ナノの話 (5)ナノ環境修復 | 化学物質過敏症 runのブログ

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・出典;化学物質問題市民研究会
http://www.ne.jp/asahi/kagaku/pico/index.html

・ナノの話 (5)ナノ環境修復
汚染土壌や地下水の浄化にナノ粒子放出


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1.ナノ環境修復の概要

1.1 汚染した土壌や地下水の浄化

 有害物質で汚染された土壌や地下水の浄化には莫大なコストがかかり、世界中の国々にとって大きな課題です。

特にアメリカは広大な国土にスーパーファンド法)の対象となる汚染場所や地下水汚染が多数あります。

日本でも工場跡地などの土壌汚染が問題になっています。

これらの土壌や地下水の主要な汚染物質は揮発性有機化合物(VOC)や重金属、農薬などです。

1.2 原位置修復
 従来の汚染浄化方法は汚染された地下水をポンプで地上にくみ上げて浄化する、あるいは汚染土壌を処理場所まで移送して浄化を行うという、"汚染物質の移動"が基本でした。
 これに対して、浄化剤等を注入することで"移動"を伴わずに、その場所で浄化処理をするという"原位置(In situ)"修復方法が、特にコストと処理時間を抑えることができるとして期待されています。

1.3 ナノ物質による修復
 ナノ物質は、原位置修復にとって非常に望ましい特性を持っていると言われています。

微細なサイズと表面に施されたコーティングのために、ナノ粒子は地表下の小さな空間に浸透し、地下水中に浮遊し、粒子は大きなサイズの粒子よりも遠くまで移動し、広範な分散を達成することができるとされています。

この様なナノ粒子が汚染物質と接触すると還元作用と触媒作用により、例えばPCBなどの有機塩素系汚染物質を脱塩素化して無害化します。
 代表的な修復ナノ粒子にはゼロ価鉄(zero-valent iron)がありますが、そのほかにも対象とする汚染物質によって様々な種類のカーボン・ナノチューブ(CNTs)、活性カーボン・ファイバー、二酸化チタン光触媒、様々なバイメタルナノ粒子、ナノ結晶ゼオライトなどが使用されます。

1.4 環境、健康、安全への有害影響の懸念
 環境修復におけるナノ粒子の使用は、環境中へ、そしてその結果として生態系へナノ粒子を放出することになります。

環境中では、ナノ粒子自身及び、ナノ粒子の表面に付着して運ばれる染物質が、藻類、顕花植物、菌類、植物プランクトンなどの生物に及ぼす有害影響が懸念されており、鉄ナノ粒子が急速に酸素と反応してヒト肺細胞を殺すことができること報告した研究もあります。

また生物蓄積することにより食物連鎖に入り込むことが懸念されています。
 しかし環境中に放出されるこれらナノ粒子の毒性、運命と挙動、生態系やヒトに及ぼす影響についての研究は十分になされておらず、それらについての知識はまだ非常に限られています。

1.5 ナノ環境修復の実施
 米環境保護庁(EPA)のナノテクノロジーに関する白書は2005年12月に最初のドラフト版、2007年に最終版が発表されました。

その中で、ナノテクノロジーの環境目的利用に関するリサーチ提言で5つの重要領域のひとつにナノテクノロジーの環境修復への適用のための研究をあげています。
 ウッドロー・ウィルソン国際学術センター/新興ナノテクノロジーに関するプロジェクト(WWICS/PEN)によれば、現在、ナノ環境修復サイトはアメリカを含んで7カ国(アメリカ、スロバキア共和国、チェコ共和国、ドイツ、イタリア、カナダ、台湾)に及んでいますが、アメリカが最も多く17州で行われています。WWICS/PENは世界の環境修復サイトの地図を発表しています。