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纳米农药的监管现状与展望

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纳米农药的监管现状与展望

发布日期:2021-12-31 作者:L 点击:

纳米技术的利用和人工纳米材料的研究始于21世纪初。纳米材料因其较大的表面积与体积比而表现出独特的性能,纳米颗粒的表面聚集着近四分之一或者更多的原子,其原子的化学键不饱和使它具有更高的生物活性和异常的化学活性。其渗透性、扩散率、扩张性会有很大提高,密度、电导率、熔点会降低许多。纳米材料已经在各行各业显示出巨大的应用潜力。

纳米技术和纳米材料在农业领域的应用也有广泛的潜力。在植物保护和植物营养方面,已有报道纳米级肥料和农药的产品上市。

纳米材料虽然有很多传统材料无可比拟的优势,但是其对人和动物的安 全性及环境生态风险也已经受到各行各业的关注。作为肥料和农药的纳米产品,直接施用到环境中而且与人的食物链密切相关,因此在上市之前其对人和动物的安 全性及环境生态风险需要得到充分的评价。然而,监管政策往往迟于技术的发展。有鉴于此,本文以纳米农药为重 点,概述了欧美、中国、印度和澳大利亚等国家目前对纳米农药的监管现状,以期对未来制定监管政策提供借鉴。

纳米材料和纳米农药的定义

纳米技术的定义有很多,美国环保局采用美国国家纳米技术计划的定义:“纳米技术是指在单个原子和分子水平上以及在涉及分子基团(约0.1~100 nm)的“超分子”水平上理解、控制和操纵物质的能力,目的是创建具有全新性质和功能的材料、设备和系统(USEPA,2007)”。

纳米材料就是利用纳米技术生产出来的新型材料。

目前为止,已有多个国家和机构给出了纳米材料的定义:(1)国际标准化组织;(2)经合组织;(3)欧盟新出现及新鉴定的健康风险科学委员会;(4)欧盟联合研究中 心;(5)欧洲委员会和欧盟;(6)美国;(7)澳大利亚有关机构。

以下是ISO和欧盟对纳米材料的定义。

ISO将纳米材料定义为:“任何外部尺寸都在纳米级,或者具有纳米级的内部结构或表面结构(ISO, 2010)”;而将纳米颗粒定义为:“三维外部尺寸都在纳米级(尺寸在1~100 nm范围内)的物体(ISO, 2008)”。

2011年欧盟从物理状态、尺寸和所占比例等几个角度定义了纳米材料:“一种天然的、偶然产生或人工制造的含有颗粒的材料,其颗粒处于游离状态,或作为集合体或团聚体,颗粒的一维或多维外部尺寸在1~100 nm范围内,材料中50%或以上的颗粒都在此尺寸范围内。在特定情况下,或出于对环境、健康、安 全或竞争力的考虑,可将50%的分布比例改为1%~50%”。

关于纳米农药,目前还没有普遍认可的立法定义。然而,普遍被接受的纳米农药就是组分在1~100 nm范围内农药(制剂)产品,并具有与其组分的微小尺寸相关的新特性。农药制剂通常是由农药原药(有效成分)与各种助剂等通过一定的加工技术制备而成的各种混合物。这些助剂的作用是使农药活性成分易于铺展在植物上、均匀分布和使用后保持稳定等。在大多数纳米农药的应用中,纳米材料本身并不是活性成分,而是作为一种辅助化合物来稳定活性成分或增强其控释效果(如纳米胶囊)。而纳米铜和纳米银是纳米材料本身作为活性剂的例子。

目前开发的纳米农药制剂主要有3类:(1)基于聚合物的纳米制剂,即以纳米材料作为农药有效成分的载体,通过吸附、偶联、包裹、镶嵌等方式负载农药,构建纳米载药系统。常用的纳米载体材料有高分子聚合物、固体脂质体、二氧化硅、层状双氢氧化物、黏土和无机碳等,可构建纳米微囊、纳米微球、纳米胶束、纳米凝胶和纳米纤维等农药剂型;(2)将农药活性物质直接加工成纳米尺度粒子,如微乳剂、纳米乳、纳米分散体等;(3)无机纳米颗粒(如二氧化硅、氧化锌、二氧化钛、纳米银),即一些金属及金属氧化物的纳米颗粒具有杀菌作用,可直接作为农药使用,或与农药复配使用可提高农药的功效。

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