Følger nanomaterialer i kretsløpet

En ny studie viser at meitemarks opptak av nanomaterialer i jord kan variere svært mye, og at utskillelsen av nanomaterialer avhenger av materialenes egenskaper.

Meitemark i jord. (Foto: Ragnar Våga Pedersen)
Meitemark i jord. (Foto: Ragnar Våga Pedersen)

Hvilken betydning har nanomaterialer for helsen vår? Det er hva det meste av forskningen på dette området har dreid seg om så langt.

Forsker i Bioforsk Erik Joner ser gjerne at fokuset endres mot også å handle om miljøaspektet. Under Bioforsk-konferansen i Sarpsborg holdt han nylig et innlegg om nanomaterialer og risiko, og hvor mye som vil ende opp i jord.

Joner har forsket på nanomaterialer i flere år. For tiden veileder han blant annet tre studenter ved Universitetet for miljø- og biovitenskap (UMB) og Bioforsk, inkludert Claire Coutris ved Institutt for Plante og Miljøfag.

Sammen med blant andre professor Deborah Oughton, har Joner sett på hvordan meitemark eksponeres, tar opp og deretter utskiller nanomaterialer. Alt foregår i et moderne laboratorium, der meitemarken først blir utsatt for ulike nanopartikler i et terrarium – som et akvarium, men med jord i.

Deretter flyttes de over til ren jord der nanopartiklene gradvis skilles ut igjen. På denne måten måles opptak og utskillelse, eller eksponering, med hjelp av en nyutviklet metode for radioaktiv merking av nanopartikler.

– En morsom og unik måte å utføre testene på, mener Joner.

Studiet har pågått i trekvart år og tar for seg både nanomaterialer av sølv og kobolt.

Sølvnanomaterialene gir for eksempel en akutt giftighet på mikroorganismer i tarmen, men er ikke akutt giftig for marken selv. Sølvet har likevel vist seg å være farligere for meitemarken enn nanopartikler av kobolt, skjønt sølv skilles mye fortere ut.

Meitemarkens bakterieflora kan gjerne sammenlignes med mikroorganismer i vomma på ei ku. Det er mikroorganismer som disse dyra er avhengige av for å fungere normalt.

Så langt har forskerne gjort enkelte alarmerende funn når det gjelder nanomaterialer og mulige negative miljøeffekter.

Oppløst organisk materiale (DOC) kan nemlig gjøre mange nanomaterialer mer bevegelige i jord og vann, noe som igjen kan føre til utstrakt opptak i organismer. Det åpner døra for at giftige nanomaterialer kan skade miljøet.

Håndarbeid på høyt nivå

– Å lete etter en nanopartikkel i et kilo jord er som å lete etter en håndball på kloden, inklusive innsiden av kloden, sier Joner med et smil.

Ergo ingen øvelse for de mest utålmodige av oss.

En av teknikkene forskerne benytter for å følge nanomaterialer er ved å radiomerke dem, og deretter følge dem på ferden gjennom jord og vann.

De potensielt farligste nanomaterialene er de frie nanopartiklene, da disse er mest mobile og lettest kan tas opp i mennesker og dyr.

Men man må i denne sammenhengen skille mellom ulike nanopartikler: De som lages som en del av nanoteknologien fordi de har nye og unike egenskaper er de som i dag studeres for mulige negative helse og miljøeffekter.

Men man har også naturlige nanopartikler som kolloider i jord og vann, og menneskeskapte nanopartikler uten opphav i nanoteknologien, slik som partikler fra sigarettrøyk.

Svart karbon er et annet eksempel i samme gruppe. Dette har vært brukt i bildekk i flere tiår, og kan noen ganger karakteriseres som et nanoteknologisk produkt, skjønt det faller litt utenom denne betegnelsen.

– Nano kan fremstilles både ved å bygge opp atom for atom, eller ved å bryte ned større partikler, forklarer Erik Joner.

Det var kosmetikkgiganten L’Oreal som på midten av 1990-tallet først tok i bruk “nano”, men de har ikke frontet dette, mye av angst for å få et negativt stempel ved seg, tror Joner.

Mange positive effekter

– Tidligere UV-blokker i solkremer var ganske giftige. Dette er nå erstattet med nanopartikler, som har vist seg å være langt mindre farlige, forteller han.

Å stemple alt som farlig blir helt feil, mener forskeren, som er overbevist om at mer forskning må til på området, for å klarlegge hvilke effekter nanopartiklene har på miljøet.

De tilsatte materialene i for eksempel solkremer vil skylles rett av i dusjen, og ut i avløpssystemet. Liknende avfallsstrømmer vil man trolig finne for andre nanoprodukter også, og da kan studier av nano-titan gi oss muligheter til å forutsi hvor disse ender opp.

– Vi prøver å skille skitt og kanel, og se hvilke materialer som er giftige, hvilke som spres i store mengder i miljøet, og hvilke som bioakkumuleres, kommenterer han videre.

– Når vi ser at en anvendelse vil føre til stor spredning, kan det være fare på ferde. Det er for eksempel betenkelig å tilsette nanomaterialer i diesel, som kan spres både direkte og globalt, uten å vite mer om konsekvensene.

Men Joner ser ingen grunn til å være altfor skeptisk.

– De aller fleste anvendelsene vi har sett så langt er trygge for mennesker, og de fleste virker også relativt trygge i miljøsammenheng, mener han. Men noe “skitt” skal vi ha fatt i og luke ut før det kan gjøre skade på miljøet.

– Dette er ikke bare viktig for miljøet, men også for industrien som faktisk er svært opptatt av å justere sine prosesser og produkter i grønn retning.

Powered by Labrador CMS