جمعه, ۱۰ فروردین, ۱۴۰۳ / 29 March, 2024
مجله ویستا

نگاهی به خطرات زیست محیطی نانوتکنولوژی


نگاهی به خطرات زیست محیطی نانوتکنولوژی
نانوتکنولوژی توانمندی تولید مواد، ابزار و سیستم های جدید با در دست گرفتن کنترل در سطوح مولکولی و اتمی عناصر و استفاده از خواصی است که در آن سطوح ظاهر می شود. برای نانوتکنولوژی کاربردهایی در حوزه های مختلف از غذا و دارو و تشخیص پزشکی و بیوتکنولوژی تا الکترونیک و کامپیوتر، ارتباطات، حمل و نقل، انرژی، محیط زیست، مواد، هوافضا و امنیت ملی برشمرده اند.بسیاری از کشورهای پیشرفته و در حال پیشرفت برنامه هایی را برای پشتیبانی از فعالیت های تحقیقاتی و صنعتی نانوتکنولوژی در دست تدوین و اجرا دارند.
پیش بینی می شود نانوتکنولوژی به عنوان انقلابی در شرف وقوع آینده اقتصادی کشورها و جایگاه آنها در جهان را تحت تاثیر قرار دهد.با توجه به کاربرد بسیار گسترده محصولات نانوتکنولوژی، کارشناسان محیط زیست بر خود واجب می دانند موضوع ترویج تکنولوژی نوین را در ابعاد حفظ محیط زیست و رعایت کامل بهداشت و سلامتی انسان، حیوان و طبیعت، مورد بررسی قرار دهند و ارزش نو بودن این شاخه از دانش نمی تواند آنان را به سکوت وادار کند.نمونه یی از این حرکت را می توان در بحث ساخت غذا برای انسان با استفاده از دستکاری ژنتیکی، مشاهده کرد که اعتراض گروه های مختلف باعث تدوین و تصویب استانداردها و ضوابطی برای ارائه این مواد در بازارهای تجاری شد. نوشتار حاضر از مراجعی تهیه شده است که بحث مشکلات زیست محیطی ناشی از کاربرد فناوری نانو را مورد بررسی و تحلیل قرار داده اند.
● درگیری محققان و طرفداران محیط زیست در زمینه نانوتکنولوژی
در آینده کارهای بزرگ توسط ذرات بسیار ریز انجام می شود. البته این چیزی است که دانشمندان و شرکت های بزرگ اظهار می دارند و امیدوارند که میلیاردها دلار را جذب نانوتکنولوژی کنند. این در حالی است که رئیس جمهور امریکا در بودجه سال ۲۰۰۴ ایالات متحده ۸۴۹ میلیون دلار به اهداف ملی در زمینه نانوتکنولوژی اختصاص داده است.
در ماه مه سال ۲۰۰۳ نیز کاخ سفید یک اعتبار ۳۶/۲ میلیارد دلاری برای سه سال آینده در مورد نانوتکنولوژی اختصاص داده بود.هم اکنون شرکت های خصوصی وارد این فعالیت شده اند و این ورود با پیش بینی بنیاد ملی علم، تسریع شد چون در آن پیش بینی بیان شده بود که نانوتکنولوژی به صورت بالقوه قادر است تا سال ۲۰۱۵ به صنعتی با یک تریلیون دلار سرمایه سالانه بدل شود. می توان کاربردهای نانوتکنولوژی را از مولکول های دارو که قادرند دارو را به سلول های خاص برسانند تا دستگاه های الکترونیکی با توانایی بالا برشمرد و کاربردهای بیشتر نیز در حال گسترش است.
البته تکنولوژی عکس العمل های عمومی را نیز در پی دارد. هنوز می توان غوغایی که بر سر مواد غذایی تولید شده از دستکاری ژنتیکی در اروپا ایجاد شد را به خاطر آورد. این موضوع باعث شد که انگلستان عرضه تجاری غلات دستکاری شده ژنتیکی را سه سال به تاخیر بیندازد و در ماه ژوئن ۲۰۰۳ نیز قوانین جدیدی تصویب شد و فروشندگان اروپایی این محصولات را ملزم کرد که بر روی این مواد برچسب الصاق کنند که بیانگر این موضوع باشد.در حال حاضر بعضی از گروه هایی که در دهه گذشته طلایه دار برشمردن خطرات در زمینه مواد غذایی دستکاری شده ژنتیکی بودند، پرچمدار اعلان خطر در زمینه نانوتکنولوژی شده اند. یکی از این گروه ها گروه ETC است که هدف از تاسیس خود را حمایت از گسترش مسوولیت اجتماعی فناوری ها اعلام کرده است. این شرکت توانست در اوایل دهه ۱۹۹۰ در مقابل شرکت Monsanto در ارتباط با مواد غذایی دستکاری شده ژنتیکی قدرت زیادی اعمال کند.
در اوایل سال ۲۰۰۳ میلادی این شرکت خواستار توقف تحقیقات نانوتکنولوژی تا هنگام تصویب و اجرایی شدن پروتکل های نحوه برخورد با ذرات نانو شد و در ماه ژوئن همان سال این گروه به همراه گروه های دیگر از قبیل «صلح سبز» و «دیده بان ژنتیک» مسوولیت برگزاری یک نشست در پارلمان اروپایی را بر عهده داشت تا مسائل مربوط به نانوتکنولوژی را عمومیت بخشند.«جیم توماس» مدیر برنامه گروه ETC می گوید؛ «به دلیل ریسک های موجود در زمینه سمی بودن ذرات نانو شدیداً به پروتکل های آزمایشگاهی در زمینه نحوه برخورد با این ذرات نیاز است.»
وی می افزاید؛ «این کار به زمان زیادی نیاز ندارد ولی مشاهده این دیدگاه های متضاد کمی مضحک به نظر می رسد.»البته دانشمندانی که با این ذرات ریز کار می کنند با این نظرات مخالفند. بعضی از آنها مثل «پائول آلیویساتوس» از دانشگاه کالیفرنیا در برکلی ضمن مخالفت معتقدند که متوقف کردن تحقیقات به دلیل دستاوردهای بالقوه یی که نانوتکنولوژی می تواند در زمینه پزشکی و انرژی به همراه داشته باشد، غیراخلاقی است.
دیگران نیز متذکر شده اند که این توقف نه تنها غیرضروری بلکه غیرعملی است، چون باعث خواهد شد که تحقیقات به صورت مخفی و زیرزمینی ادامه یابند. در این زمینه «جیمز بیکر» رئیس مرکز نانوتکنولوژی بیولوژیک در دانشکده پزشکی دانشگاه میشیگان گفته است؛ «اگر شما بگذارید که در کنار تحقیقات، بحث و مرور بر نتایج آنها علاوه بر سازمان های قانونگذار در مجلات علمی نیز انجام شود، دلایل کافی خواهید داشت تا بدانید که مواد مورد نظر ویژگی های زیست محیطی و بیولوژیکی را دارند یا خیر.»در این حال کمیته علمی کاخ سفید بحثی را در زمینه قانون تحقیق و توسعه نانوتکنولوژی (۲۰۰۳) و اثرات اجتماعی و اخلاقی آن داشته است.
در این زمینه «کالوین» تصدیق می کند؛ «مفهوم اینکه نانوتکنولوژی باعث تخریب زیست محیطی یا بیماری بشر می شود، به خودی خود می تواند رویای یک صنعت یک تریلیون دلاری را به کابوس عکس العمل های عموم مردم بدل کند.»
وی که رئیس مرکز نانوتکنولوژی بیولوژیکی و زیست محیطی بوده و استاد شیمی دانشگاه رایس است می افزاید؛ «حتی اگر مشکلات زیست محیطی و بهداشتی نانوتکنولوژی به واقعیت نپیوندد نیز این موضوع تاثیر خود را گذاشته است.برای محققانی مثل من که در زمینه نانوتکنولوژی فعالیت می کنند این شوک ناگهانی بوده است.»کالوین تاکید می کند برای اینکه این رشته نوپا به رشد خود ادامه دهد به یک جریان آزاد اطلاعات نیاز است.
وی می گوید؛ «اگر ما خیلی زود به این پرسش ها پاسخ ندهیم، مقبولیت عمومی در زمینه نانوتکنولوژی به مخاطره خواهد افتاد و کل این صنعت از خط اصلی خارج می شود.»وی پیشنهاد می کند که بین سه تا پنج درصد از بودجه تحقیقاتی مربوط به نانوتکنولوژی باید به امور بررسی اثرات زیست محیطی اختصاص داده شود و این مانند کاری خواهد بود که در پروژه «ژنوم انسان» صورت گرفت. یعنی قسمتی از پول به مطالعه آثار اخلاقی این پروژه اختصاص داده شد. در این رابطه به عنوان شروع، سازمان حفاظت محیط زیست امریکا (EPA) چهار میلیون دلار برای تحقیقات در زمینه آثار زیست محیطی نانوتکنولوژی در سال ۲۰۰۳ اختصاص داده است.
سازمان حفاظت محیط زیست امریکا نیز به ویژه به دنبال پیشنهاد پروژه هایی است که در خصوص سمیت بالقوه و خطرات قرار گرفتن در معرض مواد تولید شده از نانو تحقیق کنند. در اوایل سال جاری میلادی نتایج بعضی از این مطالعات در زمینه سمی بودن این مواد طی نشست ملی انجمن شیمی امریکا در نیواورلئان ارائه و روشن شد که سوال در مورد آثار بیولوژیکی نانوتکنولوژی موضوع ساده یی نیست. «لام» از مرکز فضایی جانسون در پروژه آزمایش تاثیر سه نوع از نانولوله های کربنی (CNT) بر فعالیت ریه در بدن موش ها همکاری داشته است.
گروه یاد شده تاثیر سوسپانسیون هایی از مواد نانولوله کربنی که حاوی مقادیر متفاوتی از فلزاتی مثل آهن و نیکل بودند را با تاثیر غبارات مرجع بر روی قسمت نای مورد مطالعه قرار دادند. زمانی که محققان قسمت ریه موش ها را در دوره های هفت و ۹۰ روزه مورد آزمایش قرار دادند، دریافتند که نانولوله کربنی باعث ایجاد واکنش هایی می شود که التهاب و مرگ بافت های اطراف این مواد را در پی دارد البته میزان واکنش متاثر از میزان این مواد است. طبق نظر دانشمندان (و تحت شرایط آزمایش آنها) مواد نانولوله کربنی اگر به ریه برسند، خطرناک تر از کوارتز خواهند بود که سمیت آن از قبل شناخته شده بود.
آزمایش دوم که در مورد نانولوله کربنی توسط «وارهیت» از شرکت معروف Dupout انجام شد، آثار منفی کمتری را نشان داد. در حالی که ۱۵ درصد از حیوانات (در این آزمایش موش خرما) پس از ۲۴ ساعت قرار گرفتن در معرض این مواد مردند و محققان تشخیص دادند که علت مرگ، خفگی با ذرات نانو بوده است که به یکدیگر چسبیده بودند. در حیواناتی که زنده ماندند نیز علائم اولیه التهاب ریه مشاهده شد، ولی این واکنش ها بستگی به مقدار مواد تزریق شده، نداشتند و حالت التهابی فقط یک هفته ادامه داشت.
این در حالی است که التهاب ناشی از ذرات کوارتز دارای دوام تقریباً سه ماهه بوده است. باید توجه داشت که هر دو گروه محقق نتیجه گیری کرده اند که برای شناسایی نحوه پاسخگویی حیوانات در مقابل ذرات نانو در هوا به مطالعات بیشتری نیاز است.در نشست انجمن ملی شیمی امریکا مقاله یی توسط «اوبردورستر» از دانشگاه روچستر ارائه شد. این مقاله در مورد مطالعات بر روی پاسخ موش خرما به استنشاق ذراتی در مقیاس نانو از جنس پلی تترافلورواتیلن (PTFE) که معمولاً آن را به نام تفلون می شناسند، بوده است.
تنفس هوای حاوی ذرات تفلون با قطر ۲۰ نانومتر باعث مرگ بیشتر حیوانات طی چهار ساعت شد. زمانی که از ذرات با قطر ۱۳۰ نانومتر استفاده شد، حیوانات به نحو بارزی اثرات سمی کمتری را دریافت کردند. تعداد زیادی از محققان حاضر در نشست انجمن متذکر شده اند که نتایج به دست آمده در مورد سمی بودن ذرات نانو هنوز به صورت یک نتیجه مقدماتی است. خانم «کالوین» موضوع را به این صورت مطرح می کند که این اطلاعات فقط «فصل اول» و یا حتی «مقدمه» موضوع به حساب می آیند و البته اطلاعات مهمی هستند. او می افزاید که این اطلاعات بیانگر یکی از فناوری های نوظهوری است که با مشکلات پیش روی خود مواجه است.
به دلیل کاربردهای وسیعی که ذرات نانو، به خصوص در زمینه پزشکی دارند و تا به ثمر رسیدن آنها نیز راه زیادی باید پیموده شود، تعداد زیادی از دانشمندان معتقدند که مشکلات زیست محیطی و بهداشتی مربوط به تکنولوژی نانو را باید به طور همزمان و در کنار تحقیقات نانو انجام داد.«بیکر» اشاره می کند؛ «من فکر نمی کنم نگرانی راجع به نانوتکنولوژی بیش از نگرانی های موجود درباره دیگر شاخه های علم و نیز دیگر تحقیقات علمی باشد.»
او با اشاره به این که فراخوان برای توقف تحقیقات، خواسته بزرگ و پیش از موعدی است می افزاید؛ «هرچیزی- از جمله دارو- که بخواهد توسط عموم مردم مورد استفاده قرار گیرد، باید تاییدیه های قانونی لازم را اخذ کند و بدون دلیل نمی توان نتیجه گیری کرد.»مطالعات جدید نشان داده است که یک «نانولوله» متشکل از تعدادی سوزن های فوق العاده ظریف است و ساختاری مشابه آزبست دارد.
چنانچه این ماده، استنشاق شود موجب آسیب رساندن به شش ها می شود. نتایج کار یک محقق دیگر در موسسه هوافضای امریکا (NASA) نشان می دهد که چنانچه نانولوله ها در مقیاس وسیع استنشاق شوند، موجب تورم در شش ها می شوند. با توجه به اینکه در ژاپن و سایر کشورها، تحقیقاتی درباره نانوپزشکی در حال انجام است، ارزیابی کامل تر از اثرات مخربی که ممکن است مواد حاصل از تکنولوژی نانو بر سلامت بشر داشته باشند، باید مدنظر قرار گیرند.همچنین نظراتی وجود دارد که بر طبق آن، نانوتکنولوژی اثرات نامطلوبی بر اکوسیستم دارد. در عین حال رفتار نانومواد پس از رها شدن در محیط زیست نیز چندان شناخته شده نیست. نانومواد نسبت به سایر مولکول ها، خاصیت جذب کنندگی بیشتری دارند، در نتیجه اگر در محیط پراکنده شوند، این خطر وجود دارد که آلاینده ها را جذب کرده و به طور گسترده یی پخش کنند.قابل ذکر است که شرکت های ژاپنی به منظور عملی کردن کاربرد نانومواد، درصدد فراهم آوردن ایمنی لازم در این فناوری برآمده اند.
در عین حال به نظر می رسد ایجاد این ایمنی، بسیار مشکل تر از آن باشد که به وسیله یک شرکت یا گروهی از شرکت ها تامین شود.شرکت NEC طرحی برای ارائه یک کامپیوتر شخصی دارد که در آن از یک باتری حاوی نوعی نانولوله استفاده می شود.یکی از مسوولان این شرکت می گوید؛ «هیچ شرکتی به تنهایی نمی تواند از عهده تامین ابزارهای ایمنی خود برآید.»او از دولت خواهان آن است که موسساتی ایجاد کند تا مسوولیت ارزیابی و تامین محصولات نانوتکنولوژی را عهده دار شوند.
اخیراً کنگره امریکا قانونی را به تصویب رسانده که به موجب آن دولت امریکا موظف است به بررسی اثرات احتمالی نانوتکنولوژی بر جامعه، محیط زیست و سلامت بشر بپردازد.همچنین دولت انگلیس یک شورای مشورتی را برای بررسی مشکلات اخلاقی مربوط به نانوتکنولوژی ایجاد کرده است. مسائلی که این شورا مورد بررسی قرار خواهد داد، احتمالاً شامل استفاده های غیرقانونی از نانوتکنولوژی نظیر به کارگیری آن در راستای تولید سلاح های بیولوژیکی است.
منابع
۱-Scientific American,۲۸Jul.۲۰۰۳
۲- برنامه پیشگامی ملی نانوتکنولوژی، کمیته مطالعات سیاست نانوتکنولوژی، نشر آتنا، ۱۳۸۰
۳- ایمنی محصولات نانوتکنولوژی، خبرنامه نانوتکنولوژی، نیمه اول دی ۱۳۸۲، شماره ۵۲
عبدالله مصطفایی


همچنین مشاهده کنید