بخشی از مقاله
چکیده
دانش و اطلاعات ما در مورد خطرات احتمالی نانو ذرات محدود است و پتانسیل آسیب رسانی این ذرات در سال های اخیر به یک نگرانی تبدیل شده است. برای حل این مشکل، نیاز است تا روش های تشخیصی سمیت این نانو مواد را توسعه داد. از سوی دیگر، توسعه روش آزمون مناسب، بستگی به شناسایی مکانیسم سلولی سمیت این ذرات دارد. آزمایشات نشان داده اند که در فاضلاب های شستشوی پارچه، نانو ذرات نقره وجود دارد. منسوجات و پلاستیک های حاوی ذرات نقره، دو منبع عمده و اصلی ورود نقره به محیط زیست است.
تخمین زده می شود که غلظت AgNPs وارد شده به محیط های آبی در حدود 0/01 µg/L باشد. اما با توجه به افزایش استفاده در آینده نزدیک ورود AgNPs به آبها بدون شک افزایش خواهد یافت. نانو ذرات در حالت آزاد می توانند به صورت تصادفی، در حین تولید و یا به صورت زباله - - Nanowaste وارد آب یا هوا شوند و در نهایت در خاک، آب، گیاهان و یا موجودات زنده تجمع یابند. اگر این مواد به صورت ثابت در بخشی از ماده یا محصول استفاده شود، یا بازیافت می شوند و یا به صورت زباله در محیط دفع می شود. ما هنوز نمی دانیم که چگونه می توانیم این آلاینده ها را از هوا یا آب حذف کنیم زیرا اکثر فیلترهای سنتی قادر به جذب این نانو ذرات نیستند. نانو ذرات نقره در محیط آبی به صورت یون نقره - Ag+ - در می آید که یکی از سمی ترین فلزات شناخته شده برای آبزیان است.
مقدمه
یکی از دستاورد های شگرف علمی در زمینه فناوری نانو، نانو ذرات نقره می باشد که پس از نانو لوله های کربنی، پرکاربردترین نانو ذرات هستند. AgNPs به دلیل خواص ضد میکروبی، حدود ِّ% نانو ذرات تولید شده در جهان را به خود اختصاص داده است، در سال های اخیر استفاده از AgNPs در صنایع و تولیدات مختلف افزایش چشمگیری داشته است.
به دلیل خاصیت آنتی باکتریایی Ag+ از آنها در تولیدات لباس ورزشی ،جوراب وکالای خواب استفاده می شود - - Benn & Westerhoff;2008؟ در واقع نانو ذرات نقره می تواند مانع رشد باکتری هایی شود که باعث ایجاد بوی نامطبوع می×گردد. ذرات کلوییدی نقره بیش از ًٌِ سال است، که در صنایع استفاده می شود و در سال ٌُُِ به عنوان ماده زیست کش در ایالات متحده معرفی شد - - Nowack et al;2010؟×شواهدی وجود دارد که نشان می دهد در مصر و روم باستان نیز از این ذرات استفاده می شد. پارچه های حاوی نانو ذرات نقره، بخش عمده کالا های حاوی AgNPs را تشکیل می دهد -
با توجه به اینکه پژوهش ها و فعالیت های زیادی به منظور عامل دار کردن منسوجات با AgNPs انجام شده است، بیشتر این پژوهش ها بر اثرات ضد میکروبی نانوذرات نقره متمرکز شده است، اما هیچ نتیجه گیری آشکاری در مورد مکانیسم اتصال این ذرات با الیاف پارچه ارائه نشده است. با توجه به افزایش کاربرد این ذرات در صنایع نساجی، برخی نگرانی ها در مورد انتشار این ذرات به محیط زیست وجود دارد
منتقدان بیشترین نگرانی را در مورد ذراتی مطرح می کنند که اندازه ای بین - 10nm ٌ دارند و به راحتی می توانند از سلول های پوست انسان عبور کنند. در مدل ارائه شده توسط Blaser و همکاران، منسوجات و پلاستیک های حاوی ذرات نقره، دو منبع عمده و اصلی ورود نقره به محیط زیست است. راه های مختلفی برای تولید منسوجات حاوی نقره وجود دارد. این ذرات ممکن است که درون الیاف تنیده شده یا به سطح آنها اضافه شود. روش آماده سازی و کاربرد این ذرات مهم است، زیرا بر دوام و ماندگاری و پتانسیل ورود آنها به محیط زیست اثر گذار است
نگرانی اصلی در این زمینه، ورود AgNPs از طریق شستشو به پساب صنایع نساجی است، این ذرات در سیستم های تصفیه فاضلاب، می توانند اثرات منفی بر باکتری ها داشته باشند و در روند تصفیه فاضلاب اختلال ایجاد کنند. در پژوهشی به منظور ارزیابی ریسک میزان آبشویی AgNPs از سطح منسوجات،ْ نوع جوراب - با نام تجاری متفاوت - که حاوی نانوذرات نقره بود، به وسیله شوینده های مختلف، به دفعات شستشو داده شدند. پس از هر بار شستشو نقره وارد آب شد. در جوراب های 1b و َ پس از شستشوی چهارم مقدار قابل توجهی از نانوذرات نقره وارد پساب شستشو شده بود. جوراب های 1a و ّ تقریبا تمامی محتوای نقره وارد آب شد. در انتها مشخص شد که در ًًِ میلی پساب حاصل از شستشو َ تا 1300ppb نقره وجود دارد
نحوه انتقال AgNPs در محیط
پس از انتشار این ذرات در محیط ممکن است که از مسیر های مختلفی منتقل شده و حرکت خود را ادامه×دهند. ممکن است در محیط به صورت منفرد و معلق باقی مانده، در مسافت های طولانی منتقل شوند و یا به صورت توده ای تجمع یابند.
انتظار می رود که نانو ذرات نقره پس از تماس با اکسیژن و سایر اکسیدانت ها، در اثر اکسیداسیون جزئی به صورت Ag+ محلول درآید. ذرات AgNPs، همچنین با سولفید ها، کلرید ها و سایر عناصر طبیعی واکنش می دهد که در نهایت منجر به تغییر خواص اصلی این نانو ذرات می شود - . - Luoma;2008 رفتار نانو ذرات نقره در محیط به میزان زیادی بستگی به خواص سطحی این ذرات و ویژگی×های محیط اطراف آنها دارد، از جمله، مواد کامپوزیت پوشش داده شده، ترکیب الکترولیت، قدرت یونی،×pH و سایر مواد طبیعی - “NOM موجود در محیط است“Juan
ورود AgNPs به سیستم های تصفیه فاضلاب × سولفیداسیون
مانند شرایط اکسیداسیون، وقتی نانوذرات در تماس با SO2×،COS×،H2S قرار می گیرند، عمدتا سولفیداسیون AgNPs اتفاق می×افتد. آزمایشات نشان داده است که×،PVP که برای تثبیت نانو سیم ها و نانو ذرات نقره مورد استفاده قرار می گیرد، به سرعت در شرایط آزمایشگاهی پوسیده می×شود“Elechiguerra et al;2005,McMahone et al;2005”×؟ نانو ذرات سولفید نقره در تصفیه خانه های فاضلاب در مراحل آخر، در لجن فاضلاب تشکیل می شود - Kim et ×. - al;2010نانو ذرات Ag2S به احتمال زیاد در طی فرآیند تصفیه فاضلاب در اثر واکنش AgNPs یا یون محلولAg+ با مواد غنی از - Sگوگرد - ، تشکیل می شود. سرنوشت نانو ذرات نقره در تصفیه خانه های فاضلاب مورد بررسی قرار گرفته است، نتایج حاکی از آن است که نانوذرات نقره موجود در لجن، عمدتا به صورت Ag2S وجود دارد
کلریناسیون
ذرات کلراید و احتمالا هیدروکلراید - HCl”، به عنوان عامل اصلی و اولیه ایجاد خردگی و پس از آنH2O2 گازی به شدت موجب خردگی نقره می شود. گزارش شده است که سطح Ag - 111 - در شرایط خلا و در دمای اتاق به شدت با مولکول های کلرین واکنش می دهد و در نتیجه هسته های AgCl تولید می شود - . - Andryushechkin et al;1999 به دلیل بالا بودن نسبت سطح به حجم وجاذبه سطحی زیاد، می توان حدس زد که کلرینه شدن AgNPs ساده تر از نقره باشد.
