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科學家週二報告稱，防曬霜、化妝品和數百種其他消費品中的奈米顆粒可能會透過損害有益微生物而對環境構成風險。
托萊多大學研究人員的一項研究發現，個人護理產品中使用的奈米二氧化鈦在暴露不到一小時後就降低了細菌的生物學作用。研究結果表明，這些顆粒在淋浴時被沖洗掉後最終進入市政汙水處理廠，可能會消除在生態系統中發揮重要作用並幫助處理廢水的微生物。
奈米二氧化鈦被廣泛用於許多防曬霜和其他個人護理產品中，以幫助阻擋可能導致皮膚癌的紫外線。
但這份新報告和其他科學研究表明，這些特性可能會帶來生態代價。
在週二於鹽湖城舉行的美國化學學會年會上發表的論文中，研究人員 Cyndee Gruden 和 Olga Mileyeva-Biebesheimer 向含有細菌的水中添加了不同量的奈米顆粒。這些細菌在實驗室中培養並用綠色熒光染色。
科學家們觀察到，在每升水中新增 10 至 100 毫克奈米物質後，細菌的細胞壁受到了顯著損害。細胞膜從綠色熒光變為微弱的紅色光暈，這表明受到了損害。
Gruden 說，細胞損傷發生的速度之快令人驚訝。Gruden 說，雖然研究人員沒有測量存活率，但細胞壁的損傷表明細菌失去了功能。
“細菌不一定需要死亡才會失去其生物學功能，”Gruden 補充道。
Gruden 說，雖然這些顆粒中的大多數會粘附在固體上，並可能在汙水處理廠被過濾掉，但仍有小部分可能會逃脫處理，這些顆粒將被排放到湖泊、河流、海洋和其他水道中。如果有益微生物受到損害，環境和人類健康可能會受到危害。
微生物從廢水處理系統中去除氨，清理有毒廢物，並減少湖泊中的磷，所有這些益處都可能因奈米顆粒的存在而受到阻礙或喪失。
另一項將於週四在會議上展示的研究表明，有益的土壤細菌無法忍受銀、氧化銅和氧化鋅奈米顆粒，這些顆粒也用於防曬霜和其他產品。猶他州立大學和猶他大學的科學家進行的研究表明，對清理有機汙染物的細菌的損害發生在非常低的暴露水平下，相當於奧運會標準游泳池中的兩滴。
研究人員警告說，這些顆粒可能對水生生物有毒。“如果你查閱環境保護署關於銅對魚類和其他水生生物的風險等級，你就會發現已經達到了毒性水平，”猶他州立大學研究員 Anne J. Anderson 說。
Gruden 說，現在的問題是，微生物在更復雜的廢水環境中是否會表現相同。
新興奈米技術專案首席科學顧問 Andrew Maynard 說：“這是一項初步研究，目前沒有任何跡象表明這些顆粒可能對環境造成什麼影響。” “但科學就是這樣運作的，我們首先在原始環境中研究這些顆粒的影響，然後在現實世界中進行測試。”
實驗室的發現確實支援了消費品中奈米顆粒周圍不確定性日益增加的趨勢。
環境工作組高階分析師 Sonya Lunder 說：“我們有各種各樣的產品讓我感到非常擔憂，因為我們已知的資訊和我想知道的資訊之間存在差距。”
奈米技術因其潛在的益處而受到讚譽，因為它有可能創造出可以治癒癌症和輻射中毒的藥物，製造出微型汙染物過濾器從而改善空氣質量，甚至生產出味道更好的食物。對這些益處的興奮導致企業大量投資於其產品的這項技術。然而，使奈米技術具有價值的相同特性也使其有可能對生態和人類健康造成不可預見的後果。
先前的研究表明，注射碳奈米管的小鼠出現了類似於吸入石棉的生物學損傷。《環境科學與技術》雜誌 2005 年的一項研究表明，氧化鋅顆粒對人類肺細胞有毒。
當操作在量子水平時，被操縱到人類頭髮寬度 1/100,000 的奈米顆粒可以表現出不同的行為。
Maynard 說：“當你製造奈米級的東西時，它有能力到達較大材料無法到達的地方，例如細胞，併產生更大的表面積，因此你正在增加造成傷害的能力。”
Maynard 補充說，此外，某些材料會產生新的化學性質。
現在產品中發現的許多顆粒缺乏科學資料，這加劇了人們對奈米技術的困惑。
Gruden 說：“每個奈米顆粒都有自己的特性，我們需要開始瞭解這些東西以及它們可能如何與環境相互作用。”
然而，Maynard 說，發現奈米顆粒潛在危害的研究不太可能阻止它們被用於產品中。
他說：“與其減緩這些材料的使用，真正的推動力將是提高知識水平，以便安全地處理它們。”
本文最初刊登於《環境健康新聞》，《環境健康新聞》是由非營利媒體公司環境健康科學出版的新聞來源。