나노 기술은 우리 시대에 빠르게 성장하는 기술입니다. 나노 입자는 직경이 1 내지 100 nm 인 매우 작은 물체이며, 1 nm는 1 억 미터 (10m)와 같습니다. 이에 비해, 나노 입자 크기는 단순 분자와 복잡한 바이러스 사이의 범위가 될 수 있습니다.
은 나노 입자 (AGNP)는 항균 적 이점을 제공하므로 다양한 소비자 제품 (예 :기능 의류 용 직물, 드레싱 및 수술기구, 화장품 및 식품 저장 시스템)에 존재합니다. 이러한 제품의 사용 및 최종 폐기는 필연적으로 환경에서 AGNP가 방출됩니다. 폐수 처리장 (WWTP)은 일종의 분지 역할을하여 AGNP를 수집하여 강과 호수와 같은 자연수 내에서 WWTP 유출 물을 통해 분배합니다. WWTPS는 유입수에 존재하는 모든 AGNP의 95% 이상을 유지하지만 AGNP 흔적은 환경에 존재합니다.
강과 호수에서 이들 나노 물질의 검출, 특성 및 정량화는 지금까지 분석 화학자들에게 큰 도전이었다. 뮌헨 기술 대학 (독일)의 마이클 슈스터 (Michael Schuster) 교수의 실무 그룹은 폐수, 강 및 호수 물에서 환경 관련 농도 (몇 안 Ng L)에서 AGNP를 추출, 정량화 및 특성화하는 방법을 개발했습니다. 소위 클라우드 포인트 추출 (CPE)을 사용하여, AGNP는 수성 샘플로부터 계면 활성제 액적으로 선택적으로 추출 된 종이며, 동시에 용해 된은 종 및 대부분의 매트릭스 구성 요소로부터 분리되고 약 100의 인자로 농축 된 종이다. 이러한 종류의 추출은 질량 샘플에서 측정 할 수있는 후에 만 AgNP가 측정 할 수있다.
첫 번째 후속 연구에서 저자들은 ISAR 강에서 AGNP를 찾고 있었다.이 강은 오스트리아 알프스에서 유래 한 다음 뮌헨의 대도시 지역에 도달하기 전에 독일의 농촌 지역을 통과하고 마침내 하구까지 다뉴브 강으로 향할 때까지 다른 소규모 도시를 만난다. ISAR 강은 거의 300km의 전체 범위에 걸쳐 샘플링되었지만, 연구는 WWTPS 확장이 천연 수역에서 AGNP의 발생에 영향을 미치는 것에 대해 조사했습니다. 강의 상류 지역에서는 뮌헨 뒤의 하류 부분과 달리 0.2 ng L의 검출 한계를 넘어 AGNP를 감지 할 수 없었습니다. 여기서, AGNP 농도는 WWTP 방전 지점 바로 옆에 샘플링 부위에서 최대 10 ng L에 도달했다. 이러한 부하 피크조차도 건강이나 환경에 유해한 농도와는 거리가 멀다.
그럼에도 불구하고, AGNP 농도는 강의 손이 닿는 내에서 일정한 수준의 1-2 ng L로 신속하게 희석되었다. 결과적으로, 저자들은 ISAR 강에 존재하는 AGNP가 분명히 인위적인 기원이며 WWTP 배출로 인한 것일 수 있다는 결론을 도출했습니다. 인위적 영향이 있거나없는 호수에서 AGNP를 조사한 저자들은 호기심 많은 관찰을 발견했습니다. 인위적인 영향이없는 호수조차도 AGNP의 감지 가능한 흔적 (0.5-1 ng L)이 포함되어 있습니다. 환경에서 AGNP에 대한 일종의 지질적 배경이 있습니까?
따라서 저자들은 독일 남부의 두 호수에 중점을 둔 또 다른 연구를 수행했습니다. 두 호수는 링 하수도 시스템에 의한 인위적 영향으로부터 보호됩니다. 처음으로, AGNP의 자연적인 형성은이 분야의 조사에서 연구 될 수있다. 두 호수에는 비슷한 양의 총은 (1 자리 Ng L 범위)이 포함되어 있으며, 아마도 Geogenic trace에 기인 한 반면, AgNP는 상당한 양의 자연 유기물 (NOIN)을 포함하는 부 영양 호수에서만 발견 될 수 있습니다. 이 호수의 표면에서, 총은 (5.7 ng L)의 약 40%가 나노 입자 형태로 존재했습니다.
NOM이 Ag (I)를 나노 입자로 감소시킬 수 있다는 결론을 입증하기 위해, 자연 관련 Ag (I) 농도와의 추가 실험 실험은 5 mg l nom (Eutrophic Lake의 NOM 함량)을 수행 하였다. 측정은 AgNP가 NOM의 영향 하에서 용해 된 종으로부터 형성됨을 밝혀냈다. 50 ng L Ag (I) 및 5 mg L nom에 대해 24 시간의 배양 시간 후, 원래 사용 된 용해 된은의 46%를 나노 입자로 변환 하였다. 반응 시간이 증가함에 따라 입자 크기 (약 20 nm)가 증가하여 Ostwald 숙성이 그러한 낮은 농도에서도 발생 함을 보여줍니다. 공존하는 황화물의 경우, 형성된 AGNP에 대한 입자 크기 분포는 더 작고 좁았다.
제시된 연구는 바이에른 환경 및 소비자 보호부에서 자금을 조달했습니다. 그들은 AgNP가 매우 낮은 농도 (NG L)에서 강수에서 측정 할 수 있음을 보여줍니다. 그럼에도 불구하고, 환경 실험을 모방 한 실험실 실험과 결합 된 호수에서 AGNP에 대한 자세한 조사는 AGNP가 또한 지질성 기원이며 인류가 의도적으로 사용하고 촉진 된 나노 기술을 촉진하기 전에도 오랫동안 존재했을 수 있음을 보여 주었다.
.현재 측정을 바탕으로 환경의 AGNP는 농도가 매우 낮아 인간 또는 환경 건강에 위험을 초래하지 않습니다. 그럼에도 불구하고, AGNP 농도는 미래에 꾸준히 모니터링되어야하며, 특히 여전히 성장하는 중요성과 생산량 증가와 관련하여
이러한 결과는 최근 저널 Water Research에 발표 된 자연 및 반 자연 조건 하에서은 기반 나노 입자의 형성에 대한 새로운 통찰력이라는 제목의 기사에 설명되어있다. 이 작품은 Andreas Wimmer, Anna Kalinnik 및 Michael University of Munich의 Michael Schuster에 의해 수행되었습니다.
참조 :
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