (Hanna Karlsson), ученая из Karolinska Institutet (Швеция). По ее мнению, частицы, содержащиеся в кислороде стокгольмской подземки, оказывают на ДНК человека более сильное воздействие, нежели частицы из автомобильных выхлопов. Исследование показало, что воздух в метро наполнен частицами железа, которые образуются вследствие трения колес о рельсы. Наибольший вред человеческому организму они наносят при попадании в легкие, в результате чего в клетках организма образуются свободные радикалы. Свободные радикалы – это быстро-движущиеся молекулы, которые как раз и наносят наибольший вред ДНК человека. При этом, как отмечает Карлссон, повреждение клетки, нанесенное радикалами, может быть устранено самой клеткой, однако если оно остается «невылеченным», это увеличивает риск заболевания раком.

Нанотехнологии несут в себе ряд реальных и потенциальных опасностей. Так, в 2002 году американское Агентство по защите окружающей среды (EPA), NASA и международная неправительственная группа по защите прав человека в технологическую эру (ETC Group) в результате совместного исследования заявили, что вдыхание нанотрубок, которому случайно подверглась группа астронавтов, привело к заболеванию легких. Такие углеродные трубки весьма похожи по негативному воздействию на обычную сажу. Кроме того, наночастицы могут легко проникать в клетки через поры стенок и накапливаться в органах.

Поэтому при работе с наноматериалами рекомендуется использовать специальные средства защиты органов дыхания и рук. Учитывая высокую проникающую способность наночастиц, кожные покровы целесообразно защищать специальными кремами, создающими буферные слои на поверхности.

Аналогичные частицы возникают в результате трения автомобильных шин об асфальт и также приводят к различным воспалительным заболеваниям в организме.

В отличие от промышленных и автотранспортных выбросов, загрязняющих атмосферу, выбросы мобильной сельскохозяйственной техники распространяются, хотя и неравномерно, на все обрабатываемые площади. При этом загрязняющие вещества попадают в атмосферу на высоте до 4 м от уровня почвы, что повышает их экологическую опасность.

На первом месте по количественному содержанию и степени отрицательного воздействия на человека, животный и растительный мир стоят газообразные выбросы мобильной техники. В глобальном масштабе автотракторным парком в мире выбрасывается в атмосферу 20–27 млн т оксида углерода, 2–2,5 млн т углеводородов, 6–9 млн т оксида азота, 200–230 млн т оксида углерода (IV), а также до 100 тыс. т сажи. В Российской Федерации только дизелями тракторов и комбайнов выбрасывается свыше 5 млн т вредных веществ в год.

Наиболее опасны сажа, бензапирен, оксиды азота, альдегиды, оксид углерода (II) и углеводороды. Степень их воздействия на человеческий организм зависит от концентрации вредных соединений в атмосфере, состояния человека и его индивидуальных особенностей.