Dana Hřívová
EVE2015
Nanočástice ve sladkovodních
akvatických ekosystémech
Co jsou to nanočástice
 Částice, jejichž všechny tři dimenze se nachází v rozmezí
velikostí 1 – 100 nm
 Touto velikostí spadají i do skupiny koloidů charakterizovaných
obvykle jako částice o velikosti mezi 1 nm a 1 µm
Nanomateriály a jejich použití
 Nanomateriály
 uhlíkové nanomateriály (CNTs)
 semikonduktory (kvantové tečky pro označování proteinů)
 oxidy kovů (především zinku)
 nanopolymery (např. dendrimery – syntetické polymery s větvící se,
stromovitou strukturou)
 nanojíly
 emulze (latex)
 kovy (např. stříbro)
 Použití:
Nanočástice v prostředí
 Nanočástice používané v průmyslu
 Fullereny C60
 Oxidy titanu (TiO2), zinku (ZnO), cesia (CeO2)
 Nanočástice kovů (Fe,Ag)
 Silikonové NPs
 Přirozeně nanočástice součást jemných frakcí koloidních jílů,
mnerálních sraženin a huminových kyselin
Osud nanočástic v prostředí I.
 Biodostupnost NPs v přirozeném prostředí:
 Změna velikosti částic
 Změna povrchového náboje
 Změna chemické formy
 Základní procesy
 „Rozpouštění“
 Agregace
 Rozpouštění = vytváření stabilních suspenzí
Osud nanočástic v prostředí II.
 Agregace (shlukování částic do agregátů)
 Heteroagregace (různorodé částice)
 Homoagregace (stejnorodé částice)
 Velikost agregátů v rozmezí nano-mikrometrů
 Použití koloidní chemie pro studium chování agregátů v
prostředí
 Koloid = směs dvou různých fází
 Např. emulze, aerosoly, mlha, kouř,…
Osud nanočástic v prostředí III.
 Koloběh nanočástic ve vodním systému
Interakce NPs s dalšími složkami
prostředí
 Organická hmota (huminové kyseliny)
 Složení zabraňuje či podporuje agregace
 Přídavek hum. kyselin podpořil disperzi uhlíkových nanotrubiček
(CNTs) -> stabilizace NPs
 Sladkovodní systémy – malá iontová síla – stabilizace NPs při
interakci s org. hmotou
 Mořské systémy – velká iontová síla – agregace
Akutní toxicita
 Modelové organismy
 Řasy
 Daphnia magna (Cladocera)
 Amphiascus tenuremis (Copepoda)
 Lumbriculus variegatus (Oligochaeta)
 Elliption complanata (Mollusca)
 Adsorpce nanočástic na buňky řas
 LC50 dávka-odpověď
 Fullereny C60 0.8 mg/L (D.magna)
 Samotné nanočástice však nejsou jen tak přijímány kvůli malé
velikosti -> prochází organismem
 Přijímány v podobě mikrometrových agregátů
Chronické účinky
 Adheze agregátů do exoskeletonu Daphia (TiO2, C60)
 Snížená pohyblivost
 Cyklické pohyby
 Narážení do stěn
 1.6 – 8 mg/L CaTe – snížená fagocytová aktivita u mlžů
https://www.youtube.com/watch?v=izn4_Xz5RXU
Potenciální rizika
 Koncentrace částic v organismu a další bioakumulace
 Transport přidružených látek skrz jinak neprostupné
membrány (drogy, fulerenové CNTs)
 Problémem je hodnocení stavu
 Omezené znalosti:
 Akumulace NPs v sedimentech
 Osud NPs během čištění vod
 Interakce NPs s dalšími složkami prostředí
Děkuji Vám za pozornost!