Hạt nano bạc có thể gây rủi ro cho hệ sinh thái thủy sinh

Theo một nghiên cứu mới, hạt nano bạc gây độc đối với vi khuẩn thường gặp ở những nồng độ khác nhau được tìm thấy trong nhiều môi trường nước trên toàn thế giới. Các nhà nghiên cứu cảnh báo, vi khuẩn thường được hình thành là một phần quan trọng của hệ sinh thái và các tác động này có thể được cảm nhận bởi toàn bộ hệ thống.

Kích cỡ hạt nano bạc dao động từ 1 đến 100 nanomet (nm) và đang được sử dụng để kháng khuẩn cho một loạt các sản phẩm từ quần áo, mỹ phẩm, để băng bó vết thương và dùng trong vật liệu xây dựng.

Kết quả là, sự phóng thích của chúng vào môi trường thông qua quá trình xử lý chất thải công nghiệp dự kiến sẽ tăng. Hạt nano bạc là chất kháng khuẩn do chúng giải phóng “ion bạc” – phân tử bạc tích điện và can thiệp vào các quá trình trong tế bào sống. Kết quả là chúng có khả năng gây tổn hại về mặt sinh thái đến vi khuẩn và vi sinh vật quan trọng khác trong đất, hoặc thông qua tích lũy từ chuỗi thức ăn gây tổn hại đến sức khỏe các sinh vật lớn hơn.

Điều tra những rủi ro môi trường gắn liền với nano bạc, các nhà nghiên cứu đã kiểm tra độc tính đến Pseudomonas putida – một vi khuẩn phổ biến, được tìm thấy ở sông và đất.

Nghiên cứu này là một phần tài trợ của Dự án EU NanoFATE, kiểm tra 7 hạt nano bạc thương mại sẵn có với các kích cỡ khác nhau và được bọc bằng citrate, acid tannic hoặc không phủ bạc. Mỗi loại hạt nano được thử nghiệm khả năng ức chế sự tăng trưởng của P. putida ở khoảng nồng độ khác nhau. Từ kết quả này, các nhà nghiên cứu xác định nồng độ ức chế hoạt động tăng trưởng khi nuôi cấy vi khuẩn là 5, 10 hay 50% (EC05, EC10 và EC50).

Các nhà nghiên cứu cũng đánh giá các tác động của bạc nitrat, không cùng chung gốc với  ion bạc. Bạc nitrat độc hại nhất khi ở giá trị EC50 và EC05 (ức chế sự tăng trưởng 50% và 5%), ở 0.16 và 0.043 microgram trên một lít (mg/L).

Độc tính của nitrat bạc thường xuyên tăng cao (mặc dù không đồng nhất) được tìm thấy trong các nghiên cứu khác. Độc tính cao nhất của các hạt nano không tráng bạc là 20 hạt nm, với EC50 và EC05 giá trị 0.25 và 0.13μg/L.

Các hạt phủ axit tannic có độc tính trung gian (tương ứng 1.03 mg/L và 0.22 mg/L) và các hạt phủ citrate là độc nhất, với ECs cao nhất (tương ứng 13.5 mg/L và 3.41 mg/L).

Không có sự giải thích rõ ràng về sự khác biệt này. Độc tính của hạt nano không liên quan đến kích thước. Điều này trái ngược với các nghiên cứu khác, trong đó có ý kiến cho rằng các hạt nano nhỏ hơn là độc hại hơn. Trong nghiên cứu này, hạt nano nhỏ nhất (8 nm) có nồng độ độc tính trung gian với EC50 và EC05 tương ứng 3.46 và 0.73 mg/L. Nhóm tác giả cho rằng đó là tỷ lệ phát thải ion, chứ không phải là hình dạng hay kích cỡ, mà chính là nhân tố thúc đẩy độc tính.

Tổng nồng độ ion bạc trong môi trường nước trên thế giới đã được báo cáo ở các cấp độ khác nhau từ 0.1 đến 120 mg/L. Điều này sẽ mở rộng phạm vi nồng độ bạc được sử dụng trong nghiên cứu này.

Kể từ khi bạc nitrate – nguồn trực tiếp của các ion bạc, với hình thức độc nhất; các tác giả cho rằng khi đánh giá rủi ro dựa trên tổng nồng độ ion bạc (không nên tập trung vào các hạt nano) và do đó đủ cung cấp để bảo vệ cho môi trường.

Tuy nhiên, sinh vật lớn hơn có thể ăn hoặc gián tiếp mất hạt nano (qua mang cá). Đối với các loài động vật khác nhau, độc tính của các hạt nano bạc và ion bạc có thể khác nhau, và theo một nghiên cứu xa hơn nên cần thiết đánh giá tốt hơn các rủi ro đối với môi trường.

Đó cũng là điều quan trọng cần lưu ý rằng những thử nghiệm đã được tiến hành trong phòng thí nghiệm, nơi có điều kiện được kiểm soát chặt chẽ và kết quả có thể khác nhau khi ở trong môi trường hoang dã. Hơn nữa, có thể loài có tính nhạy cảm cao hay ít với các hạt nano bạc tại các thời điểm khác nhau trong vòng đời.

Nghiên cứu về độc tính của các hạt nano kim loại vẫn còn trong giai đoạn đầu. Điển hình có nhiều cuộc điều tra về ảnh hưởng của nano đến tảo – đóng một vai trò quan trọng trong nhiều hệ sinh thái, là cần thiết để cung cấp một bức tranh rộng lớn hơn về độc tính của các hạt nano đến các sinh vật khác nhau.

Các nghiên cứu khác cũng cần tập trung vào ảnh hưởng của lớp phủ khác nhau về độc tính, đặc biệt là các thí nghiệm trên bọ chét nước (Daphnids) và tảo đã chỉ ra rằng lớp phủ có thể là một nhân tố thúc đẩy các độc tính của các hạt này, hoặc là do phát thải ion bạc hoặc các hiệu ứng liên quan đến chính nó.

Huyền Thoại – tepbac.com – Thefishsite.com