تاثیر فرآیند تولید شمش نقره بر محیط زیست

نقره (Ag) در مقیاس نانو (نانو نقره)، امروزه به طور گسترده برای فعالیت ضد باکتریایی استفاده می شود. با این حال، سودمندی (نانو) نقره در کاربردهای مختلف پزشکی ممکن است به دلیل افزایش مقاومت میکروارگانیسم ‌ها در برابر نقره باشد. ترکیبات مختلف نقره دارای خواص فیزیکی و شیمیایی مختلفی مانند حلالیت و بار سطحی هستند که بر سرنوشت و فعالیت بیولوژیکی آنها تأثیر می گذارد.

روش ‌های زیادی برای تولید و کاربرد نانو نقره در محیط زیست از قبیل، بسته ‌بندی مواد غذایی، مکمل ‌های غذایی، مواد دندانپزشکی، منسوجات، لوازم الکترونیکی، لوازم خانگی، لوازم آرایشی، تجهیزات پزشکی، ضد عفونی کننده های آب و ... استفاده می گردد. در اینجا به منظور آشنایی بیشتر با تاثیر فرایند تولید شمش نقره بر محیط زیست لازم است ادامه مطلب را بررسی کنید.

نکات مهم در رابطه با تاثیر فرایند تولید شمش نقره بر محیط زیست

در بررسی تاثیر فرایند تولید شمش نقره بر محیط زیست باید بدانید که داده های کمی در مورد چرخه عمر محصولات حاوی نقره در دسترس است. تمام محتوای نقره موجود در زباله های غیر بازیافتی در نهایت به محیط زیست ختم می شود، یا به عنوان زباله جامد در محل های دفن زباله تجمع پیدا می کند، یا به صورت انتشار از تصفیه خانه های فاضلاب (در آب پساب یا در لجن) این فرایند صورت می گیرد.

یا به عنوان زباله های باقی مانده از کارخانه و خیلی موارد دیگر. هیچ اندازه‌گیری واقعی از سوزاندن محصولات حاوی نانو نقره وجود ندارد، اما بسته به نوع نانومواد، مدل‌های انتشار 25 تا 100 درصد نانوذرات معلق در هوا را پیش ‌بینی می ‌کنند که به طور موثر توسط سیستم ‌های فیلتر گرفتار می ‌شوند.

 در اکثر کشورها مسیر اصلی قرار گرفتن نقره در معرض تاثیرات زیست محیطی در منسوجات و لوازم آرایشی از طریق تصفیه خانه های فاضلاب خواهد بود. بنابراین اندازه گیری نانومواد در محصولات مصرفی و انتشار آنها در محیط زیست ضروری است.

نانو نقره زمانی که در محیط رها می شود، دستخوش تغییرات متعددی می شود. پس از انباشته شدن و تراکم، نوبت به انحلال و گونه زایی می رسد، مانند تشکیل کلرید نقره و سولفید نقره. سولفید نقره از اهمیت ویژه ای برخوردار است زیرا بسیار پایدار است. سولفید در تصفیه خانه های فاضلاب و همچنین در بسیاری از بدنه های آب شیرین موجود است. گونه های شیمیایی موجود، فرایند زیستی و سمیت نقره را در محیط تعیین می کنند.

در بررسی تاثیر فرایند تولید شمش نقره بر محیط زیست باید بدانید که بخش بزرگی از نقره آزاد شده در آب شیرین به ذرات معلق جذب می شود و به رسوبات منتقل می شود، جایی که بسته به شرایط فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی ممکن است ذخیره شود، انباشته شود، یا تحت تغییر شکل یا تعلیق قرار گیرد. 

مهم ترین تاثیر فرایند تولید شمش نقره بر محیط زیست

- دو نکته مهم باید در رابطه با اثرات زیست محیطی نقره در نظر گرفته شود.

 اولاً، همه روش ‌های مرسوم مورد استفاده برای ارزیابی حلالیت Ag-NP نمی ‌توانند در دسترس بودن Ag-NP را منعکس کنند و ثانیاً، ارزیابی برهمکنش ‌های دینامیکی بین Ag-NPs و گیرنده‌ های زیستی، از جمله تحویل پایدار  Ag+ احتمالاً پیچیده است و هنوز انجام نشده است. درنتیجه این فرایند در حال حاضر مورد مطالعه قرار گرفته است.

در بررسی تاثیر فرایند تولید شمش نقره بر محیط زیست باید بدانید که شواهدی وجود دارد مبنی بر اینکه Ag یونی ممکن است ساختارهای نقره را در مقیاس نانو در داخل بدن تشکیل دهد. وجود Ag در مدفوع پس از تزریق داخل وریدی و زیر جلدی نشان دهنده دفع صفراوی نقره است که از Ag-NPs تجویز شده توسط والدین منشاء می گیرد. 

یکی از محدودیت‌ های مطالعات توکسیکوکینتیک روی نانو نقره این است که اکثر آنها از طیف ‌سنج جرمی پلاسمای جفت شده القایی ( ICP-MS) یا طیف ‌سنجی جذب اتمی (AAS)  برای تشخیص نقره استفاده می ‌کنند، بنابراین نمی ‌توان به طور قطعی نتیجه‌گیری کرد که نانوذرات نقره دقیقا چه تاثیری را دارند، از آنجایی که تمام نانو ذرات برای انجام سنجش های تحلیلی باید به طور کامل حل شوند.

با این وجود، مطالعات دقیق ‌تر نشان می ‌دهد که جذب در سلول ‌ها/ اندام‌ ها از طریق ترکیبی از مسیرهای جذب سلولی مانند انتقال یون و اندوسیتوز ذرات انجام می ‌شود. این امر باعث ایجاد یک مسیر تحویل برای نانوذرات نقره می شود که با آنچه برای گونه های محلول نقره شناخته شده است متفاوت است و در نتیجه قرار گرفتن در معرض "نانو خاص" را تشکیل می دهد.

در بررسی تاثیر فرایند تولید شمش نقره بر محیط زیست باید بدانید که مطالعات آزمایشگاهی نشان می دهد که تولید سیتوکین در ماکروفاژها می تواند توسط نانو نقره القا شود. مطالعات in vivo نمی تواند به وضوح نشان دهد که آیا قرار گرفتن در معرض نانوذرات نقره به طور مداوم منجر به تغییرات در پاسخ های ایمنی غیر اختصاصی می شود یا خیر. 

نانوذرات نقره (AgNPs)  به دلیل توانایی عالی ضد باکتریایی و خواص فیزیکی برتر به خوبی شناخته شده‌اند و به طور گسترده در تعداد زیادی از کاربردها از ضدعفونی‌کننده‌های خانگی و دستگاه‌های پزشکی گرفته تا تصفیه‌کننده‌های آب استفاده می‌شوند.

با این حال، با سرعت بخشیدن به تولید و ورود نانوذرات نقره به محصولات تجاری، احتمال انتشار آن در محیط زیست وجود دارد که نگرانی های بهداشتی و زیست محیطی را افزایش می دهد. این مقاله یک بررسی انتقادی از وضعیت دانش در مورد AgNP ها، شامل تاریخچه، تجزیه و تحلیل، منبع، سرنوشت و حمل و نقل و خطرات بالقوه AgNPs ارائه می دهد.

اگرچه تلاش‌های زیادی در هر یک از این جنبه‌ها انجام شده است، اما هنوز سوالات زیادی برای دستیابی به درک جامعی از اثرات مثبت و منفی AgNPs وجود دارد. به منظور بررسی کامل سرنوشت و انتقال نانوذرات نقره در محیط، روش‌های مناسب برای پیش تغلیظ، جداسازی و گونه‌زایی نانوذرات نقره باید توسعه داده شود و ابزارهای تحلیلی برای توصیف و تشخیص نانوذرات نقره در نمونه‌های محیطی پیچیده نیز به فوریت مورد نیاز است.

برای روشن ساختن دگرگونی زیست‌محیطی نقره‌ها، رفتار نانوذرات نقره باید در شرایط پیچیده محیطی مربوطه به‌طور کامل پایش شود. علاوه بر این، مطالعات اضافی در مورد سمیت in vivo باید برای درک مکانیسم سمیت دقیق AgNPها و برای پیش‌بینی اثرات سلامتی برای انسان انجام شود.

همه چیز در رابطه با تاثیر فرایند تولید شمش نقره بر محیط زیست

در بررسی تاثیر فرایند تولید شمش نقره بر محیط زیست باید بدانید که استفاده از نقره در عرصه های مختلف زندگی و تولید، منجر به افزایش آلودگی های محیطی از جمله خاک می شود. در عین حال، پیامدهای زیست محیطی آلودگی نقره در خاک به میزان بسیار کمتری نسبت به سایر فلزات سنگین مورد مطالعه قرار گرفته است. ما خاک هایی را مطالعه کردیم که به طور قابل توجهی از نظر مقاومت در برابر آلودگی فلزات سنگین متفاوت هستند. 

فن‌آوری نقره در 50 سال گذشته با سرعتی تصاعدی در حال رشد بوده است و طبق پیش‌بینی ‌ها، به زودی افزایش خواهد یافت. منابع انسانی اصلی آلودگی نقره ای محیط زیست، از جمله خاک، انتشار گازهای گلخانه ای از نیروگاه های حرارتی در طی احتراق زغال سنگ ، شرکت های متالورژی غیر آهنی و آهنی، کارخانه های سیمان و دفن زباله های جامد است. در شرایط مدرن توسعه فناوری نانو، نانوذرات نقره منابع افزایش آلودگی محیط زیست هستند. سمیت نقره برای باکتری ها، گیاهان، نماتدها ، کرم های خاکی ، نرم تنان ، ماهی ها و موش ها ثابت شده است.

در بررسی تاثیر فرایند تولید شمش نقره بر محیط زیست باید بدانید که نقره قادر به تعامل با پروتئین های مختلف است، و بنابراین، مکانیسم سمیت نقره ظاهراً مانند سایر فلزات سنگین و متالوئیدها است - مهار آنزیم ها و کاهش نفوذپذیری غشاهای بیولوژیکی، آسیب DNA  و اختلال متابولیک و نکروز سلولی. در عین حال، اثرات زیست محیطی آلودگی خاک نقره به میزان بسیار کمتری نسبت به سایر فلزات سنگین مانند سرب، کادمیوم و جیوه مورد مطالعه قرار گرفته است.

بنابراین، شناسایی الگوهای اثر نقره بر وضعیت خاکها بسته به دوز فلز و دوره زمانی از لحظه آلودگی، ایجاد محدودیت در مقاومت خاک های مختلف در برابر آلودگی و نرمال کردن نقره ضروری به نظر می رسد.  هدف از تولید شمش نقره بر محیط زیست ارزیابی اکوتوکسیسیته نقره توسط شاخص ‌های بیولوژیکی وضعیت خاک است که به طور قابل توجهی در درجه مقاومت در برابر آلودگی متفاوت است. 

بررسی موارد حائز اهمیت در تاثیر و تولید شمش نقره بر محیط زیست

نانوذرات نقره  (AgNPs) اهداف عملی زیادی در علم و پزشکی دارند، بنابراین استفاده از آنها در دهه گذشته به طور تصاعدی گسترش یافته است. بسیاری از آزمایشگاه ‌ها در تلاش برای سنتز اندازه ‌ها، شکل ‌ها و ترکیبات مختلف AgNP‌ها برای توسعه دستگاه‌ های پزشکی مفید یا ضد میکروبی‌های جدید هستند ، با این حال، سمیت نانوذرات نقره تازه در حال درک شدن است. نانوذرات نقره می‌ توانند در دوزهای بالا سمی باشند، اما تمایل دارند حتی در دوزهای پایین ‌تر به یون‌های Ag+  تجزیه شوند و این یون ‌ها می ‌توانند با بسیاری از ساختارهای سلولی، به‌ویژه پروتئین‌ ها تعامل داشته باشند و باعث اختلال عملکرد سلولی شوند.

تاثیر فرایند تولید شمش نقره بر محیط زیست نشان داده شده است که نانوذرات نقره با بسیاری از انواع سلول ها تعامل دارند: حیوانی، باکتریایی، قارچی، تک یاخته ای و گیاهی. و اغلب در سلول ها درونی می شوند تا اثرات آنها را به صورت یون برانگیزند. آنها می توانند گونه های فعال اکسیژن (ROS) را القا کنند، عملکرد میتوکندری را تغییر دهند، با سنتز ATP تداخل داشته باشند و با فاکتورهای رونویسی برای مختل کردن سیگنالینگ سلولی تعامل داشته باشند. این اثرات منجر به مرگ سلولی غیر اختصاصی سلول های پروکاریوتی و یوکاریوتی می شود. 

حجم نانوذرات نقره که امروزه سنتز می شود، نگرانی آلودگی محیط زیست را ایجاد می کند. عدم تنظیم مقررات دفع زباله های تولیدی و مصرف کننده می تواند منجر به تجویز تصادفی یا هدفمند نانوذرات نقره در محیط شود که در نهایت به تعامل با ارگانیسم های موجود در اکوسیستم آبی منجر می شود. نانوذرات نقره می توانند به دلیل مکانیسم های سمیت مشابه برای گونه های زمینی برای موجودات آبزی بسیار سمی باشند.

بی مهرگان دریایی و ماهی های کوچک به دلیل جثه کوچک و درجه بالایی از حساسیت به آلاینده های محیطی، شاخص های خوبی برای سمیت آبزیان دارند. گورخرماهی (Danio rerio) یک ارگانیسم مدل برای مطالعات آبزی است زیرا مقدار مواد و داده های موجود روی این ماهی ها آنها را برای ساده سازی آزمایشات اکوتوکسیکولوژیکی کارآمد می کند.

در بررسی تاثیر فرایند تولید شمش نقره بر محیط زیست باید بدانید که نانوتکنولوژی یک علم به سرعت در حال رشد برای تولید و استفاده از ذرات در اندازه نانو است که رویه ای در نانومتر دارند. این نانومواد در حال حاضر بر روی مراقبت های بهداشتی تاثیر می گذارند، محصولات نانو در زمینه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. از جمله موارد استفاده، نانوذرات نقره نقش مهمی در حوزه نانو انقلاب و نانوپزشکی دارند.

نانوذرات با اندازه کوچک تا سطح بزرگ (100 نانومتر) کاربردهای بالقوه پزشکی، صنعتی و کشاورزی دارند. دانشمندان تلاش های قابل توجهی در جهت سنتز نانوذرات با روش های مختلف از جمله روش های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی انجام داده اند.

 از این خواص می توان برای غلبه بر، برخی از محدودیت های موجود در عوامل درمانی و تشخیصی سنتی استفاده کرد. چه چیزی این مواد را برتر و ضروری می کند، ویژگی منحصر به فرد آنها که وابسته به اندازه است. در بررسی تاثیر فرایند تولید شمش نقره بر محیط زیست باید بدانید که نانوذرات نقره دارای فعالیت ضد میکروبی بالقوه نسبت به بسیاری از میکروب ها  بیماری زا هستند. همزمان با این فعالیت ضد میکروبی، نانوذرات نقره اثرات سمی غیرقابل قبولی بر سلامت انسان و محیط زیست نشان می‌دهند. 

سخن پایانی 

در مجموع نقش نقره در محیط زیست بسیار بالاست، کارشناسان و متخصصین مجرب و با تجربه در این حوزه سال هاست که در این حوزه فعالیت دارند و ازمایشات متعددی را در این زمینه انجام داده اند، لذا نقش آن در محیط زیست بی تاثیر نیست. برای کسب اطلاعات بیشتر در این حوزه مطالعه مقالات مختلف و بررسی نقش شمش نقره در محیط زیست و شناسایی اثرات آن امری ضروری است که باید با مطالعه و کسب آگاهی در این حوزه به این امر مهم دست پیدا کرد.