Nanomateriály v odpadoch

OECD vydala v tomto roku zaujímavý materiál pod názvom Nanomaterials in Waste Streams: Current Knowledge on Risks and Impacts. Z tohto materiálu sme pre vás vybrali niekoľko zaujímavých informácií.

Nanomateriály, ktoré sú definované veľkosťou v rozsahu 1 – 100 nanometrov, sa stávajú čoraz zaujímavejšími materiálmi pre potreby priemyslu, komerčnej sféry a medicíny. Tieto materiály prinášajú množstvo výhod a ich použitie je čoraz širšie – od použitia v zdravotnej starostlivosti a pri liečbe ľudí, v textile, stavebných materiáloch, elektronike alebo v športovom náradí.

Príkladmi výrobkov, v ktorých sú použité nanomateriály, sú dezodoranty, repelenty, antibakteriálne textílie, lítiové batérie, povrchové úpravy skla alebo tenisové rakety.

V priebehu rokov 2006 až 2011 sa množstvo produktov obsahujúcich nanomateriály späťnásobilo a viac ako 1 300 produktov s nanomateriálmi sa uvádza na trh, čo predstavuje množstvo 11 miliónov ton s trhovou hodnotou 20 miliárd eur (údaje za rok 2011).

Nanomateriály však prinášajú aj potenciálne riziko pre zdravie ľudí a pre životné prostredie. Vzhľadom na ich veľkosť, tvar, štruktúru a vlastnosti sú potenciálne nebezpečné pre živé organizmy vrátane ľudí.

Výskumy poukazujú na schopnosti niektorých nanomateriálov spôsobiť ochorenia ako rakovina pľúc alebo pôsobiť ako hematoencefalická bariéra. Aj keď nie všetky nanomateriály majú nebezpečné vlastnosti, pôsobia ako znečisteniny životného prostredia.

Výrobky s obsahom nanomateriálov sa, samozrejme, po skončení doby životnosti stávajú odpadom, s ktorým sa nakladá štandardným spôsobom, obzvlášť ak sú súčasťou komunálneho odpadu. Aj keď nebol doteraz uskutočnený komplexný výskum správania nanomateriálov v procesoch nakladania s odpadmi, predsa je možné vyvodiť niektoré závery.

Najčastejšie sa nanomateriály dostávajú na skládky odpadov, kde podliehajú biotransformačným procesom a dostávajú sa do výluhov, a teda následne do procesov čistenia odpadových vôd v čistiarni odpadových vôd (ČOV). Na skládky odpadov sa ukladajú aj popol a popolčeky zo spaľovní odpadov, ktoré takisto obsahujú nanomateriály uvoľnené počas spaľovania odpadu.

Zo skládok sa nanomateriály môžu dostať aj do ovzdušia ako súčasť emisií prachových častíc. Proces transformácie nanomateriálov v skládke odpadov nie je doteraz dostatočne preštudovaný.

V spaľovniach odpadov sa významné množstvá nanočastíc uvoľňujú do emisií a zachytávajú na filtroch, avšak nie sú k dispozícii dostatočné údaje, na základe ktorých by sa dalo jednoznačne povedať, že účinné filtre zachytia všetky nanomateriály.

Pri bežných procesoch recyklácie odpadov sa zrejme odpady úspešne recyklujú bez emisií nanomateriálov do životného prostredia, ale opäť nie je k dispozícii dostatok údajov pre toto tvrdenie.

Zdá sa, že pri použití najlepších dostupných techník sa výrazne znižuje riziko znečistenia životného prostredia nanomateriálmi.

Vážnym problémom je čistenie odpadových vôd s obsahom nanomateriálov. Časť z nich sa zachytí v kale a časť prejde do vyčistenej vody, teda do prírody, kde sa zabudováva do organizmov.

Nanomateriály, predovšetkým tie, ktoré majú povrchovú funkcionalitu, spomaľujú transformačnú kinetiku v ČOV a negatívne ovplyvňujú celý proces čistenia vôd, ako aj inhibujú anaeróbne alebo denitrifikačné procesy v ČOV.

Ak sa čistiarenský kal aplikuje na poľnohospodársku pôdu, dochádza ku kontaminácii pôdy, interakcii s rastlinami a baktériami v rizosfére.

Vzhľadom na uvedené problémy je v krátkej budúcnosti potrebné venovať pozornosť zberu údajov o nanomateriáloch v odpadoch, definovať ich transformačné reakcie v procesoch skládkovania, spaľovania, recyklácie a čistenia odpadových vôd a zamerať výskum na zníženie rizika znečistenia životného prostredia nanomateriálmi.

Spracované podľa: „Nanomaterials in Waste Streams: Current Knowledge on Risks and Impacts, OECD Publishing, Paris, 2016“ (http://dx.doi.org/10.1787/9789264249752-en)

Ing. Elena Bodíková, PhD.

© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.