Almindelige nanopartikler fundet at være meget giftige for det arktiske økosystem

Queens forskere har opdaget, at nanopartikler, som nu findes i alt fra sokker til salatdressing og solcreme, kan have uopretteligt skadelige virkninger på jordsystemer og miljø.

"Millioner af tons nanopartikler fremstilles nu hvert år, inklusive sølv nanopartikler, som er populære som antibakterielle midler, " siger Virginia Walker, professor ved Biologisk Institut. "Vi begyndte at spekulere på, hvad virkningen af ​​alle disse nanopartikler kunne være på miljøet, især på jorden."

Holdet erhvervede en prøve af jord fra Arktis som en del af deres involvering i initiativet International Polar Year. Jorden blev hentet fra et fjerntliggende arktisk sted, da de mente, at denne jord havde størst chance for at være uforurenet af nanopartikler.

"Vi havde ikke troet, at vi ville se meget af en effekt, men i stedet viser vores resultater, at sølvnanopartikler kan klassificeres som meget giftige for mikrobielle samfund. Dette er især bekymrende, når man tænker på sårbarheden af ​​det arktiske økosystem."

Dr. Walker bemærkede endvidere, at selvom teknologiske fremskridt er vigtige, verden har en historie med at tage imod innovationer, før de reflekterer over deres indvirkning på miljøet. Sådanne eksempler omfatter opdagelsen af ​​insekticidet DDT, brugen af ​​lægemidlet thalidomid under graviditet og den udbredte brug af syntetisk gødning.

Forskerne undersøgte først de oprindelige mikrobesamfund, der lever i de uforurenede jordprøver, før de tilføjede tre forskellige slags nanopartikler, inklusive sølv. Jordprøverne blev derefter efterladt i seks måneder for at se, hvordan tilsætningen af ​​nanopartiklerne påvirkede mikrobesamfundene. Det, forskerne fandt, var både bemærkelsesværdigt og bekymrende.

Den oprindelige analyse af den uforurenede jord havde identificeret en gavnlig mikrobe, der hjælper med at fiksere nitrogen til planter. Da planter ikke selv er i stand til at fiksere nitrogen, og nitrogenfiksering er afgørende for planteernæring, tilstedeværelsen af ​​disse særlige mikrober i jorden er afgørende for plantevækst. Analysen af ​​jordprøven seks måneder efter tilsætningen af ​​sølvnanopartiklerne viste ubetydelige mængder af de vigtige nitrogenfikserende arter tilbage, og laboratorieforsøg viste, at de var mere end en million gange modtagelige for sølvnanopartikler end andre arter.

Disse banebrydende resultater af Queens forskere Niraj Kumar og Virginia Walker og Dowling Colleges Vishal Shah er blevet offentliggjort i dag i Journal of Hazardous Materials , det højest rangerende tidsskrift i Civil Engineering.