det økologiske råd Nanopartikler, miljø og sundhed

Transkript

1 det økologiske råd Nanopartikler, miljø og sundhed

2 Indholdsfortegnelse 1 Hvad er nanomaterialer Hvad betyder nano 1.2 Fysiske og kemiske egenskaber af nanopartikler 1.3 Anvendelsesområder og produkter med nanopartikler 2 Eksponering Eksponeringsveje 3 Miljøeffekter ved nanopartikler Nanopartiklers effekter i vandlevende organismer og planter 3.2 Nanopartiklers effekter på landplanter 4 Sundhedseffekter ved nanoteknologi Inhalation 4.2 Fra lunger til blodet og videre rundt i kroppen. 4.3 Nervesystemet 4.4 Oral eksponering 4.5 Dermal eksponering 5 Regulering af nanomaterialer og nanoteknologi REACH 5.2 Hvordan ændres REACH til at omfatte nanomaterialer? 5.3 Risikovurdering 5.4 Anbefalinger 6 Opsumering 22 7 Ordliste 23 Nanopartikler, miljø og sundhed Tekst: Roza Pedersen og Pia Lund Nielsen Layout: Designkonsortiet Tryk: Økotryk Svanemærket 1. udgave, december 2007 ISBN Forsidefoto samt tegninger i figur 1 og 6: Pia Lund Nielsen Tak til Steffen Foss Hansen og Nanna Bloch Hartmann, DTU for kommentering undervejs. Hæftet kan frit downloades fra Det Økologiske Råds hjemmeside Hæftet er gratis og kan fås i Det Økologiske Råd. Ved forsendelse opkræves porto og et ekspeditionsgebyr på 10 kr. Citering, kopiering og øvrig anvendelse af hæftet kan foretages med kildeangivelse. Hæftet er støttet af Europanævnet og af Videnskabsministeriets Tips&Lotto pulje. NANOPARTIKLER, MILJØ OG SUNDHED

3 Indledning Hvad er sammenhængen mellem nanopartikler, miljø og sundhed. Nanoteknologi er af flere blevet udråbt til at være drivkraften i den teknologiske udvikling, som den vil forme sig fremover. Med nanoteknologien kan der skabes nye materialer med helt nye egenskaber, og vi vil se nye produkter over et bredt spektrum fra tekstil og kosmetik over elektronik og kommunikation til sundheds- og miljøområdet 1. Der er i de sidste 20 år investeret meget i forskning og udvikling af nanoteknologi i alle vestlige lande inklusive Kina og Indien. Der findes allerede ca. 250 almindelige forbrugerprodukter tilgængelig på markedet, der brander sig på at være baseret på nanoteknologi, og der kommer hele tiden nye til 2. Hæftet er rettet mod undervisning i gymnasiet f.eks. ved projektarbejde eller tværfaglig undervisning mellem fysik, kemi, biologi og samfundsfag. Hæftet er opbygget således at der først gives en introduktion til hvad nanomaterialer, nanoteknologi og nanovidenskab er og hvor disse anvendes. Herefter følger et kort afsnit om eksponering, hvorefter først miljøeffekter og siden sundhedseffekter af nanopartikler gennemgås. Afsnittet om miljøeffekter er væsentlig mere specifikt, mens afsnittet om sundhedseffekter er mere generelt. Sundhedseffekter har været genstand for flere undersøgelser og kan derfor beskrives mere generelt, mens undersøgelser af miljøeffekter er mere mangelfulde og derfor må baseres på eksempler. Dette gør afsnittet om miljøeffekter relativt svært tilgængeligt. Det kan derfor anbefales anvendt i undervisning, hvor man ønsker at gå mere i dybden. Det sidste kapitel omhandler regulering af nanopartikler i forbindelse med miljø og sundhed. Dette hæfte har fokus på at vise usikkerheden omkring nanomaterialers effekter på miljø og sundhed. Vægten er derfor lagt på at beskrive forsøg, der viser effekter. Vi er klar over, at der findes en række forsøg, der ikke viser disse effekter, men disse har vi valgt ikke at fokusere på. Afsnittet om sundhedseffekter er baseret på rapporten Nanoteknik Stora risker med små partiklar der er udgivet af Kemikalieinspektionen (under den svenske Miljøstyrelse). Der er derfor ikke angivet kilder til dette afsnit, men kilder kan findes i rapporten. Rapporten kan downloades på NANOPARTIKLER, MILJØ OG SUNDHED 3

4 1 Hvad er nanomaterialer Nanomaterialer dækker over nanopartikler, nanofibre, nanorør (der er hule fibre), nanooverflader og nanomasse (bulk). Nanomaterialer forbindes med noget ganske nyt, men faktisk har man anvendt nanomaterialer i mere end år. I det gamle Egypten anvendte man nanokrystallinske blysulfidpartikler (PbS) i forskellige former for kosmetik og til at farve hår og uld sort 3. I dag er nanomaterialet Carbon black ophav til næsten alle sorte farver, og der produceres årligt over tons Carbon black. Da det første succesfulde fotografi blev dannet i 1827, var det ved hjælp af nanosølvpartikler, der virker som pixels i billedet. Man skelner mellem forskellige typer af nanopartikler - normalt mellem de naturlige, de antropogene og de ingeniørmæssigt fremstillede. De første optræder i naturen, mens de antropogene er de nanopartikler, der opstår som et biprodukt af et produkt eller en proces. Et eksempel er dieselpartikler fra udstødningen. De sidste, som dette hæfte handler om, er de der er designet ingeniørmæssigt med et særligt formål for øje. 1.1 Hvad betyder nano? EU s kommissions videnskabelige komite (SCENIHR) definerer at Nanopartikler er partikler med en eller flere dimensioner i størrelsen 0,1 100 nm. Nanoteknologi er en teknologi, der beskæftiger sig med partikler i nanoskala med det formål at designe, fremstille, manipulere og anvende materialer, komponenter og systemer med nye fysiske og kemiske egenskaber. Nanovidenskab er studiet af fænomener og manipulation af materialer på de atomare, molekylære og makromolekylære skalaer. Nanomaterialer kan bestå af et eller flere kemiske stoffer, og kan fremstilles af kendte kemikalier eller af helt nye kemiske forbindelser. Der er to tilgange til nanoteknologien enten bottom up (fra lille til stor) eller top down (fra stor til lille). I bottom up opbygger man materialer ud fra molekylære komponenter - ligesom man gør med legoklodser. I top down konstrueres nanomateriale fra større enheder - lidt ligesom stenhuggeren, der Boks 1 Nano kommer af græsk og betyder dværg/dværgagtig. I fysikken refererer det til størrelsen 10-9, dvs. at 1 nm svarer til 0, m eller en milliardtedel af en meter. Nanovidenskab er studiet af materialer og deres egenskaber på længdeskalaer, der går fra det atomare (ca. 0,1 nm) over det molekylære til det makromolekylære (ca. 100 nm). Til eksempel er et hår ca nm tykt, den mindste bakterie er 200 nm, og 1 nm svarer til den længde en mands skægstubbe vokser i den tid, det tager at føre barberkniven op til ansigtet 4. 4 NANOPARTIKLER, MILJØ OG SUNDHED

5 a b c Figur 1: a) nanooverflader, b) fullerener, c) nanorør hugger en figur ud fra en stor sten. Ved denne tilgang kan man ikke kontrollere de enkelte komponenter. Nanomaterialer er altså en meget heterogen gruppe. I fremtiden kan den forventes at blive endnu mere heterogen, pga. den stadigt stigende hastighed i udviklingen af nye materialer. Der kan derfor heller ikke gives nogen generel beskrivelse af fysiske og kemiske egenskaber hos nanomaterialer. Nanomaterialer kan udover størrelse variere i struktur. I dette hæfte vil vi primært beskæftige os med nanopartikler. Nanopartikler er defineret ved at være partikler med en diameter mindre end 100 nm. Af de forskellige nanopartikler er fullerener (figur 1b), nanofibre eller nanorør (figur 1c), der er hule fibre, blandt de mest kendte. Derudover er der nanooverflader (figur 1a). Nanorør kan f.eks. bestå af kul og kan sammenlignes med en skive af kulstofatomer med grafitstruktur, der er rullet sammen til et rør, der kan være enten åbent eller lukket. Nanorør er meget holdbare og samtidig meget bøjelige. Desuden er de også rigtig gode strømledere. Nanorør bruges derfor bl.a. til at forstærke materialer og generelt inden for elektronik. Fullerener: f.eks. C 60 - fullerener består af 60 kulstofatomer arrangeret i hexagoner og pentagoner, der tilsammen ligner en fodbold. Det specielle ved disse er bl.a., at de er hule og man derfor kan komme et lille molekyle inden i fullerenen, således at de er koblet sammen uden at indgå i en kemisk forbindelse. Fullerenen kan på denne måde være bærer for et andet molekyle. Hvordan kategoriseres nanomaterialer Industrielt fremstillede nanomaterialer er opdelt i tre kategorier bestående af masse (bulk), overflade og partikler (herunder fibre og rør). Nanomasse (bulk): kan bestå af én eller flere typer materiale Nanooverflader (surface): kan være strukturerede overflader Med mønstrede film i nanotykkelse på et andet materiale for eksempel magnetisk film i en harddisk. Med umønstrede film i nanotykkelse på et andet materiale, for eksempel hærdede overflader på briller og vinduer. Nanopartikler (particles): i frie strukturer (som dette hæfte handler om) kan være: Bundet til en overflade af et andet materiale f.eks. i en katalysator. Opblandet i væske, f.eks. nanotitaniumdioxidpartikler i kosmetik. Opblandet i et faststof, f.eks. kulstofnanorør i golfkøller. Luftbårne nanopartikler, f.eks. partikler i forbindelse med produktion. NANOPARTIKLER, MILJØ OG SUNDHED 5

6 Figur 2: Nanopartikler kan opdeles i en række kategorier. Det er især de frie nanopartikler, der kan være problematiske for miljø og sundhed. Kilde: Hansen, S.F., Larsen, B.H., Olsen, S.I., Baun, A. (2007). Categories and Hazard Identification Scheme of Nanomaterials. Nanotoxicology (In Press) 1.2 Fysiske og kemiske egenskaber af nanopartikler Nanopartikler er attraktive i industrien, fordi materialerne i nanoskala kan opnå forstærkede eller helt nye fysiske eller kemiske egenskaber sammenlignet med partikler i større skala (bulk). Disse nye egenskaber kan både være af elektrisk, mekanisk, magnetisk, optisk, kemisk og fysisk karakter, samt en blanding af to eller flere af disse. Nanopartiklerne kan f.eks. blive elektrisk ledende, reagere kraftigere og hurtigere, samt fremme andre kemiske reaktioner. Nanopartiklers fysisk-kemiske egenskaber, samt deres toksicitet knytter sig primært til partiklernes størrelse, kemiske sammensætning, krystalstruktur, overfladeareal, partikelspecifikke aktivitet, stabilitet samt opløselighed 6. På grund af den stadigt stigende overflade pr. vægt/volumen ved mindre partikelstørrelse, vil et givent stof ændre egenskaber, således at det f.eks. bliver mere reaktivt jo større overflade. Luft ved en koncentration på 10 mg/m 3 vil indeholde langt flere partikler pr. ml. luft jo mindre partiklerne bliver. Faktisk stiger partiklers overfladeareal eksponentielt, når parti- Tabel 1: Antal og overfladeareal af partikler ved en luftkoncentration på 10 mg/m 3 7 Partikel diameter (µm) Antal pr. ml luft Partikel overflade (mm 2 ) 2 1, , , , NANOPARTIKLER, MILJØ OG SUNDHED

7 kelstørrelsen falder til under 100 nm. Kemiske reaktioner sker på overfladen af partiklerne, og derfor vil partiklerne samlet set blive mere reaktive, jo mindre de bliver. Dette illustrerer vigtigheden af at skelne mellem nanopartikler og partikler i større skala. Det større overfladeareal samt partiklernes forøgede kemiske reaktivitet kan endvidere forøge transport og udbredelse af disse stoffer i miljøet. Egenskaber som opløselighed, ledeevne og evne til at katalysere (fremme) kemiske processer, kan ændres med partikelstørrelsen. Nanopartiklerne kan ligesom konventionelle partikler opdeles i vandopløselige stoffer og fedtopløselige (lipofile) stoffer. En del af sidstnævnte kan ophobes i miljøet over tid, bl.a. fordi de ofte er meget modstandsdygtige over for bakteriers og mikroorganismers nedbrydningsprocesser og organismers afgiftningsprocesser. Stofferne kan derfor være længe i miljøet eller i dyr/mennesker. Koncentrationerne af de fedtopløselige stoffer kan øges op gennem fødekæden, og kan være skadelige - og ligefrem dræbende - for organismer, der ligger øverst i fødekæden Anvendelsesområder og produkter med nanopartikler Nanoteknologi har mange anvendelsesmuligheder og anvendes inden for de fleste industrier. I de senere år er antallet af forbrugerprodukter med indhold af nanopartikler steget. Det er mest kosmetik, solcreme, smudsafvisende overfladebehandling til biler, beklædning, sportsartikler samt antibegroningsmidler der kan købes. I Danmark har Miljøstyrelsen fundet 243 nanoteknologiske forbrugerprodukter. De fleste nanoprodukter bliver fremstillet i udlandet, men kan skaffes via internetbutikker. Da der ikke findes nogen registrering af omfanget af disse produkter, kan der ifølge Miljøstyrelsen være flere produkter med indhold af nanopartikler. NANOPARTIKLER, MILJØ OG SUNDHED 7

8 Børneartikler Elektriske apperater Danmark Wilson Tværgående Elektronik og computere Bilpleje og biltilbehør Hus og have Personlig pleje og sportsartikler Figur 3: Antal forbrugerprodukter med indhold af nanopartikler, opdelt på produktkategorier i Danmark og på det internationale marked (som opgjort i Wood Wilson databasen) 10. Figur 3 sammenligner antallet af nanoprodukter på det danske marked (kortlagt af Miljøstyrelsen) med nanoprodukter på det internationale marked (kortlagt af Wood Wilson databasen 9 ). Medicinalindustrien er et godt eksempel på en industri, hvor forskningen og udviklingen af nanomedicin, nye biologisk kompatible materialer og nanoredskaber er i stærk fremmarch. Med en nanochip vil man kunne transportere medicin til specifikke målorganer. Biokompatible nanomaterialer er plastmaterialer med overflader, som enten tiltrækker eller afviser bestemte celler eller molekyler og ved denne metode kan man danne en sammensætning af levende væv og syntetiske materialer 11, hvilket forbedrer transplantationsteknikken. En fremtidig vision under biokompatibilitet er at kunne reparere skadede nervebaner ved hjælp af elektrisk ledende nanostrukturer. Dansk forskning indenfor biokompatible materialer er allerede i gang på Risø 12. Kulstofnanorør anvendes især indenfor industrien. De er her meget attraktive, fordi de er stærke, fleksible og lette og kan derfor lave en perfekt struktur uden fejl, med en øget styrke. Kulstofnorør kan forbedre styrken af polymermaterialer. Nanorør bruges til bl.a. sportsudstyr, kabler og lydledere. En fremtidig vision er f.eks. at anvende nanorør i materialer til vindmøllevinger, da de således kan blive lette, men samtidig stærke og stive NANOPARTIKLER, MILJØ OG SUNDHED

9 2 Eksponering For at et stof kan udgøre en risiko for miljø eller sundhed skal to kriterier være opfyldt. For det første skal stoffet indebære en fare, altså være skadeligt over for én eller flere organismer. For det andet skal denne eller disse organismer eksponeres for stoffet Eksponering Risiko Fare Figur 4: Hvorledes eksponering og fare tilsammen udgør en risiko 2.1 Eksponeringsveje For at der kan være en sundheds- og miljømæssig risiko ved nanomaterialer, skal der først ske en eksponering, altså en udsættelse for stofferne. Den miljømæssige eksponering handler bl.a. om hvorvidt nanomaterialer bliver spredt til miljøet, hvor længe der går, inden materialet bliver nedbrudt, hvad det eventuelt omdannes til, om det aggregerer og om det kan optages i dyr og planter, og ikke mindst om det kan akkumulere op gennem fødekæden. For menneskets sundhed er eksponeringen for nanomaterialer i miljøet meget vigtigt. Vi spiser dyr og planter, vi trækker vejret og drikker vandet og påvirkes derfor i høj grad af hvordan vores omgivende miljø har det. Ud over eksponering via miljøet udsættes vi også for en risiko via de forbrugsprodukter vi bruger. Eksempler er kosmetik/cremer med nanopartikler, hvoraf nogle partikler mistænkes for at kunne optages gennem huden, og spray til overfladebehandlingen af vores sofa og lign. Disse vil kunne optages via indånding. Det er primært de frie nanopartikler der giver anledning til bekymring for sundhed og miljø. Partikler der er bundne i produkter kan dog i nogle tilfælde blive frigivet under anvendelse af produktet. Men problemerne kan også opstå når produkterne kasseres. Under affaldsbehandling kan nanopartikler blive frigivet ved f.eks. forbrænding og dermed blive spredt til luften og senere i miljøet. NANOPARTIKLER, MILJØ OG SUNDHED 9

10 Figur 5: Nanomaterialers veje i miljøet 10 NANOPARTIKLER, MILJØ OG SUNDHED

11 3Miljøeffekter ved nanopartikler Forskning i miljø- og sundhedsfarlige effekter af nanopartikler er stadig på begyndertadiet, og meget er endnu uvist. Nanopartikler kommer ind i miljøet gennem punktkilder som udslip fra fabrikker, affaldsdepoter og spildevandsanlæg. De kommer desuden fra diffuse kilder som slitage af produkter med indhold af nanopartikler 14. Nanopartikler bliver spredt i miljøet via vand, jord, luft og organismer. I miljøet kan enten ske en nedbrydning via mikroorganismer og bakterier eller en akkumulering (dvs. en ophobning af stoffet). Forurening med opløselige nanopartikler i grundvand og overfladevand vil i nogen grad kunne fjernes med konventionelle rensningsmetoder som sedimentation (hvor partiklerne langsomt falder til bunden) og filtrering. I luft kan nanopartikler i nogen grad fjernes med luftfilter. Men dette er både dyrt og besværligt og kræver desuden, at man fjerner dem inden de lukkes ud i miljøet, dvs. allerede ved kilden. Nanotitaniumdioxid-partikler (TiO 2 ) anvendes som fysisk solfilter i solcremer, som antibakterielt middel samt som smudsafvisende i selv-rensende vinduer 15. Partiklerne udskilles f.eks. fra fabriksspildevand, bliver sendt til det kommunale spildevandsanlæg, hvor der er tre behandlinger (en mekanisk, en biologisk og en kemisk). Her bundfældes det meste, men en lille del afnanotitaniumdioxid-partiklerne vil være bundet til de organiske partikler, som er i det rensede spildevand. Dermed bliver de udledt til vandløb og søer, hvor de bliver optaget af fisk via føden og i nogle tilfælde ophobes i fiskenes væv 16.I sidste ende vil mennesker, der spiser fisk kunne optage disse partikler. Konsekvenserne heraf er ukendte. 3.1 Nanopartiklers effekter på vandlevende organismer Giftighed/effekter af et stof overfor diverse organismer i miljøet måles bl.a. ved en såkaldt LC50 test (LC = Lethal Concentration). Her tester man ved hvilken koncentration af stoffet 50 % af organismerne dør. Organismer i denne type test er typisk alger, krebsdyr og fisk. Nanotitaniumdioxid-partikler og fullerener er blandt de stoffer, man har undersøgt for miljøkonsekvenser. Begge stoffer er akut giftige over for dafnier, men NANOPARTIKLER, MILJØ OG SUNDHED 11

12 fullerener er de giftigste. Ved en akut eksponering for nanotitaniumdioxidpartikler på 5.5 mg/l i 48 timer dræbtes 50 % af alle eksponerede dafnier (Daphnia magna). Fullerener dræbte tilsvarende 50 % af disse dafnier ved 0.46 mg/l 17. Dafnier er altså mere sårbare over for fullerener end nanotitaniumdioxidpartikler i vandfasen. Det er der flere årsager til. En af forklaringerne er at stoffet som fullerener opløses i kan forøge toksiteten af fullerener. En anden typisk testorganisme er alger. Fullerener er også lipofile og kan ophobes i organismens fedtholdige områder som cellemembraner 18. Fullerener aggregerer i vand og jord bakterier og hæmmer bakterievækst ved en koncentration på 0,4 mg/l 19. For det akvatiske system betyder det at fullerener har uønskede effekter på mindst to organismer i fødekæden - alger og dafnier, der jo spiser alger. Alger er primærproducenter og danner grundlag for de næringsstoffer og energi, der fordeles op gennem fødekæden. For at teste om nanopartikler overhovedet er farligere end almindelige partikler på de akvatiske testorganismer, nemlig grønalger (Chlamydomanas reinherdtii) og dafnier (Daphnia magna), blev disse eksponeret for både nanofullerener-, nanozinkoxidpartikler samt for fullerener og zinkoxidpartikler i en større skala. Resultatet var at nanofullerenerog nanozinkoxid-partikler var mere toksiske end almindelige fullerener og zinkoxidpartikler 20. Farligheden var baseret på partiklernes evne til at hæmme cellevækst hos grønalger, og til at reducere puls hos Dapnia magna, der spiste disse grønalger (eksponeret for nanofullerener og nanozinkoxid partikler). Selv nanopartikler i en koncentration på 1 ppm er farligere end almindelige partikler på 10 ppm. Kulstofnanorør fremkaldte oxidativ stress hos ørreder. Oxidative skader sker ved dannelse af frie radikaler, der er i stand til at skade celler og de livsvigtige antioxidanter 21. Dette indikerer at kulstofnanorør er et reaktivt stof. I en akut undersøgelse på 10 dage forøgede kulstofnanorørene bl.a. slimsekretion, bundfældningen af nanorør i gælleslim og i tarmlumen. Yderligere sås der gælleirritation og hjerneskader, samt forøget aggressivitet, der resulterede i forhøjet dødelighed NANOPARTIKLER, MILJØ OG SUNDHED

13 3.2 Nanopartiklers effekter på landplanter En kinesisk undersøgelse har påvist at nanozinkoxid-partikler (ZnO) og nanozink-partikler (Zn) er skadelige for korn og rajgræs. Både nanozinkoxid- og nanozink-partikler hæmmer frøspiring og rodvækst af korn og rajgræs ved 2000 mg/l. Rodvæksten bliver mere hæmmet jo højere koncentration stofferne forekommer i. Ved 1000 ppm Zn eller ZnO blev der ikke observeret nogen rodvækst. Effekterne af nanozinkoxid- og zinkpartiklerne i planterne indikerer, at det er nødvendigt at have en sikker håndtering af affald med indhold af nanopartikler, for at undgå at disse partikler bliver spredt i miljøet. Et andet meget benyttet metal i nanostørrelse er nanosølv. Det er generelt anerkendt, at sølv er meget skadeligt for miljøet. Specifikt mistænkes nanosølv for at beskadige bakterieceller og de enzymer som transporterer næringsstoffer. Derudover mistænkes de for at være skadelige for fisk, alger og dafnier 23. Nanosølv menes at være farligere end almindeligt sølv 24. Et af de mange nye produkter med nanoteknologi er køleskabe tilsat nanosølvpartikler, da disse skal hindre bakterievækst samt lugtgener i køleskabet. Nanosølvpartikler kan blive frigivet ved bortskaffelse. Overforbrug af nanosølv kan ligesom almindeligt sølv føre til udvikling af antibiotikaresistens blandt bakterier 17. Det er på nuværende tidspunkt ikke klart, hvorvidt nanopartiklerne kan øge andre stoffers giftighed i miljøet, og om de nuværende testmetoder kan spore og måle skæbnen af nanopartikler i jord, sediment, vand og planter. Opdagelsen af de omtalte miljøeffekter af nanopartikler indikerer, at der er behov for mere forskning af potentielle effekter af nanopartikler. Særligt fordi mange nanopartikler allerede er på markedet. NANOPARTIKLER, MILJØ OG SUNDHED 13

14 4Sundhedseffekter ved nanoteknologi Menneskets eksponering for nanomaterialer kan enten være direkte gennem forbrugerprodukter, der indeholder nanomaterialer indirekte via miljøet (vand, føde, luft og jord) via arbejdsmiljøet, hvis man er beskæftiget med forskning, produktion, reparation eller lignende i relation til produkter med nanomaterialer. Den sidste gruppe er selvfølgelig oftere eksponeret og samtidig eksponeret for højere koncentrationer. Det er derudover vigtigt at undersøge, om nanomaterialers effekter på biologiske systemer adskiller sig fra kemiske materialer i andre fysiske former og størrelser. Ifølge Herman Autrup, Århus Universitet, der forsker i sundhedseffekter ved nanomaterialer, er de primære årsager til sundhedsmæssig bekymring ved nanomaterialer, at de har en stor overflade i forhold til mængde, at man ikke ved hvorledes de vil fordele sig i kroppen, og om de eventuelt vil kunne akkumulere i kroppen. Samtidig er det nogle nye problemstillinger, der er aktuelle i forhold til kemikalier i bulk-størrelse, og nanomaterialerne er svære at spore. De mulige effekter koncentrerer sig om luftvejslidelser, hjerte-karsygdomme, neurologiske effekter og kræft. Der er forskellige eksponeringsveje, der kan være relevante. Oftest vil man for nanomaterialer tale om eksponering via luftvejene (inhalation), gennem munden (oral eksponering) og over huden (dermal eksponering). Derudover kan der være mindre hyppige eksponeringsveje som f.eks. øjnene. 4.1 Inhalation Normalt vil en partikel kunne komme længere ned i lungerne, jo mindre den er. Partikler der er større end 10 µm bliver deponeret i næse og svælg, de lidt mindre partikler på 2 10 µm bliver deponeret i bronkierne, mens de ultrafine partikler bliver deponeret i alveolerne. Støvpartikler i næse, svælg og bronkier bliver opfanget af et slimstof og transporteret op via små cilier, der sidder på den indre overflade af luftvejene, hvorefter de kan synkes. Denne mekanisme er meget vigtig og betyder at støvpartikler fjernes relativt hurtigt. Rygere har dog ikke denne mekanisme, da hver røget cigaret hæmmer ciliernes bevægelser i flere timer efter. I alveolerne vil makrofager normalt sørge for at uskadeliggøre partikler (makrofager svækkes dog også af rygning). Men ved udsættelse for nanopartikler, kommer de på overarbejde (jævnfør tabel 1). Makrofagerne svækkes og nanopartiklerne kan give anledning til inflammation (betændelse). Nanopartikler er fundet overalt i luftvejene, men kan altså uden besvær komme ned i alveolerne, og kan potentielt udøve alvorlig skade her. Lungerne er noget af det mest undersøgte, med hensyn til sundhedsskader af visse nanopartikler. Det har vist sig at reaktive syreradikaler er en vigtig bidragende faktor til inflammation og toksicitet forårsaget af ultrafine partikler. Radikalerne kan bl.a. lede til oxidativ stress og celledød, der igen kan føre til alvorlige sygdomme i luftvejene. Således kan inflammation forårsaget af nanopartikler på sigt give anledning til luftvejssygdomme, hjerte-karsygdomme, fibrose og kræft. Risikoen er højere for personer med astma eller kronisk obstruktiv lungesygdom (KOL), da de i forvejen er sårbare. 14 NANOPARTIKLER, MILJØ OG SUNDHED

15 Figur 6: Når partikler i nanostørrelse kommer ned i alveolerne, forårsager de et inflammatorisk respons. Frit efter Marianne Dybdahl, Det Nationale Forskningscenter for Arbejdsmiljø. 4.2 Fra lunger til blodet og videre rundt i kroppen Undersøgelser har vist at visse nanopartikler kan passere lungevævet og dermed komme ud i blodet. Når partiklerne først er i blodet, kan de blive transporteret rundt i hele kroppen. Man genfinder dem oftest i leveren og i milten. Der er endnu alt for lidt viden om de konsekvenser nanomaterialerne kan have i blod/hjerte-karsystemet, milt og lever, da disse organer tidligere ikke har været anset som målorganer for nanomaterialer. Mindst én undersøgelse har dog vist, at nanopartikler kan ændre blodets koaguleringsfaktor, og undersøgelser med rotter har vist at eksponeringen for nanopartikler har ført til oxidativ stress, inflammation og celledød i rotternes hjertevæv. Nanopartikler kan også direkte påvirke hjertets muskulatur med øget hjertefrekvens til følge. 4.3 Nervesystemet Nervesystemet kan også blive påvirket, da nogle nanopartikler kan komme ind i hjernen via lugtenerven, det har yderligere vist sig at nanopartikler kan passere blod-hjerne barrieren. Dennes funktion er netop at sørge for at uønskede stoffer ikke kommer ind i den sårbare hjerne. Overførsel af manganoxid i nanostørrelse til hjernen via næsen er rapporteret hos rotter. Forfatterne konkluderer, at dette er en effektiv overførselsvej til hjernen, samt at manganpartiklerne her kan give anledning til inflammatoriske forandringer. Lugtenerverne kan altså være en væsentlig eksponeringsvej for mennesker også. Dog vil de fysiologiske forskelle på mennesker og gnavere, der har en veludviklet lugtesans i forhold til mennesker, sandsynligvis betyde at risikoen for eksponering er mindre hos mennesker. NANOPARTIKLER, MILJØ OG SUNDHED 15

16 Nanopartiklernes virkning på hjernen er for en stor del endnu ukendt, men forsøg viser at nanopartiklernes ladning kan påvirke den såkaldte blod-hjernebarrieres egenskaber. Denne barriere beskytter hjernen mod overførsel af skadelige stoffer. Muligvis kan nanopartiklerne også fremkalde forandringer i selve hjernen. Obduktion af 19 menneskehjerner fra personer, der har levet i den hårdt trafikerede Mexico City, viser en tidligere forekomst af inflammation og Alzheimers sygdom end normalen. Dette antages at være forårsaget af eksponering for de mange partikler, heraf en stor del i nanostørrelse. En undersøgelse viser, at når personer, der arbejder som svejsere, får Parkinson, sker det i gennemsnit omkring de 46 år. For befolkningen som helhed er gennemsnittet derimod 63 år hvis de får Parkinson. Svejsere er altså en udsat gruppe for Parkinson, sandsynligvis pga. at svejsningen frigiver en stor mængde røg, der indeholder ultrafine partikler af mangan. 4.4 Oral eksponering Den orale eksponering foregår direkte ved indtagelse af føde, vand eller f.eks. lægemidler, eller indirekte via ciliernes transport af nanopartikler væk fra luftvejene. Optagelsen af nanopartikler via mave-tarm kanalen er veldokumenteret for lægemidler. Det er endvidere dokumenteret at nanopartikler optages via mave-tarm kanalen i højere grad end større partikler. Hvorvidt partikler optages via mave-tarm kanalen afhænger af deres sammensætning, deres størrelse og overfladekemi. Et studie viser at optag via mavetarm kanalen er gange større for partikler i størrelsen 100 nm end for mikropartikler (partikler der er i størrelsesordenen 1000 gange større). Ved oral eksponering (indtagelse gennem munden) af rotter for radioaktivt mærkede C60-fullerener, blev 98 % udsondret med afføringen efter 48 timer, og resten med urinen, hvilket tyder på et vist optag via mave-tarm kanalen. I samme for- 16 NANOPARTIKLER, MILJØ OG SUNDHED

17 søg blev C60-fullerenerne givet intravenøst (dvs. det sprøjtes direkte ind i blodet), og det viste sig at 90 % af fullerenerne stadig var i kroppen efter en uge. Størstedelen af fullerenerne blev genfundet i leveren. 4.5 Dermal eksponering Huden har blandt andet til opgave at beskytte kroppen mod ydre fysisk og kemisk påvirkning og dermed at begrænse indtaget af fremmede stoffer. Optagelse via huden kan f.eks. foregå ved brug af cremer, solcremer eller (body)shampoo, der indeholder nanopartikler. De fleste undersøgelser af optagelse af partikler via huden er baseret på større partikler end nanopartikler. De har vist at skadet hud (sår og lign) er en vigtig eksponeringsvej for større partikler. Et studie har dog vist at titaniumdioxid i nanostørrelse, der bl.a. bruges som fysisk filter i solcremer, kan trænge gennem menneskehud og ind i hornlaget. Det er sandsynligt at partiklerne her er trængt ind via hårsækkene. Ladningen på partiklerne ser desuden ud til at have en betydning, således at negativt ladede partikler kan passere huden, mens de neutrale og positive ikke kan. Der er dog en del uenighed blandt forskere om, hvorvidt partikler kan trænge gennem uskadet hud. Alt i alt peger mange undersøgelser på, at der kan være sundhedsrisici forbundet med anvendelsen af nanomaterialer. Det er vigtigt at få disse undersøgt nærmere, så vi ved hvad vi har med at gøre, inden det eventuelt slår ud i form af alvorlige skader. NANOPARTIKLER, MILJØ OG SUNDHED 17

18 5 Regulering af nanomaterialer og nanoteknologi Regulering sker primært på EU niveau og den vigtigste lov her er REACH, der står for Registration, Evaluation and Authorisation of Chemicals (på dansk: registrering, vurdering og godkendelse af kemikalier). 5.1 REACH Kemiske stoffer bliver primært reguleret under den europæiske kemikalielov REACH, der trådte i kraft 1. juni REACH er en EU forordning, hvilket betyder at den er umiddelbart gældende i alle EU-lande, dvs. at den ikke først skal indarbejdes i den nationale lovgivning. Dermed er der heller ikke plads til national fortolkning i de enkelte medlemsstater. Medlemslandene må derfor hverken have strengere eller mere lempelig lovgivning. De fælles regler skal sikre, at det indre marked fungerer efter hensigten og der er ens regler for alle. REACH inkluderer ikke på nuværende tidspunkt specifikt nanomaterialer. Ifølge REACH forordningen bliver et rent stof i nanoskala betragtet som værende ens med stoffet i en større størrelse. Men nanomaterialer kan have helt andre egenskaber end det samme materiale i større størrelse, se bl.a. afsnit 1.2. Disse egenskaber skal, som lovgivningen er i dag, altså ikke undersøges. De nye nanomaterialer af helt nye kemiske sammensætninger, der ikke vil være kendt fra større størrelse, vil derimod skulle undersøges, hvis de produceres i større mængder, se nedenfor. REACH indeholder en række tekniske bilag, som beskriver præcis hvilke undersøgelser der skal laves, afhængig af produktionsmængden pr. producent pr år. Disse krav bygger hele tiden oven på hinanden, således at for hver trin i tabellen bliver der lagt nye krav til. Tabel 2: Krav til opgivelse af data i forbindelse med registrering af stoffer Tonnage Krav 1 10 tons/producent/år Kun tilgængelige data om relevante fysisk/kemiske, toksikologiske og økotoksikologiske egenskaber tons/producent/år Som ovenfor samt krav om at tilvejebringe flere toksikologiske og økotoksikologiske data tons/producent/år Som ovenfor samt toksikologiske forsøg som indeholder flere gentagne eksponeringer eller langtidseffekter > 1000 tons/producent/år Som ovenfor samt yderligere langtidseffekter Producerer man stoffer i mængder under 1 ton/producent/år er der ingen krav til registrering, dog kan man indlevere eksisterende data. I EU er ca stoffer registrerede, hvoraf ca bliver produceret i mængder over 1 ton/producent/år. Problemet med nanomaterialer er, at de falder uden for dette system, da de pga. deres ringe størrelse kun sjældent bliver produceret i over 1 ton/producent/år. 18 NANOPARTIKLER, MILJØ OG SUNDHED

19 Registreringen er det bærende element i reformen. Den bygger på det epokegørende no data no market princip, som blev lanceret fra reformprocessens start. Dette princip går ud på, at kun stoffer, for hvilke industrien har fremlagt tilstrækkelige data, må markedsføres. Dermed er ansvaret på sin vis lagt over på industrien. Men for de stoffer, der som nanomaterialer falder uden for systemet, er der altså ingen krav. Dermed bliver det lovligt at sende nanomaterialer ud på markedet, uden at vide om der er miljøog sundhedseffekter af materialerne. Desuden er der i betragtningerne til lovteksten indskrevet et princip om Duty of care, der gælder for alle, der håndterer kemiske stoffer. Denne kan bedst oversættes som en pligt til at påtage sig ansvaret for effekten af ens kemikalier, også selv om der ikke findes specifik viden om deres skadevirkning. Producenter, importører og downstream users 25 skal træffe alle nødvendige foranstaltninger til at begrænse eller forhindre skader på mennesker og miljø, som de med rimelighed kunne forudse. De skal give den fornødne information og har pligt til at dokumentere og meddele om de risici, der er forbundet med produktionen, anvendelse og bortskaffelse af deres stoffer. Men teksten står kun i betragtningerne. Derfor er den ikke direkte juridisk bindende, men har mere karakter af en henstilling 26. Miljø og sundhed er altså ikke beskyttet effektivt i forhold til nanomaterialer. Hvis reguleringen effektivt skal komme til at omfatte de nye nanomaterialer, skal der enten ske en revision af REACH på dette punkt, eller også skal der laves en særlovgivning ved siden af REACH. Udover selve reguleringen mangler der også specifikke metoder til test af materialerne. NANOPARTIKLER, MILJØ OG SUNDHED 19

20 5.2 Hvordan ændres REACH til at omfatte nanomaterialer? Kommissionen har initiativretten i EU-systemet, også når det gælder ændringer i REACH. Dvs. at når Kommissionen ønsker en ændring i REACH, kan de fremsætte et forslag herom. De andre instanser Parlamentet og Ministerrådet har ikke en sådan initiativret. Det er dog ikke sandsynligt, at en revision vil ske foreløbigt, da en åbning af REACH, der trådte i kraft 1. juni 2007, kan føre til mange komplicerede forhandlinger om andre emner også. I REACH indgår en plan for revision. Kommissionen skal senest 1. juni 2019 fremlægge forslag til en revision. Revisionen omfatter en vurdering af, om reglerne for stoffer, der produceres i mængder under 10 tons/producent/år, skal skærpes. I dag er disse fritaget fra kravet om en kemikaliesikkerhedsvurdering. Det betyder bl.a., at brugerne ikke bliver informeret om risici ved disse stoffer. Hvert femte år skal der udarbejdes en generel rapport fra Kommissionen om, hvorvidt forordningen virker og hvilke erfaringer der er gjort, samt de beløb Kommissionen har stillet til rådighed til støtte til udvikling og evaluering af alternative forsøgsmetoder. Den første rapport skal offentliggøres d. 1. juni Rapporten skal bl.a. gennemgå kravene til registrering af stoffer, der produceres i 1 10 tons/producent/år. På grundlag af denne rapport er der gode muligheder for at foreslå ændringer til kravene i denne produktionsmængde. For kravene til stoffer produceret i mængder under 1 tons/producent/år er der ikke umiddelbart nogen dato for, hvornår en revision skal foregå. Her er det Kommissionens initiativret der bliver afgørende. Der er dog et initiativ på vej fra Kommissionen vedrørende et større støttebeløb til udvikling af testmetoder. En af de alvorlige knaster i reguleringen af nanomaterialer er netop, at der endnu ingen standarder for testmetoder er klarlagt. Den anden mulighed er, hvis der laves særregler for nanopartikler ved siden af REACH. På et seminar i Braga, Portugal november 2007 nævnte repræsentanter for Kommissionen muligheden herfor, i form af en caseby-case -tilgang. Kommissionen gav samtidig udtryk for, at det ikke var sandsynligt, at REACH inden for overskuelig tid kunne tilvejebringe en relevant regulering af nanopartikler. 20 NANOPARTIKLER, MILJØ OG SUNDHED

21 5.3 Risikovurdering Risikovurderingen er et vigtigt krav i EU s lovgivning i forbindelse med at kontrollere produktion, anvendelse og udledning af kemiske stoffer. Den omfattende risikovurdering er beskrevet i The Technical Guidiance Document (TGD) hvis overordnede mål er at tage højde for individuelle kemiske stoffers potentielle konsekvenser på mennesker og i miljøet. Risikovurderingen er en forudsætning for at miljø- og sundhedseffekter af et stof kan blive implemeteret og reguleret i en konkret lovgivning. Generelt vil myndigheden lave en risikoforvaltning, når risikovurderingen er udført af forskerne. Dvs. at myndigheden laver en samfundsøkonomisk analyse. Her vurderes om farlige stoffer især dem som skader arveanlæggene, er hormonforstyrrende eller kræftfremkaldende - skal forbydes, substitueres (erstattes), eller om produktionen kan fortsætte, fordi tabet af produktet koster samfundet dyrt. Risikovurderingen består af fire komponenter: Risikoidentifikation, hvor man undersøger eksperimentelt om nanopartikler har miljø- og sundhedsfarlige effekter. Dosis-respons, hvor man undersøger sammenhængen mellem dødelighed, toksicitet, mængde, antal og overfladeareal. Eksponering, hvor man undersøger og identificerer de relevante eksponeringsveje Risikokarakterisering, hvor man undersøger om nanopartikler vil blive frigjort fra produktet, hvorvidt de spredes i miljøet samt deres skæbne i dyr/mennesker. 27 Man vurderer stoffernes evne til at bioakkumulere, spredes i miljøet eller optages i organismer baseret på en octanol/vand koefficient (Log kow). Stoffernes fysisk-kemiske forhold anvendes bl.a. til at vurdere de organiske stoffers evne til at blive ophobet op gennem fødekæden. Men octanol/vand koefficienten og molekylevægten er ikke anvendelige til vurdering af nanopartikler. Her skal inddrages fysisk-kemiske egenskaber som overfladeareal, størrelse, reaktivitet og ladning. EU-kommissionen har taget nogle initiativer for at undersøge muligheder for at bruge de eksisterende risikovurderingsmetoder i forbindelse med nanopartikler. EU-kommissionens videnskabelige komite (SCENIHR) identificere- Foto: Mia Brogård NANOPARTIKLER, MILJØ OG SUNDHED 21

22 de for nyligt sundhedsrisici ved nanopartikler og foreslog, at nanopartiklernes risici skal vurderes enkeltvis, fordi de har andre egenskaber end større partikler med den samme kemiske sammensætning. Desuden mener SCENIHR, at de eksisterende testmetoder til vurdering af farlighed og risiko ganske vist er brugbare, men der er også behov for andre metoder, der specifikt er målrettet mod at teste miljø- og sundhedsfarlige effekter af nanopartikler 27. SCENIHR foreslår endvidere, at der er behov for at karakterisere de partikler som beholder deres iboende egenskaber ved aggregering til større partikler. For at beskytte miljø og sundhed mod farlige stoffer har EU-kemikalielovgivningen nogle vigtige politiske virkemidler: Forsigtighedsprincippet skal anvendes, når der er utilstrækkelig viden om de mulige effekter på miljø og sundhed, men der alligevel er tilstrækkeligt med indicier for farlighed. Den nuværende viden om nanopartiklers miljøog sundhedsfarlige effekter kan udløse anvendelsen af forsigtighedsprincippet på alle produkter med indhold af nanopartikler. Men forsigtighedsprincippet har ikke været anvendt med hensyn til nanopartikler, fordi disse netop ikke er reguleret som nanopartikler. Der findes dermed heller ingen direkte retningslinjer i eksisterende lovgivning, der omhandler nanopartiklers miljø- og sundhedsmæssige effekter og det sikkerhedsudstyr man skal have på, når man arbejder med nanopartikler i f.eks. produktion eller forskningssammenhæng. Ifølge Miljøstyrelsen vil forsigtighedsprincippet kunne inddrages i et konkret tilfælde med nanopartikler, hvis der opstår en konkret mistanke til materialet. 28 Klassificerings- og mærkningssystemet stiller krav om, at producenter og importører skal klassificere kemiske stoffer efter deres farlige egenskaber. Produkter, der indeholder et kemisk stof, der er klassificeret som farligt, skal forsynes med en fareetiket. Men heller ikke dette system er designet til anvendelse 22 NANOPARTIKLER, MILJØ OG SUNDHED

23 til produkter, der indeholder nanopartikler. En arbejdsgruppe i EU har vurderet muligheder for at regulere de effekter, der kan være fra nanopartikler. Arbejdsgruppen mener, at nanopartikler kan betragtes som nye kemikalier, og at deres klassificering bør tage højde for partiklernes specifikke egenskaber. I 2003 foreslog gruppen, at der overvejes følgende muligheder for regulering af nanoteknologiske produkter: Regulering baseret på en frivillig aftale. Gruppen afviste den, fordi den ikke praktiseres effektivt Nedsættelse af faglig arbejdsgruppe der skal finde standarder for forskning, udvikling og kommercialisering af nanoteknologi. Problemet her er at nanoteknologiske produkter allerede er på markedet, samt at produkterne er vanskelige at kontrollere pga. deres natur En omfattende og detaljeret reguleringsproces specifikt rettet mod nanoteknologi. Anbefales ikke, fordi nanoteknologi er en generisk teknologi (teknologi med mange potentielle anvendelser), og vil kræve ændringer/tilpasninger af en række eksisterende lovgivninger En gradvis ændring og tilpasning af eksisterende lovgivning, som anses for det eneste realistiske alternativ 29. EU støtter forskning og udvikling af nanovidenskab og nanoteknologi med store beløb. I 2007 er det samlede budget på 50,5 milliarder. Heraf er kun 200 millioner er afsat til forskning i miljø- og sundhedseffekter af nanopartikler fra I Danmark har Videnskabsministeriet gennem Det Strategiske Forskningsråd, Højteknologifonden og De Frie Forskningsråd afsat godt 450 mio. kr til forskning indenfor nanoteknologi i perioden Det vides ikke hvor mange penge der er afsat til forskning i miljø og sundhedseffekter i Danmark. 5.4 Anbefalinger De eksisterende testmetoder til at karakterisere den primære farlighed af kemikalier skal udbygges med nye parametre: størrelse, overfladeareal, reaktivitet, egenskaber i aggregeret form, partiklers interaktioner med andre kemikalier i miljøet og i organismen. Mens octanol/vand koefficient og molekylevægt er vigtigt for de konventionelle stoffer, til at forudsige stoffernes fordeling og skæbne i miljøet er dette ikke anvendeligt for nanopartikler. Der bør indføres en klassificering, der specifikt er rettet til nanopartikler. Alle produkter med indhold af nanomaterialer, bør være mærket som nanoprodukter. Ligeledes bør de farer, der forbundet med anvendelsen af produkter, stå på etiketten. Forsigtighedsprincippet bør anvendes, idet vi ved for lidt om nanopartiklers miljø- og sundhedsfarlige effekter. Der bør udsendes tekniske vejledninger, toksikologiske og økotoksikologiske tests af nanopartiklers samt etableres en fælles nanopartikler -database. Frivillige aftaler vil ikke kunne beskytte miljø og sundhed, da der her mangler en bindende rapportering, samt målinger og data, der sikrer en ordentlig information, som kan beeller afkræftes af andre industrier med samme produktion. NANOPARTIKLER, MILJØ OG SUNDHED 23

24 6 Opsummering Nanoteknologi kan have positive potentialer indenfor bl.a. lægevidenskab. Men nanopartiklers biologiske effekter og reaktivitet kan være meget forskellig fra de samme stoffer på ikke-nano form. Nanopartiklerne kan i princippet transporteres overalt i organismen. Deres miljø- og sundhedsmæssige effekter kan være større end konventionelle partikler, fordi de er tilbøjelige til at trænge gennem hud og kan bioakkumuleres i indre organer med negative effekter til følge. I miljøet kan de have uønskede effekter for organismer, der danner grundlag for dyr højere oppe i fødekæden. Det kan ikke udelukkes, at hæmningen af de bakterier og mikroorganismer, der ellers er med til at omsætte og afgifte farlige stoffer i miljøet, kan medføre voldsomme miljømæssige effekter på den natur vi kender i dag. Den nuværende kemikalielovgivning er ikke tilstrækkelig til at regulere nanopartikler, da de blot reguleres på lige fod med de pågældende stoffer, når disse ikke er i nanostørrelse. Dermed anvendes forsigtighedsprincippet ikke, og kravene om klassificering og mærkning samt princippet om no data - no market vil i praksis oftest ikke være gældende. Disse krav er knyttet til bestemte antal tons markedsført pr. producent eller importør, og disse mængder vil nanopartikler normalt ikke nå op på. 24 NANOPARTIKLER, MILJØ OG SUNDHED

25 7 Ordliste Alveoler: de tyndvæggede luftrum i lungerne, som er omkranset af kapillærer, og hvor der foregår en udveksling af ilt og kuldioxid mellem indåndingsluften og blodet Bioakkumulation: biologisk opkoncentrering af visse stoffer som f.eks. tungmetaller eller fedtopløselige stoffer i organismens fedtrige væv. Koncentrationen er højere jo længere oppe i fødekæden en organisme befinder sig Biokompatible nanomaterialer: plastmaterialer fremstillet med overflader, som enten accepterer eller afviser bestemte celler Blod-hjernebarriere: et kompleks system af barrierer og transportsystemer, der regulerer hvilke stoffer, der kan trænge fra blodbanen ind i hjernen og omvendt Bulk nanomaterialer: nanomasse, der kan bestå af enten én eller flere materialer Cilier: fimrehår, små hår der sidder i f.eks. luftveje og transporterer små partikler ud af systemet Diffuse kilder: når et stof stammer fra flere forskellige spredte kilder (modsat punktkilder) DNA: deoxyribonukleinsyre, dobbeltstrenget kæde bestående af nukleotidenheder. Bærer den genetiske information i alle celler EC 50 : Effekt koncentration der påvirker 50 % af test organismer. Effekten kan være DNAskader Eksponering: udsættelse for f.eks. et stof Forsigtighedsprincippet: bygger på princippet om at handle ekstra forsigtigt under ukendte og usikre omstændigheder. Står i modsætning til princippet om at tillade f.eks. anvendelsen af et stof, indtil det er entydigt bevist, at det er farligt. Er grundlaget for REACH-lovgivningen Fullerener nanopartikler(c 60 ): molekyle bestående af 60 karbon-atomer arrangeret i fem- og sekskanter ligner en hul fodbold Frie radikaler: er en betegnelse for atomer, molekyler eller ioner, der indeholder uparrede elektroner. Sådanne er meget reaktive Koagulering: størkning af en væske, f.eks. blodstørkning Krystallinsk: bestående af små krystaller Heterogen: uensartet, forskellig (modsat homogen der betyder ens) Inflammation: betændelsestilstand In vitro: Biologiske reaktioner og processer, der forløber i en laboratoriebeholder uden for organismen for eksempel i en kolbe med cellekultur In vivo: Biologiske processer, der forløber i en levende organisme på naturlig vis LC 50 : den koncentration af et giftigt stof, som pr. tidsenhed dræber 50 % af organismerne i en testpopulation Makrofager: gruppe af hvide blodlegemer hos hvirveldyr. Deres funktion er at fagocytere (optage og uskadeliggøre) mikroorganismer og beskadigede celler. Makrofager er spredt i bindevævet, men opholder sig ikke i blodbanen. Nanochip: chip i nanostørrelse Neurologiske: hørende til nerver eller nervesystemet, herunder hjernen No data no market princip: betyder at hvis industrien ikke fremlægger tilstrækkelige data for stoffet, må det ikke markedsføres Octanol/vand koefficient (Log KOW ): Er et mål, der anvendes til at vurdere stoffernes evne til at bioakkumuleres i organismen og spredes i miljøet. Oxidativ stress og oxidative skader: ilt danner grundlag for al metabolisme og energiproduktion. Mindre end 5 % af ilten NANOPARTIKLER, MILJØ OG SUNDHED 25

26 vil dog alligevel undvige denne og i stedet omdannes til biprodukter kaldet frie radikaler, som er giftige for vigtige cellulære makromolekyler heriblandt bl.a. proteiner og DNA. Tilstanden med fri radikal-dannelse kaldes oxidativt stress og den medfølgende skade for oxidativ skade. Skaden opstår som følge af, at de antioxidative mekanismer ikke kan overvinde dannelsen af frie radikaler. Oxidativt stress betegner en tilstand, hvor mængden af frie radikaler overstiger aktiviteten af antioxidanter. Oxidativt stress kan reduceres ved hjælp af tilførte antioxidanter. Oxidative skader kan føre til mutationer i DNA Parkinson: neurologisk sygdom, der er karakteriseret af muskelstivhed og rysten samt nedsatte og langsomme bevægelser Punktkilder: når forureningen stammer fra enkelte steder (punkter) REACH: EU s kemikalielovgivning, der står for Registration, Evaluation and Authorisation of Chemicals (registrering, vurdering og godkendelse af kemikalier) Persistent: ikke nedbrydeligt eller meget svært nedbrydeligt Rensning, mekanisk: f.eks. ved hjælp af filter Rensning, biologisk: f.eks. ved nedbrydning ved hjælp af mikroorganismer Rensning, kemisk: omdannelse af det forurenende stof til et andet stof vha. kemikalier Sedimentation: når partikler opløst i en væske falder til bunden Tarmlumen: Tarmens indersiden Titaniumdioxid- og zinkoxidpartikler: gruppe af nanopartikler, der tilhører metaloxiderne Toksicitet: giftighed Noter 1 Miljømagasinet P1; Nanoteknologien og miljøet. D. 20. oktober Miljøstyrelsen: Kortlægning af kemiske stoffer i forbrugerprodukter. Nr. 81, nanoviden.dk 5 Miljøstyrelsen (2007). Kortlægningen af kemiske stoffer i forbrugerprodukter. Nr Donaldsen et al.,(2004). Nanotoxicology. Occupational Environmental Medcine. Volume 61. Pages Frit efter det Nationale Forskningscenter for Arbejdsmiljø, Nanoseminar d. 29. oktober, 2007, oplæg kan ses på 8 U.S.EPA (2005). External review Draft. Nanotechnology White Paper. Pages Miljøstyrelsen: Kortlægning af produkter, der indeholder nanopartikler eller er baseret på nanoteknologi. Kortlægning af kemiske stoffer nr. 81/ Miljøstyrelsen: Kortlægning af produkter, der indeholder nanopartikler eller er baseret på nanoteknologi. Kortlægning af kemiske stoffer nr. 81/ Born et al., 2006 The potential risks of nanomaterials: a review carried out for ECETOC. 12 Ministeriet for Videnskab Teknologi og Udvikling opdateret d NANOPARTIKLER, MILJØ OG SUNDHED