银纳米粒子在污水污泥的变换

银作为抗菌剂已存在了上千年,和增加表面积的纳米形式提供的金属提供了更大的杀菌能力。今天,制造商将银纳米粒子添加到数以百计的消费产品,包括食品存储容器、服装、电脑键盘、化妆品、枕头、手机、和医疗设备。

银是水溶性,所以接触任何类型的moisture-such洗澡或洗的旋转machine-washes一些并将其发送到污水系统。“我们想知道银的形式进入环境后变得每况愈下,经过污水处理厂,”Michael Hochella说弗吉尼亚理工学院和州立大学的地球化学家和导演multi-institute自然和偶然的纳米颗粒的纳米技术中心环境的影响。

从污水污泥处理设施可以最终成为垃圾填埋场或农业肥料、土壤改良剂或可以在焚化炉焚烧。在2006年和2007年美国环境保护署(EPA)分析了污水污泥样品从74年全国城市污水处理设施和测试28金属,包括银(所有的样本中,检测出)。通过EPA、Hochella和博士后Bojeong金获得了冻结的污泥样品从中西部设施。他们怀疑现在将包含纳米粒子用于消费者products-although EPA在抽样的目标仅仅是获得国家选定的分析物的浓度,估计不确定纳米颗粒。

金正日开发分析方法来确定大小、化学和原子结构的银纳米粒子样品。样品测试高银,但银不能归因于工业源。扫描透射电子显微镜揭示了纳米颗粒在5 - 20 nm直径小,形成松散总量不超过100纳米大小。能量色散x射线谱分析表明硫(这是由微生物消化污水)结合银在2:1的比例,以及晶体结构确认硫化银纳米粒子的形成。

结果强调环境的复杂性的命运。“我们一开始不是最终的环境,“Hochella说。研究人员不知道有多少银纳米粒子被引入到污水处理厂或多少传入的纳米银作为硫化银纳米颗粒。然而,金指出,没有发现纯银纳米颗粒污泥。

一般来说,硫化银是高度离开水不溶性,定居。但是没有人知道如果硫化银纳米粒子的行为一样。金属的属性会随着粒径减小发生巨大的变化。“很难预测纳米粒子的溶解度是否会增加,减少,或保持不变,”金说。生物利用度、毒性和硫化银纳米粒子的反应也是未知的。

如果硫化银纳米粒子做证明有毒,对环境的影响可能是不利的。抗菌纳米粒子可以严重影响的微生物分解废物在污水处理厂,麦克布赖德说,康奈尔废物管理研究所所长。此外,麦克布莱德说,纳米硫化银应用于农业土地可以在土壤和释放有毒的银离子氧化杀死土壤微生物有益。另一方面,一项研究的人工培养假单胞菌生物膜putida表示一些细菌结合银离子,可能使他们更少的有毒。

原文发表在《环境健康展望》,免费访问。