ГОСТ Р 54617.2-2011 Менеджмент риска в наноиндустрии. Идентификация опасностей

Приложение Д
(справочное)

     
Перечень данных о критических опасностях наноматериала для окружающей среды

Д.1 Показатели критических опасностей наноматериала для окружающей среды

Существуют несколько показателей, которые должны быть учтены при создании профиля материала, связанного с его возможным распространением в естественной среде. Ниже приведены показатели, характеризующие критическую опасность материала для окружающей среды и его инертность.

Показатели критических опасностей материала для окружающей среды включают в себя:

- полный набор физических и химических свойств;

- адсорбционно-десорбционные коэффициенты в среде сброса (почве или осадочных породах);

- показатели агрегации или дезагрегации наноматериалов в применимых средах экспозиции (например, воздухе, воде, почве, осадочных породах).

Инертность характеризует:

- способность к биоразложению наноматериалов на органической основе;

- фотодеградацию/фотохимическую активность, стабильность в воде (гидролиз) наноматериалов на органической и неорганической основе;

- биоаккумулирование бактериями, морскими водорослями и дафниями.

Д.2 Дополнительные данные (при необходимости)

Следующая информация не является частью рекомендуемого набора данных, однако может быть весьма полезной для понимания критических опасностей наноматериала для окружающей среды:

Подавление дыхания активного ила. Степень, до которой наноматериал может затруднить или подавить микробное дыхание в активном иле, является показателем возможного нарушения работы процессов на предприятиях по обработке сточных вод.

Подавляющее (токсичное) воздействие на микроорганизмы в других средах. Если наноматериал может быть сброшен или занесен в почву или осадочные породы, то информация о потенциальном подавлении им микроорганизмов важна для определения неблагоприятного воздействия на экосистему, например на цикл превращений углерода и азота в живых организмах.

Стойкость в связанных средах (т.е. в соответствии с ожидаемыми путями экспозиции). Для наноматериалов на органической основе рекомендуется проведение испытаний на способность к разложению микроорганизмами, в том числе с помощью моделирования соответствующих аналитических или других доступных методов. Однако на настоящий момент отсутствуют современные стандартные методы оценки биоразложения наноматериалов. Поэтому необходима адаптация существующих руководств по биоразложению и/или разработка новых применимых методов исследования биоразложения наноматериалов. Если наноматериал занесен или осажден в почву, то рекомендуются исследования по биоразложению в аэробной или анаэробной среде почвы. Если путь наноматериала, как ожидают, пройдет через сточные воды в качестве примесей воды на предприятии по обработке сточных вод или наноматериалы будут напрямую сброшены в воду или осаждены (через воздух) при орошении, и, если плотность частиц указывает на возможность их накопления в отложениях, то рекомендованы следующие испытания:

- определение коэффициентов адсорбции/десорбции в отложениях/осадках;

- исследование по биоразложению в аэробной или анаэробной среде отложений/осадков.

Химическое превращение наноматериалов на неорганической основе. Так же как неорганические объемные материалы, наноматериалы на неорганической основе не подвержены биоразложению, хотя могут вступать в окислительно-восстановительные реакции в окружающей среде. Поскольку в настоящее время отсутствуют действующие стандартные методики таких испытаний, то методы исследований могут быть разработаны потребителем. Методы таких исследований зависят от физико-химических свойств наноматериалов, их ожидаемого использования и путей экспозиции в окружающей среде.

Д.3 Использование информации о критических опасностях наноматериала для окружающей среды

Стандартные методы. В настоящее время отсутствуют стандартные или широко применимые методы оценки критических опасностей наноматериалов для окружающей среды (т.е. места накопления наноматериала в окружающей среде и его возможные химические превращения/стойкость). Существует также неопределенность в вопросе о том, могут ли установленные методы, предназначенные для объемных материалов, быть применены к наноматериалам. По мере разработки и внедрения аналитических методов существующие методы оценки критических опасностей для окружающей среды объемных материалов могут быть адаптированы для наноматериалов. В связи с этим необходимо использовать передовые доступные научные подходы для проведения оценки критических опасностей наноматериалов для окружающей среды.

Физико-химические свойства. Для наноматериалов существует значительная неопределенность относительно того, какие физико-химические свойства обусловливают распределение и распространение частиц в окружающей среде (воде, почве, осадочных породах и биоматерии). Для объемных материалов основными параметрами являются растворимость в воде и давление насыщенных паров. Однако поскольку для большинства наноматериалов характерны низкие растворимость в воде и давление насыщенных паров, то основными показателями определения способности наноматериала к распределению в среде могут быть другие его физико-химические свойства, в том числе наличие агломератов, поверхностный заряд, диспергируемость, плотность частиц, размер частиц, распределение по размеру или площади поверхности частиц. В некоторых случаях может быть применима сублимация (возгонка, испарение твердых веществ). Далее, присутствие естественного органического вещества может повлиять на распространение наноматериала на углеродной основе в естественной водной среде.

Многое еще неизвестно о том, как физико-химические свойства могут повлиять на свойства наноматериала в окружающей среде. По мере того как может быть установлена корреляция между свойствами наноматериалов и их воздействием на окружающую среду, можно будет разработать достоверные модели распределения и распространения наноматериалов в окружающей среде. В связи с этим необходимо определение следующих показателей:

- коэффициентов адсорбции/десорбции в почве (при попадании в почву) или осадочных породах (при попадании в сточные воды),

- степень агрегируемости и диспергируемости наноматериалов в применимых средах экспозиции.

Стойкость. Показатели, такие как органическая или неорганическая основа наноматериала, его физико-химические свойства и аналитические методы, доступные для определения присутствия в среде исходных материалов или материалов, изменившихся в результате химических реакций, являются основой для выбора испытаний по определению стойкости материала. Оценки биоразложения, например, следует проводить только на органических наноматериалах. При необходимости следует использовать методы испытаний на биоразложение. Если для исследований доступны меченные радиоактивными изотопами наноматериалы, то этот метод может быть полезен для проведения анализа материала на биоразложение.

Для органических и неорганических наноматериалов могут быть применены исследования по фоторазложению и фотохимическим реакциям, если возможно попадание наноматериалов в воздух, на поверхность воды или почвы или нахождение их под воздействием солнечного света. Дискретные (пассивные) наноматериалы, вероятнее всего, будут устойчивы в воде и, таким образом, применение показателя гидролиза нецелесообразно. Однако если наноматериал испытан в сочетании с объемным материалом или в качестве составной части объемного материала, то показатель гидролиза может быть исследован на возможное высвобождение наноматериала.

Биоаккумулирование. На настоящий момент отсутствуют стандартные методы исследования биоаккумулирования наноматериалов. Коэффициент разделения октанол/вода используют в качестве заместителя показателя биоаккумулирования объемных веществ, однако остается неясным вопрос применения его для наноматериалов. Если разработаны соответствующие аналитические методы, то могут быть применены испытания на биоконцентрацию или биоаккумулирование.