Кажется, нет сегодня ни одной области знаний, где бы не использовалось это притягательно-завораживающее слово «нано». Недавно моя дочь сообщила, что она хотела бы всерьез заняться наноэкономикой, но жаль, что ведущие специалисты этой «нанонауки» обосновались в Германии. Приятно было узнать, что и российские лимнологи в своей работе вышли на новый «наноуровень». Об этом недавно поведал электронный журнал «Российские нанотехнологии».
Мир наночастиц. Фото: www.innovaterussia.ru
Оказалось, что экосистема Ладожского озера содержит значительное количество нанообъектов, а в ближайшем будущем появятся и новые, техногенного происхождения. Вместе с тем достоверные сведения о поведении наночастиц в природных условиях практически отсутствуют. Специалисты Института озёроведения (ИНОЗ) РАН совместно с Институтом аналитического приборостроения РАН и Петербургским институтом ядерной физики им. Б.П. Константинова собрали данные о распределении наночастиц в воде, взвесях и донных отложениях озера и теперь могут проводить нанотехнологический мониторинг экосистемы Ладожского озера.
Исследователи ИНОЗ РАН обеспокоены информацией ОАО «Роснано», согласно которой в 2011 году компания «Коннектор Оптикс» начнёт в Санкт-Петербургском регионе массовое производство лазерных и фотодиодных наногетерострукур на основе арсенида галлия, а в 2012 году выйдет на проектную мощность завод наноструктурных керамик и металлокерамик ОАО «Вириал».
Следовательно, в ближайшем будущем можно ожидать появления техногенных наночастиц в экосистеме Ладожского озера. Причём нельзя исключить появления комплексов природных и техногенных нанообъектов с неизвестными свойствами.
Наночастицы материалов, безопасных в обычной форме, обладают высокой биологической активностью. Например, наночастицы размером 70 нм проникают в лёгкие, 50 нм – в клетки, 30 нм – в мозг.
Источники этих частиц могут быть самые неожиданные. Например, во Франции только при стирке антибактериальных носков в воду ежегодно попадает 18 т наносеребра, а выпадение наночастиц диоксида титана, происходящих из солнцезащитных кремов составляет около 230 т.
Приятно сознавать, что на брегах Ладоги кремами от загара пользуются реже, чем во Франции, но в нанообъектах недостатка нет. Среди природных наночастиц озера преобладают глинистые минералы. Они долго остаются во взвешенном состоянии благодаря покрывающим их гуминовым и фульвовым кислотам. Этих кислот в ладожской воде достаточно, и они стабилизируют не только природные, но и техногенные нанообъекты.
Слоистые по своей природе глинистые частицы сорбируют множества веществ, в том числе ингредиентов гумуса, вирусов, железа, хрома и марганца, радионуклидов и токсичных веществ. Кроме того, в Ладожское озеро попадают воды с Зажогинского шунгитового месторождения, породы которого возможно содержат фуллерены, а присутствие фуллеренов в воде усиливает токсичность некоторых веществ, например фенантрена.
Петербургские учёные составили профиль распределения наномасштабных частиц в воде, взвесях и донных отложениях озера. Любые отклонения от этого распределения послужат причиной для поиска и идентификации новых нанообъектов.
К сожалению, пока невозможно предвидеть, какие соединения эти объекты образуют с природными частицами озера, какой медико-биологической активностью будут обладать подобные соединения, какие экологические риски возникнут и что потребуется для сохранения чистой и безопасной воды в озере.
П.Л. Смолянский, Отдел перспективного развития, ИВЦ ВСЕГЕИ
Источники информации: В.А. Румянцев, Л.Н. Крюков, Ш.Р. Поздняков, В.Н. Рыбакин. «Наномасштабные элементы лимнологии». – Вестник РАН, 2011, т. 81, №9;
http://www.nanojournal.ru/events.aspx?cat_id=223&d_no=3862
