Экосистема Ладожского озера содержит значительное количество нанообъектов, а в ближайшем будущем появятся и новые, техногенного происхождения. Вместе с тем достоверные сведения о поведении наночастиц в природных условиях практически отсутствуют. Специалисты Института озёроведения (ИНОЗ) РАН совместно с Институтом аналитического приборостроения РАН и Петербургским институтом ядерной физики им. Б. П. Константинова собрали данные о распределении наноэлементов в воде, взвесях и донных отложениях озера и теперь могут проводить нанотехнологический мониторинг экосистемы Ладожского озера.

Исследователи ИНОЗ РАН обеспокоены информацией ОАО «Роснано», согласно которой в 2011 году компания «Коннектор Оптикс» начнёт в Санкт-Петербургском регионе массовое производство лазерных и фотодиодных наногетерострукур на основе арсенида галлия, а в 2012 году выйдет на проектную мощность завод наноструктурных керамик и металлокерамик ОАО «Вириал».

Следовательно, в ближайшем будущем можно ожидать появления техногенных наночастиц в экосистеме Ладожского озера. Причём нельзя исключить появления комплексов природных и техногенных нанообъектов с неизвестными свойствами.

Наночастицы материалов, безопасных в обычной форме, обладают высокой биологической активностью. Например, наночастицы размером 70 нм проникают в лёгкие, 50 нм – в клетки, 30 нм – в мозг.

Источники этих частиц могут быть самые неожиданные. Например, во Франции только при стирке антибактериальных носков в воду ежегодно попадает 18 т наносеребра, а возврат наночастиц диоксида титана из солнцезащитных кремов составляет около 230 т. На берегах Ладоги кремами от загара пользуются реже, чем во Франции, но в нанообъектах недостатка нет.

Среди природных наночастиц озера преобладают глинистые минералы. Они долго остаются во взвешенном состоянии благодаря покрывающим их гуминовым и фульвовым кислотам. Этих кислот в ладожской воде достаточно, и они стабилизируют не только природные, но и техногенные нанообъекты.

Глинистые частицы слоистые и представляют собой носителей множества веществ, в том числе ингредиентов гумуса, вирусов, железа, хрома и марганца, радионуклидов и токсичных веществ. А токсины, сорбированные на частицах, более вредоносны. Кроме того, в Ладожское озеро попадают воды с Зажогинского месторождения шунгитовых пород, содержащих фуллерены. Присутствие фуллеренов в воде усиливает токсичность некоторых веществ, например фенантрена.

Петербургские учёные составили профиль распределения наномасштабных элементов в воде, взвесях и донных отложениях озера.

Любые отклонения от этой картины послужат причиной для поиска и идентификации новых нанообъектов.

К сожалению, пока невозможно предвидеть, какие соединения эти объекты образуют с природными частицами озера, какой медико-биологической активностью будут обладать подобные соединения, какие экологические риски возникнут и что потребуется для сохранения чистой воды в озере.

Источник информации:

В.А. Румянцев, Л.Н. Крюков, Ш.Р. Поздняков, В.Н. Рыбакин Наномасштабные элементы лимнологии. – Вестник РАН, 2011, т. 81, № 9.