جمعه ۹ مرداد ۱۳۹۴ / Friday, 31 July, 2015
به کارگیری فناوری نانو در محیط زیست؛ آری یا نه ؟

به کارگیری فناوری نانو در محیط زیست؛ آری یا نه ؟نانوتكنولوژی بعنوان یك فنا وری كاربردی در دهه‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. كاربرد این فناوری در حوزه های مختلف، متفاوت است. این فناوری با تولید محصولات متنوع در بخش های شیمی، انرژی و محیط زیست كاربرد فراوانی دارد.
البته قبل از استفاده از محصولات این فناوری در محیط زیست، لازم است ارزیابی دقیقی از تأثیرات مثبت و منفی كاربردآنها بر محیط زیست صورت گیرد. در مطلب زیر به برخی جنبه‌های مثبت و منفی استفاده از فناوری نانو در محیط زیست پرداخته شده است.
● مقدمه
فناوری نانو از همگرایی علوم فیزیك، شیمی و زیست شناسی به وجود آمده است. نانو دارای ریشه یونانی می‌باشد. این فنا وری توانایی كار در سطح اتم و ایجاد ساختارهایی كه نظم مولكولی كاملاً جدیدی دارند را فراهم می آورد. ماده اصلاح شده در مقیاس نانو، خصوصیات جدید و مفیدی را دارا می‌گردد كه قبلاً در آن مشاهده نمی‌شد.
بسیاری از متخصصان، محققان، مهندسان و دانشمندان علوم اجتماعی و سیاستمداران معتقدند كه فناوری نانو موجب تغییرات مهمی در جامعه می‌شود و این تغییرات می‌‌تواند به اهمیت تغییرات حاصل از ساخت كامپیوتر ارزیابی شوند. فناوری نانو این امكان را ایجاد می‌كند كه مواد جدیدی تولید كنیم، موادی كه به صورت بالقوه می‌تواند اثرات مثبت یا منفی روی محیط زیست و بهداشت داشته باشند.
● تأثیرات سودمند فناوری نانو بر محیط زیست
فناوری های امیدبخش شامل حسگرها یا سنسورها و سایر دستگاه های به كار رفته برای آشكار سازی آلودگی و برطرف نمودن آنها می باشد. برخی كاربردهای سودمند فناوری نانو در ذیل آورده شده است:
▪ سنسورها یاحسگرها
انواع گسترده‌ای از حسگرهای زیستی و روش های مربوطه در طی چند سال گذشته در بازار معرفی شده‌اند. این دستگاههای آنالیتكی از عناصر تشخیص بیولوژیكی تشكیل می‌شوند كه با آشكارسازی های سیگنال مرتبط هستند (مثلاً آنزیمها، میكروارگانیزم‌ها و غیره). این دستگاهها نسبت به حضور و غلظت آنالیست واكنش داده و پاسخی قابل اندازه‌گیری تولید می‌كنند. نانو مواد و نانو ساختار‌های جدید مانند نانوذرات، نانوكریستال‌ها، نانو لوله‌های كربنی، نانوالیاف و فیلم نازك بعنوان دستگاه های حسگر مشخص شده‌اند، نانوذرات كاربردهای بسیاری در سنسورها دارند.
نانوذرات، نانوكریستال‌های نیمه‌ هادی درخشان و نقاط كوانتومی دسته‌ای از نانوحسگرهایی هستند كه توانایی آشكار كردن سموم موجود در محیط را دارند و مشخص شده است كه نانو كریستال‌ها و نقاط كوانتومی همراه با پادتن‌ها می‌توانند بطور همزمان چهار نوع سم را آشكار نمایند.
این نوع نانوسنسورها برای آشكارسازی همزمان چند آلاینده در نمونه‌های آب یا خاك با ظرفیت آشكارسازی حساسیت بالا به كار می‌رود، تحقیقات زیادی بر روی نانوساختارهای لوله‌ای و متخلخل از قبیل نانو لوله‌های كربنی انجام شده است، این نانوساختارها در حسگرهای زیستی برای افزایش كیفیت و فعالیت بیومولكول های ساكن استفاده می‌شوند. خواص ابعادی، شیمی سطح و الكترونیك نانولوله‌های كربنی آنها را به موادی ایده‌ال برای استفاده در حسگرهای شیمیایی و بیوشیمیایی تبدیل نموده است.
پیش‌بینی می‌شود كه فناوری نانو موجب افزایش حساسیت حسگرها و تولید ارزان و خودكار آنها گردد و بتواند در آزمایشگاه و خارج از آن جهت آشكارسازی سریع مواد سمی و بیماریزا ( پاتوژن ) به كار رود. نسل جدیدی از نانوذرات به منظور حذف هیدروكربنهای آروماتیك چندحلقه‌ای كه به سختی از آب یا خاك آلوده حذف می‌شوند، طراحی شده است.
▪ غشای نانو فیلتراسیون
استفاده از غشای نانوفیلتراسیون جهت حذف نمك های چندظرفیتی عناصری مانند كلسیم، آهن، منگنز، اورانیوم و برخی آفت كشها، راهكار دیگری است كه توسط فناوری نانو ارائه می‌گردد.
تصفیه آبهای سطحی و زیرزمینی و نیز حذف میكروارگانیزم ها و كاهش تیرگی و سختی آب و دفع شوری و نمك زدایی آب از دیگر فواید فنا وری نانو می‌باشد.
▪ نانو ذرات
وجود نانوذرات در رنگ ها باعث می‌شود كه رنگها با خواص مطلوب و بهبودیافته با مصرف حلال های كمتر تولید شوند. فعالیت سطحی بالای نانو ذرات نشان دهنده یكی از جالب ترین خصوصیات این مواد می‌باشد كه می‌تواند كاربردهای وسیعی در صنعت داشته باشد.
انتظار می‌رود فناوری نانو نقش مهمی در حذف آلاینده‌ها ایفا كند، اصلاح خاك آلوده با استفاده از این فناوری به راحتی صورت پذیرد و همچنین در توسعه فرآیند تولید سبز كه انتشار و تولید مواد زائد را كاهش ‌دهد، مهم واقع شود.
فناوری نانو موجب كاهش مصرف مواد خام مورد نیاز شده و بنابراین از منابع طبیعی محافظت می‌نماید. بطور كلی فناوری نانو با كارآمدكردن دستگاه ها و ابزار مورد استفاده در بخش های مختلف و نیز با كاهش مصرف ماده خام و انرژی گامی مؤثر در جهت حفاظت از منابع طبیعی و محیط زیست برداشته است.
● تأثیرات مخرب فناوری نانو بر محیط زیست
ذرات نانو و فناوری نانو جدای از مفید بودن می‌توانند دارای خطرات احتمالی نیز باشند، بنابراین باید مسائل مرتبط با ایمنی و خطرات احتمالی همراه با این روش های جدید را در نظر گرفت. ذرات نانو ممكن است سرعت جهش(mutation) باكتریها را افزایش دهند و تهدیدی بالقوه برای محیط زیست و سلامت انسان باشند. علیرغم اینكه فناوری نانو محصولات موجود را مؤثرتر و كارآمدتر می‌نماید، اندازه این ذرات كه جزء خواص مهم آنها است، می تواند سلامتی و محیط زیست را تهدید ‌نماید.
این ذرات از گرده‌های گل گیاهان و مواد حساسیت زای معمولی نیز كوچكتر هستند و می‌توانند تولید حساسیت نمایند. این ذرات می‌توانند به سیستم دفاعی و ایمنی بدن موجودات زنده و انسان حمله كنند. بعضی از این ذرات می‌توانند پس از تنفس به كیسه‌های هوایی ریه‌ها آسیب برسانند كه در این بین ماكروفاژها سعی می‌كنند تا آنها را از بین ببرند و مانع از عبور این ذرات و ورود آنها به خون شوند ولیكن ماكروفاژها در تشخیص ذرات با قطر كمتر از ۷۰ نانومتر دچار مشكل می‌شوند و این ذرات می‌توانند به آسانی در خون نفوذ نمایند.
گزارش شده است كه نانوذرات مانند كربن سیاه و دی‌اكسیدتیتانیوم كه در فرآیندهای صنعتی كاربرد زیادی دارند و به آلودگی هوا نیز كمك می‌كنند، موجب ایجاد التهاب و جراحت های پوستی شده و در ریه باقیمانده و انباشته می‌گردند. ذرات اكسیدروی و دی‌‌اكسید تیتانیوم باعث تولید رادیكال های آزاد در سلول پوستی شده و به DNA آسیب می‌رسانند و این آسیب به DNA موجب جهش (mutation) می‌شود و تغییراتی در ساختمان پروتئین به وجود می‌آورد كه ممكن است باعث سرطان و تومور شود.
بنظر می‌رسد كه اكتیویته سطح و اندازه ذره عوامل اصلی در سمی بودن نانو ذرات ‌باشند. منابع احتراق مانند اجاق های خوراكپزی گازی، احتراق گاز صنعتی و انواع وسایل گرم كننده خانگی موادی را تولید می‌كنند كه محتوی صدها یا هزاران نانولوله كربنی هستند و ساختارهای نانو كریستالی دارند. شواهد حاكی از آن است كه نانولوله‌های كربنی فرآوری نشده می‌توانند آئروسل را در طی جابجا كردن به وجود آورند. كارخانجاتی كه موادی بر پایه نانولوله‌های كربنی مانند فولرن تولید می‌كنند، می‌توانند باعث از بین رفتن گلوتامین و آسیب اكسیداتیو بر مغز ماهیان شوند. همچنین فولرن در خاك می‌تواند حركت كرده و توسط كرم های خاكی جذب شود و به این ترتیب وارد زنجیره غذایی شود.
نانوذرات طبیعی احتراق احتمالاً مهمترین منبع تولید ذرات نانوی طبیعی در محیط‌زیست می‌باشند. انتشار نانوذرات مهندسی شده در محیط ‌زیست خطرناك‌تر از ذرات طبیعی است، زیرا آنها مواد جدیدی هستند و انسان‌ها و موجودات زنده دیگر ممكن است دارای مكانیزم های دفاعی كافی در مقابل آنها نباشند. بررسی‌ها نشان می‌دهد كه بطور كلی ذرات نانوكربنی و دی‌اكسیدتیتانیوم سمی‌تر از ذرات بزرگ همان مواد هستند.
● جمع بندی و تحلیل
در سالهای اخیر، پیشرفتهای سریع علوم و فنون به وی‍‍ژه در زمینه نانوتكنولوژی، تحولاتی بزرگ را در زمینه های پزشكی، كشاورزی، صنعت، محیط زیست و علوم پایه زیستی در پی داشته است.
امروزه نقش نانوتكنولوژی در همه ابعاد روشن است، اما جنبه دیگر این توانمندی، خطرات احتمالی مرتبط با استفاده از محصولات فناوری نانو است كه در صورت رعایت نكردن قوانین و مقررات خاص ایجاد می شود.
بنابراین ضمن تاكید بر اهمیت فناوری نانو، لازم است آیین نامه هایی جهت انجام ایمن و سالم استفاده از محصولات نانو تهیه و تدوین گردد تا بر اساس آن بتوان كنترل و نظارت بر كلیه فعالیتهای نانوتكنولوژی را اعمال كرد. در واقع دولتها موظفند كه علاوه بر تدوین استراتژی ملی و تصویب چارچوب سازمانی برای نانوتكنولوژی، شرایط قانونی تحقیق و توسعه را مشخص نمایند. از اینرو پیشنهاد می شود یكی از این زیرساختهای قانونی، قانون ایمنی نانو (nanosafety) باشد. در واقع، ایمنی نانو به سیاستها و روشهای اتخاذ شده جهت اطمینان ازكاربرد بی خطر محصولات نانو از نظر محیط زیست و سلامت انسان اطلاق می شود. از اینرو تدوین این سیاستها و قوانین امری ضروری بنظر می رسد.
كما اینكه در حال حاضر در برخی از كشورهای پیشرفته مانند ایالات متحده امریكا، انگلستان، فرانسه، آلمان و ژاپن قوانین ایمنی نانو وجود دارد و در هر یك از بخش های مرتبط با محصولات نانو كمیته هایی مشغول فعالیت می باشند.
كشورهایی مانند چین و هند نیز قوانینی در این مورد وضع كرده اند و در حال سازماندهی كمیته ها می باشند. از اینرو تدوین این قوانین و برنامه ریزی جهت سازماندهی كمیته های مرتبط، در كشور ما نیز امری ضروری بنظر می رسد.
نویسنده: مژگان جندقی
مآخذ
علیزاده ، رضا و عابدینی ،سوره . نظارت بر نانو تكنولوژی جهت حفاظت از محیط‌زیست.
منبع : شبکه تحلیل گران تکنولوژی ایران

مطالب مرتبط
فیلم/ قمه زنی یک زن در اعتراض به اکران رستاخیز! - فیلمی در شبکه های اجتماعی به اشتراک گذاشته شده که در نوع خود می توان اعتراضی بی سابقه به حساب آورد. قمه زنی یک زن در اعتراض به اکران فیلم سینمایی رستاخیز!
دندانپزشک پیام صادقیان ! / تصاویر اینستاگرامی - پیام صادقیان با انتشار این عکس از خانم دکتر دندانپزشک برای درست کردن دندان هایش تشکر کرده است. محسن افشانی هم در کلینیک دندانپزشکی در کنار خانم دکتر و دستیارانش سلفی گرفته است.
بدون هیچ صحبتی فقط تماشا کنید - بدون هیچ صحبتی فقط تماشا کنید
هجوم عکس سلفی با پزرعروس در تهران - شروع برنامه ماه عسل 94 با اجرای علیخانی که به دلیل موضوع دور از انتظاری که به آن برنامه اختصاص داده بود؛ حسابی مخاطبان را دلسرد کرد و در ادامه هم، این دلسردی با حضورمهمانی با شغل پزری عروس! در این برنامه، تکمیل شد.
عکسی جدید از بهادر زمانی در گریم حضرت عباس (ع) - بهادر زمانی در گریم حضرت عباس (ع) در نمایی از فیلم رستاخیز در کنار تهیه کننده این مجموعه. احتمالا بهادر حالا که دیده فیلمشان قرار نیست اکران بشود روی به منتشر کردن عکس های آن در شبکه های اجتماعی و فضای مجازی آورده است تا در آن محیطِ پر مخاطب برجسته و دیده شوند.
تصاویر نشست عوامل سریال پایتخت - نشست صمیمانه عوامل سریال پایتخت با اصحاب رسانه
سلفی با جسد دانشجویان ایرانی ! / تصاویر - عکاسی و سلفی گرفتن در کلاس‌های تشریح پزشکی و انتشار آن در فضای مجازی، پدیده‌ای است که این روزها در حال فراگیر شدن است؛ پدیده‌ای که شاید در هیچ کجای دنیا مانند کشور ما به این صورت دیده نشود.
گفتگو با تازه عروس سینمای ایران در شب ازدواجش - گلاره عباسی بازیگر سینما و تلویزیون به خانه بخت رفت.
الناز حبیبی در فروشگاه شاهرخ استخری / تصاویر - عکس جدید سحر قریشی، بهاره کیان افشار، لیندا کیانی، شهرزاد عبدالمجید، کوروش تهامی در روز تولد همسرش، عکس یادگاری نفیسه روشن با کودکان افغان و تصاویر تتلو در ناو جنگی و ...
صحنه نادر شکار شیرها وسط جاده / تصاویر - در این گزارش تصویری که در دو روز اخیر منتشر شده و میلیون‌ها کاربر آن را تماشا کرده‌اند شاهد شکار دو شیر نر در وسط جاده‌ای در آفریقای جنوبی که در برابر چشمان حیرت زده دهها توریست رخ داد، خواهیم بود.
سلفی همسر شهرام محمودی / تصاویر اینستاگرامی - علی لهراسبی، مهدی ماهانی و کامبیز دیرباز چند روز مانده به تعطیلات به پیشواز تفریحات تابستانی در ترکیه رفته اند. سلفی فرزاد حسنی با نیما کرمی، علیرضا جاوید نیا، مژده لواسانی، ژیلا صادقی و صبا راد در حاشیه مراسم یادبود زنده یاد مهران دوستی.
فیلم/ توضیحات مجری زن درباره روزه‌خواری در آنتن زنده - صبا راد مجری برنامه «به خانه بر‌می‌گردیم» که در برنامه زنده تلویزیون به طور ناخواسته مزه غذایی را چشید، توضیحاتی در این خصوص ارائه کرد.
جنجال کلیپ هسته‌ای «تتلو» / ویدئو - تصاویر حرفه‌ای و قاب‌های هوشمندانه و کارگردانی درستی که در یک کلیپ با مضمون انرژی هسته‌ای دیده می‌شود، هم به لحاظ ساختار و هم از نگاه مضمون اتفاق خوبی محسوب می‌شود، اما اینکه کلیپ انرژی هسته‌ای را چه کسی خوانده بسیار جالب است!
رونمایی از فاجعه ملی در یک مسابقه تلویزیونی / فیلم - مسابقه تلویزیونی «ثانیه ها» که از شبکه دوم سیما پخش می شود، سطح پایین اطلاعات عمومی و سرانه مطالعه در کشور را به نمایش گذاشت. هر یک از شرکت کنندگان در این مسابقه، نماینده هزاران نفر از افراد جامعه هستند که اطلاعات عمومی آنها در حد یک دانش آموز سال دوم ابتدایی است.
عکس جدید از مهناز افشار و دخترش / عکس - بعد از ازدواج پر سر و صدای مهناز افشار با یاسین رامین پسر محمدعلی رامین معاون مطبوعاتی دولت احمدی‌نژاد، این زوج جوان وارد ماجراجویی جدیدی شده‌اند.
مهران غفوریان و همسر در تعطیلات. - مارال فرجاد، نگین صدق گویا، سیاوش خیرابی و امین زندگانی در پشت صحنه سریال جدیدشان. رز رضوی در یک جشنواره خیریه در شیراز. امیر مهدی کیا و ساغر عزیزی در نمایی از سریال معمای شاه در نقش محمدرضا شاه و فرح پهلوی.
در جستجوی همسر برای کاپیتان معروف ! - مجله ایده آل عکس کاپیتان تیم ملی والیبال را با تیتر «در جست و جوی همسر برای کاپیتان معروف» کار کرده است.
اولین bmw i8 سه میلیاردی در ایران چپ کرد / عکس - تقریبا 1 ماه پیش بود به ورود یک خودروی بی‌ ام‌ دبلیو bmw i8 به ایران اشاره شده بود. این خودرو که جزء پیشرفته ترین خودروهای دنیا می باشد, زمانی که وارد ایران شد به دلیل خاص و تک بودن در کشورمان, قیمتی در حدود 3 میلیارد تومان پیدا کرد!!
پست جنجالی آنا نعمتی، رعنا دختر اول پورعرب ! - آنا نعمتی مطلبی را در صفحه شخصی‌اش منتشر کرده است که باعث تعجب افراد بسیار زیادی از جمله طرفداران آنا نعمتی و ابوالفضل پورعرب شده است.
ابوعزرائیل در مشهد! / تصاویر - شنيده شده مبارز عراقی در مقابل داعش معروف "ابوعزراييل" در حرم رضوی بوده است. كه از تصاوير منتشر شده با استقبال گرم مردم هم مواجه شده است.
پربازدیدها
اعتراض هواداران به داور/ سرپرست باشگاه پرسپولیس مصاحبه نکرد - هواداران پرسپولیس به داور مسابقه به شدت اعتراض کردند.
پرسپولیس مقابل پدیده متوقف شد/ هدیه یک امتیازی مدافعان - تیم فوتبال پرسپولیس در اولین دیدارش در لیگ برتر مقابل پدیده متوقف شد.
توقف پرسپولیس برانکو در نخستین گام/ فولاد از شکست گریخت - پرسپولیس در نخستین دیدارش در پانزدهمین دوره لیگ برتر برابر پدیده متوقف شد.
پرسپولیس در گام اول متوقف شد - خبرگزاری تسنیم: شاگردان برانکو لیگ پانزدهم را با تساوی خانگی آغاز کردند.
گل‌محمدی: حق‌وردی فصل گذشته هم برای استقلال پنالتی گرفت؛ نتایج بیرون زمین رقم می‌خورد - خبرگزاری تسنیم: سرمربی تیم فوتبال ذوب‌آهن با انتقاد از داور دیدار امروز تیمش برابر ملوان گفت که نتایج بیرون زمین رقم می‌خورد.
ثابت شد نتیجه بیرون زمین رقم می‌خورد/ انتخاب داور سوال بزرگی است - سرمربی تیم فوتبال ذوب آهن با انتقاد از اتفاقات پشت پرده ای که رخ می دهد گفت: در دیدار با ملوان به من ثابت شد که در فوتبال ما نتایج بیرون از زمین رقم می خورد. انتخاب داور این دیدار یک سوال بزرگ است.
رژیم کودک کش در گرداب خون سرخ یک نوزاد/ انتفاضه جدید در راه است؟ - سوزاندن یک نوزاد فلسطینی توسط شهرک نشینان افراطی صهیونیست طی حملات امروز به نابلس موج بزرگی را علیه این رژیم کودک کش در ساعات اخیر به راه انداخته و احتمال می رود که منجر به انتفاضه ای دیگر شود.
ایران با پیروزی مقابل کویت شروع کرد - خبرگزاری تسنیم: تیم ملی والیبال «ب» ایران در نخستین بازی خود در مسابقات قهرمانی آسیا، کویت را شکست داد.
ایران 3 - کویت صفر؛ پیروزی مقتدرانه شاگردان اکبری در گام نخست - تیم ملی والیبال کشورمان در نخستین دیدارش در سیزدهمین دوره رقابت‌های والیبال جام ملت‌های آسیا مقابل کویت به پیروزی رسید.
ملوان با هدایت قلعه‌نویی از روی سکوها به پیروزی رسید/ گلزنی سرباز انزلی در اولین بازی بعد از یک فصل غیبت - تیم فوتبال ملوان در اولین مسابقه خود در لیگ پانزدهم موفق شد مقابل ذوب آهن به پیروزی برسد.