Проданчук Н.Г., Балан Г.М.
Институт экогигиены и токсикологии им. Л.И. Медведя, г. Киев

В различных отраслях промышленности используется уже более 5000 веществ и композиций в нанофазе, однако их потенциальный профессиональный и экологический риск на уровне производства, применения и утилизации изучены недостаточно. Среди наноматериалов на сегодняшний день в наиболее широких масштабах вырабатываются и используются наночастицы (НЧ) диоксида титана (TiO₂). Только в США уже сейчас вырабатывают в год более 200 000 тонн НЧ TiO₂, а к 2025 году их производство прогнозируется довести до 2,5 млн. тонн. НЧ TiO₂ нашли широкое применение в различных отраслях промышленности и в медицине. Почти 57 % НЧ TiO₂ применяется в строительстве в составе лакокрасочной продукции, цемента, облицовочных плиток, около 26 % — в производстве пластмасс, около 13 % — в производстве бумаги, 4 % — в электронике, катализаторах, косметике (солнцезащитный крем, зубная паста и др.), а также в производстве керамики, типографской краски, сварочных флюсов, самоочищающихся стекол, зеркал и других поверхностей. НЧ TiO₂ обладают более высоким фотокаталитическим эффектом, чем микрочастицы TiO₂, формируя под воздействием УФ-излучения активные формы кислорода, гидроксильные радикалы, H₂O₂ и др., что несомненно повышает потенциальный профессиональный и экологический риск данных НЧ.

Изучение токсических свойств НЧ TiO₂ в последние годы проводится как in vitro с использованием культур клеток различных органов, так и in vivo на моделях различных животных при остром и хроническом воздействии НЧ с учетом дозы, концентрации, площади поверхности, формы и других характеристик. Одновременно оценивается экологическое влияние НЧ TiO₂ на различные объекты окружающей среды. Изучение токсичности НЧ TiO₂ in vitro на разных культурах свидетельствует о выраженных цитотоксических свойствах данных НЧ., особенно высокой цитотоксичностью обладают нанонити TiO₂.

Анализ результатов современных исследований по изучению эмиссии НЧ TiO₂ при их производстве и использовании наноматериалов, содержащих данные НЧ показал, что НЧ TiO₂ обладают более высокой токсичностью, чем обычные микрочастицы, способны накапливаться в органах и тканях, вызывая пролонгированный оксидативный стресс. Генерация активных форм кислорода сопровождается повреждением, трансформацией, пролиферацией клеток тканей и развитием воспалительного процесса с последующим фиброзом или формированием опухолей. Наши исследования, как и исследования других авторов показали, что НЧ TiO₂ попадают в воздух рабочей зоны не только при их производстве, но и при промышленном производстве пигментного TiO₂. Выявленные токсические эффекты НЧ TiO₂ и данные об их эмиссии из различных наноматериалов, содержащих НЧ, свидетельствуют о потенциальном риске для здоровья работающих и населения, а также для биоты окружающей среды.