Material med förorenande och nedsmutsande egenskaper används i, till exempel, trottoarblock. Dessa material innehåller titandioxidnanopartiklar (TiO2 NPs). Kan dessa TiO2 NP släppas ut i miljön och i så fall, kan de ha en negativ inverkan?
Dr. Anne Beeldens och kollegor vid Belgian Road Research Centre har testat luftreningseffektiviteten med TiO2 NP-innehållande trottoarblock på parkeringsbanor i Antwerpen. Continuous Improvement Officer Peter Van Mierloo på CRH Landscaping Europe arbetar med betongen som används av detta forskningscenter. "TiO2 vi använder för våra betongapplikationer har ursprungligen en storlek på 15 nanometer. För att öka den fotokatalytiska effekten gör vi en uppslamning där TiO2-molekylerna agglomererar till en större molekyl med en storlek på 1,5 mikrometer. Denna agglomerationsprocess är mycket viktig för effektiviteten hos vår fotokatalytiska produkt. Denna nya agglomeratprodukt blir en svamp med många inre håligheter. Dessa håligheter skapar en stor yta av TiO2, 225m?/gr, där de luftburna föroreningarna transporteras och bryts ned. Om partiklarna skulle förbli nano skulle vi inte få önskat resultat. ”
Det kan fortfarande vara problematiskt även om TiO2 NPs bildar agglomerat med tanke på att G?nter Oberd?rster och kollegor vid University of Rochester i USA fann att TiO2 NPs agglomerat på cirka 700 nm verkade dissociera i mindre delar i lungorna. Dock, betongens större molekyl är mer än dubbelt så stor och enligt Peter Van Mierloo kommer TiO2 NP:erna att finnas kvar i trottoarblocken. ”TiO2 är en av de produkter som används i industriella processer för att rena vatten. Vårt produktfokus ligger på nedbrytning av luftburna föroreningar och den nanostora TiO2 är avgränsad med ett bindemedel i cementmatrisen på utläggaren och är inte längre fri. TiO2 kommer att fungera som en katalysator och stannar kvar i asfaltläggaren."
Om vittring av TiO2 NP-innehållande material skulle släppa ut TiO2 NP i miljön, kan det finnas några negativa effekter? Att bedöma toxiciteten hos TiO2 NP är inte en lätt uppgift. Dr Anil Kumar Suresh och kollegor vid Biological and Nanoscale Systems Group, Oak Ridge National Laboratory i USA, har studerat toxiciteten hos olika NP som Ag, ZnO, CeO2 tillsammans med TiO2.
"Hur giftiga nanopartiklarna verkligen är beror på så många faktorer, till exempel hur partiklarna tillverkas, vilken typ av kemikalier har använts i produktionen, vad som finns på nanopartiklarnas yta, inte varje partikel är densamma. Det finns många sätt att tillverka nanopartiklar. De partiklar som jag arbetar med kan skilja sig från de partiklar som ett visst företag producerar. De flesta av TiO2-nanopartiklarna som har studerats är till viss del giftiga, förutom de som produceras med hjälp av bakterier eller svampar som gör partiklarna inerta och kan bero på peptid- eller proteinhölje eller kristalldefekter. Just nu, nanopartiklar produceras genom kemiska processer. Det har rapporterats många gånger att strålning kan öka vissa typer av TiO2-nanopartiklarnas toxicitet 20 till 40 gånger. Företagen lämnar ofta inte information om toxiciteten och naturen hos nanopartiklar de använder i sina produkter. Det är inte mycket känt om ödet, transport och omvandling av dessa partiklar i miljön. Området är inte så utforskat och vi kan inte säga vad som kommer att hända om koncentrationen av nanopartiklar ökar i atmosfären. Vi måste vara väldigt försiktiga. Människor som arbetar för dessa industrier som producerar massor av TiO2 -nanopartiklar och släpper ut dem i miljön bör tänka två gånger, " sa han. Förutom trottoarblock, TiO2-haltiga material används även för andra applikationer som fasader, golvmattor, inomhusväggar och tak, bilar, bussar och tåg.
Även om TiO2 NP med största sannolikhet kommer att stanna i betongen eller i agglomerat, det är oklart vad som händer under många års vittring av TiO2 NP-haltiga material i olika användningsområden under olika förhållanden. Eftersom det finns få studier om miljöeffekterna av TiO2 -NP, det är svårt att uppskatta långsiktiga miljökonsekvenser av utbredda TiO2 NP-haltiga material i våra städer.
