اثرات باقيمانده نانولولههاي كربني مورد استفاده در تصفيه فاضلاب بر روي سلامتي انسان 3 2 1 زهرا نوري مطلق حميدرضا پورزماني مريم فروغي چكيده از آن جا كه توليد فاضلاب سال به سال افزايش مييابد و نيز به دليل تنوع آلايندههاي موجود در آن روشهاي مو ثر و پيشرفتهاي براي تصفيه آن مورد نياز است. يكي از موادي كه در سالهاي اخير به صورت رو به رشد براي تصفيه فاضلاب استفاده ميشود نانولولههاي كربني است. تماس با باقيمانده اين مواد (مشابه باقيمانده مواد شيميايي) كه در اثر بلع آب تنفس و تماس پوستي در طول فعاليتهاي معمول در خانه (نظير حمام كردن و پخت و پز) صورت ميگيرد ممكن است اثرات نامطلوب زيادي بر سلامت انسان گذارد. عليرغم اثرات بالقوه نانولولههاي كربني بر سلامتي انسان و محيطزيست و همچنين كاربرد بسيار زياد اين مواد اطلاعات در مورد سميت آنها در آب آشاميدني بسيار كم است. هدف از اين مطالعه پوشش اثراتي است كه باقيمانده اين مواد در آب آشاميدني بر روي سلامت انسان ميگذارد. واژههاي كليدي: تصفيه فاضلاب نانولولههاي كربن اثر بر سلامتي انسان نوع مقاله: مروري دريافت مقاله: 90/8/2 مقدمه كاربرد نانولولههاي كربن nanotubes) Carbon يا (CNTs به عنوان مواد نوپديد به دليل خصوصيات منحصر به فردشان رو به افزايش است. CNTs در واقع صفحهاي گرافيتي (شبكهاي از كربن شش ضلعي) است كه به صورت لولهاي با قطر 1/4 نانومتر و طول در حد ميكرون است. چنانچه در ساخت لوله مذكور يك صفحه كربن به كار رفته باشد Single-walled carbon nanotubes) تكجداره CNTs يا (SWCNTs و اگر چند صفحه به دور هم پيچيده شده باشد CNTs چندجداره nanotubes) Multi-walled carbon يا (MWCNTS ناميده ميشود. ويژگيهاي منحصر به فرد CNTsها مانند نسبت سطح به حجم بالا نيروي كششي و خصوصيات الكتريكي آنها را براي كمپوزيتها سنسورها و پذيرش مقاله: 90/11/24 اسكنرها و وسايل ذخيره انرژي نظير سلولهاي سوختي مواد ايدهآلي ساخته است. به دليل افزايش استفاده از CNTs نگراني در مورد خطرات آن در سيستمها و فرايندهاي بيولوژيكي نيز افزايش يافته است (2 1). در شكل 1 صفحه نشان داده MWCNTS و SWCNTS گرافيتي شده است. كاربردهاي عمومي نانولولههاي كربني نانولولههاي كربن به دليل خصوصيات منحصر به فرد الكتريكي مكانيكي و گرمايي كاربردهاي بالقوه وسيعي در صنايع الكترونيك كامپيوتر هوا- فضا و صنايع ديگر دارند. CNTSها همچنين كاربردهاي پزشكي نظير بيوسنسورهاي كوچك حمل داروها به عضو هدف و مهندسي بافت را دارند (2). - 1 دانشجوي كارشناسي ارشد گروه مهندسي بهداشت محيط دانشكده بهداشت دانشگاه علوم پزشكي لرستان خرمآباد ايران - 2 استاديار مركز تحقيقات محيط زيست دانشكده بهداشت دانشگاه علوم پزشكي اصفهان اصفهان ايران - 3 دانشجوي كارشناسي ارشد كميته تحقيقات دانشجويي گروه مهندسي بهداشت محيط مركز تحقيقات محيط زيست دانشكده بهداشت دانشگاه علوم پزشكي اصفهان اصفهان ايران (نويسنده مسو ول) Email: maryam_foroghi88@yahoo.com 11
اثرات باقيمانده نانولولههاي كربني شكل 1: صفحه گرافيتي SWCNTS و (3) MWCNTS SWCNTS: Single-walled carbon nanotubes MWCNTS: Multi-walled carbon nanotubes كاربردهاي CNTSها در تصفيه آب علاوه بر كاربردهاي متنوع در صنعت به دليل خصوصيات استثنايي جذب CNTSها در تصفيه آب و فاضلاب نيز مورد استفاده قرار گرفته است. CNTSها به عنوان بستر جاذب براي حذف فلزات سنگين مواد آلي و معدني نظير بنزن اتيل بنزن تولوي ن گزيلن و نيز آلودگيهاي بيولوژيكي به كار رفته است (3-6). توجه خاص به اين مواد در تصفيه آب از آن جهت است كه اين مواد براي حذف انواع آلايندههاي شيميايي و بيولوژيكي آب مو ثر هستند (7). به تازگي مشخص شده است كه ميتوان CNTSها به عنوان ماده منعقدكننده ناهمگن coagulant) (Heterogeneous در تصفيه فاضلاب استفاده نمود (3). موفقيت CNTSها به عنوان بستر در حذف آلايندههاي بيولوژيكي به خصوصيات منحصر به فرد فيزيكي سميت براي سلول و ويژگيهاي عملياتي سطح آنها نسبت داده ميشود (7). همچنين در چند مطالعه از CNTS براي فيلتراسيون نيز استفاده شده است. مزاياي استفاده از CNTSها در فيلتراسيون عبارت از الف) به دام انداختن و غير فعال كردن همزمان پاتوژنها (7 ب) ( قابليت استفاده مجدد از آنها (8) ميباشد. عليرغم اهميت CNTSها در زلالسازي و تصفيه آب عدم حلاليت اين مواد از چالشهاي پيش رو در استفاده از آنهاست. اين موضوع سبب ميشود كه CNTSها پس از استفاده به صورت رسوب تجمع يابند. در سالهاي اخير چند تلاش موفقيتآميز جهت تهيه CNTSهاي محلول در آب با استفاده از تكنيكهاي مختلف صورت گرفته است ( 9 ) اما از طرفي تبديل CNTSها به فرم محلول در آب با استفاده عملي از آنها به عنوان بستر جاذب منافات دارد. عليرغم مسايل گفته شده ميتوان از CNTSهايي كه حلاليت مناسبي دارند جهت ساخت غشاهاي كمپوزيت membranes) (Composite استفاده نمود. از سوي ديگر CNTSهايي كه به طور متعادل داراي هر دو ويژگي حلاليت و آبگريزي هستند نسبت به زماني كه كاملا محلول يا كاملا آبگريز هستند ميل بيشتري به باكتريها از خود نشان ميدهند (7). اهداف مطالعه از آن جايي كه در صورت استفاده از CNTSها (چه در فيلتراسيون و چه در جذب) ممكن است بخشي از اين مواد در آب باقي بماند سبب ايجاد نگرانيهايي در مورد سلامت انسان شده است. با اين حال و با وجود كاربرد گسترده CNTSها در زلالسازي و تصفيه آب پيامدهاي بهداشتي اين مواد در آب براي زندگي بشر هنوز نامشخص و بحثي بزرگ است (10). بنابراين بررسي جامع اثرات بالقوه نامطلوب اين مواد جهت توسعه مناسب و ايمن آنها به عنوان موادي كه كاربردي رو به رشد دارند ضروري است. اثرات باقيمانده نانولولهه يا كربني بر سلامت انسان CNTSها اثرات چندگانهاي بر روي سيستمهاي سلولي پستانداران دارند. CNTSها از نظر بيولوژيكي مقاوم هستند و در موشها سبب التهاب ريوي و نيز تكثير سلولي ريه و رشد ماهيچههاي قلبي ميشوند. سميت CNTS بر روي سلولهاي پستانداران از كوارتز و آزبست نيز بيشتر است و تابع اندازه فيزيكي لولهها حالت فيزيكي لولهها (اين كه آيا به صورت محلول هستند يا تجمع يافته) وجود ناخالصيهاي بدون شكل در CNTS و نوع تصفيه براي آمادهسازي CNTS هاست. به عنوان نمونه سميت CNTS محلول كمتر از سميت CNTS تجمع يافته است (7). 12
زهرا نوري مطلق و همكاران به هر حال نگراني در مورد سميت CNTSها و اين كه اگر به طور تصادفي وارد محيطزيست از جمله آب آشاميدني شوند بهداشت عمومي را تهديد ميكنند ايجاب ميكند كه به اثرات CNTSها بر سلامت انسان بيشتر پرداخته شود. اين بخش با توجه به متون موجود به بررسي اثرات سمي CNTSها و مسيرهاي جذب احتمالي اين مواد در دستگاه گوارش ميپردازد. اثرات عمومي سميت نانولولههاي كربني هر چند كاربرد CNTSها در بسياري از زمينهها از جمله تصفيه آب مزاياي زيادي دارد اما اين مواد روي سلامتي و محيطزيست اثرات مضري دارد. به عنوان نمونه رها كردن CNTSها به محيطزيست ميتواند اثرات مضري را روي اكوسيستمهاي طبيعي داشته باشد. به علاوه CNTSها ممكن است در اثر تداخل يا صدمه به DNA اثرات نامطلوبي را روي اندامهاي بدن داشته باشد (11). البته بايستي خاطر نشان كرد كه CNTSها و ديگر نانو مواد مهندسي شده materails) (ENMs Engineering nano در صورتي ميتوانند تا ثيرات بيولوژيكي داشته باشند كه 1) بتوانند وارد يك سيستم بيولوژيكي شوند 2) به مقدار كافي وارد شوند و 3) پتانسيل اثرگذاري بر روي فرآيندهاي بيوشيميايي/بيولوژيكي سلول را داشته باشند. همچنين قادر باشند به طور مستقيم يا غير مستقيم روي سيستم بيولوژيكي اثر گذارند (12). تحقيقات موجود نشان داده است كه CNTSها قادرند از طريق پوست دستگاه تنفسي و يا دستگاه گوارش وارد بدن شوند و در اندامهاي مختلف ترسيب شوند كه اين موضوع در نهايت منجر به بسياري از اثرات سوء بيولوژيكي خواهد شد. البته در حيوانات آزمايشگاهي انتقال ژنتيكي نيز گزارش شده است (10). نانوذراتي نظير CNTSها تا ثيرات منفي خود را بر روي اندامهاي بيولوژيكي به طرق زير ميگذارند. 1) به دليل بالا بودن نسبت سطح به حجم و در نتيجه فعاليت بالا (Reactivity) اين مواد به عنوان حاملي جهت انتقال مواد سمي به داخل سلول عمل ميكنند. 2) با ساختارهاي بيولوژيكي با اندازه مشابه CNTSها نظير DNA و پروتي ينها يا مولكولهايي كه از نظر بيولوژيكي فعال هستند وارد فعل و انفعال ميشوند (12). بايستي خاطر نشان كرد كه سميت CNTSها بستگي به موارد زير دارد. 1) مقدار و نوع قرارگيري تركيبات تشكيلدهنده در CNTSها 2) قابليت پايداري يا عدم پايداري آن در اندامها 3) پاسخ بدن ميزبان جهت دفع اين مواد (10). سميت سلولي (Cytotoxicity) در مطالعه سميت سلولي درجهاي مهم است كه در آن عامل مورد نظر سبب ايجاد فعاليت تخريبي مشخصي در سلولهاي خاصي ميشود. همان طور كه قبلا گفته شد CNTSها اثرات چندگانهاي را روي سيستمهاي سلولي پستانداران دارند. به طور كلي اثرات سميت سلولي CNTSها به خواص فيزيكي و شيميايي ذاتي آنها از قبيل ساختار طول و توزيع اندازه مساحت سطح شكل درجه پراكندگي و دانهبندي حالت تراكم وجود ناخالصيهاي بيشكل ميزان اكسيداسيون روش ساخت ناخالصيهاي فلز پوشش غلظت و دوز تثبيت جذب سلولي و پاسخ به سميت توسط سلولهاي مختلف بستگي دارد (14 13). به عنوان نمونه ذرات كوچك و گرد در مقايسه با ذرات بزرگ و فيبر مانند به راحتي به بافت نفوذ ميكنند (12) و يا SWCNTS با حلاليت خوب نسبت به SWCNTSهاي تجمع يافته (در اندازه ميكروني) سميت كمتري دارند (10). همچنين مشخص شده است كه SWCNTSها در مقايسه با MWCNTS سميت بيشتري بر روي باكتريها دارند. سه عامل در اين موضوع دخيل است. - قطر كوچك نانولولهها كه نفوذ نانولولهها را به داخل ديواره سلولي تسهيل ميكند. - مساحت سطح اين مواد سطح بزرگتري را براي تماس و ايجاد فعل و انفعال با سلول فراهم ميكند. - خصوصيات الكترونيكي و شيميايي منحصر به فرد اين مواد نيز مو ثر است (15). 13
اثرات باقيمانده نانولولههاي كربني در مجموع و طبق مطالعات انجام گرفته ترتيب سميت سلولي به قرار زير گزارش شده است (10): MWCNTS > SWCNTS <كوارتز< فلورانها Wang و همكاران گزارش كردند كه در دوز يكسان MWCNTSهاي با قطر كوچكتر سميت كمتري نسبت به MWCNTSهاي با قطر بزرگتر دارند (16). بنابراين سميت در قطرهاي مختلف MWCNها متفاوت است. سميت ژنوم (Genotoxicity) در حال حاضر تحقيقات اندكي در مورد تغييرات ژني كه توسط CNTSها به وجود ميآيد انجام شده است. در مطالعاتي كه در مورد تماس CNTS با سلولهاي لايه پوشاننده بيضه و صفاق انجام شد مشخص شد كه MWCNTSهاي بلند (بلندتر از 5) μ ميتوانند مشابه آزبست عمل كنند و مستعد به وجود آمدن مزوتيلونما (Mesotheliomas) در موش و موش صحرايي شوند (17). اثرات سرطانزايي MWCNTSهاي كوتاه (كوتاهتر از 5) μ پس از تزريق داخل صفاقي مشاهده نشد (18 17). دليل آن ميتواند توانايي فاگوسيتها در بلع آنها و پاك كردن ذرات از پرده جنب باشد كه در مورد رشتههاي بلند اين قابليت وجود ندارد (19 17). Patlolla و همكاران سميت MWCNTSهاي خالص را بر روي سلولهاي فيبروبلاست پوستي انسان سالم بر اساس توانايي زنده ماندن سلول آسيب به DNA و آپوپتوز (Apoptosis) (مرگ از پيش برنامهريزي شده) مورد بررسي قرار دادند. نتايج به وضوح نشان داد كه افزايش معنيداري در سميت سلولي سميت ژنتيكي و آپوپتوز در سلولهاي سالم فيبروبلاست پوست انسان در اثر مواجهه با MWCNTSها رخ داد (20). در مطالعه Simate و همكاران نيز مشخص شد كه MWCNTSها قادر به تجمع و ايجاد آپوپتوزيس در سلولهاي بنيادي جنين موش هستند و پروتي ين سركوبگر تومور را فعال ميكنند. مطالعه بر روي جهشزايي با استفاده از نشانگر ملكولي اندوژنز (آدنين فسفوريبوزيل ترانسفراز) نشان داد كه جهش در سلولهاي بنيادي جنين موش در اثر مواجهه با MWCNTSها در مقايسه با جهش خود به خودي دو برابر است (10). با استفاده از كامت اسي قليايي assay) (Alkaline comet و سنجش ريزهستكها مشخص شد كه SWCNTS قادر به ايجاد تغييرات ژني در سلولهاي پوششي برونش انسان هستند (21). فرضيهه يا متعددي را ميتوان براي اثر سميت ژنتيكي MWCNTSها پيشنهاد كرد. از جمله ميتوان به تشكيل تركيب اضافي و يا آسيب در سطح DNA يا كروموزوم اشاره كرد (20). فعل و انفعال مستقيم بين نانوذرات و مواد ژنتيكي را نيز نبايد از نظر دور داشت (10). بسياري از خواص CNTSها كه در اين بخش مورد بحث واقع شد منجر به سميت آنها ميشود. در واقع اين خواص به هم مرتبط هستند و تحت تا ثير شرايط محيط خارجي (در طول دوره توليد استفاده و دفع اين مواد) قرار ميگيرند. با اين حال هيچ توافق جهاني تعريف شدهاي در مورد خطرات (از جمله غلظت) CNTSها بر روي سلامت انسان وجود ندارد (13). مواجهه با دستگاه گوارش مسيرهاي مختلفي براي ورود نانو مواد به بدن وجود دارد. در حالي كه بسياري از مطالعات مربوط به سميت CNTSها بر روي مواجهه از طريق راههاي تنفسي متمركز شدند (23 22) مطالعات اندكي در مورد ورود نانولولههاي كربني از طريق بلع يا مسيرهاي گوارشي وجود دارد. ورود آنها به بخشهاي گوارشي ميتواند ناشي از تماس دست با دهان يا نتيجه بلع موكوس پس از استنشاق اين مواد باشد (17 14). همچنين از طريق آب آشاميدني آلوده شده به آنها ميتواند باشد. كل مسير گوارشي در تماس مستقيم با همه مواد بلع شده ميباشد و مواد مغذي لازم براي بدن (به جز گازها) از اين مسير جذب ميشوند. كل سطح دستگاه گوارش علاوه بر اين كه محل ورود ماكروملكولهاي مورد نياز بدن است به عنوان يك مانع پيچيده نيز عمل ميكند (14). در شكل 2 چهار مسير مختلف نشان داده شده است كه از طريق آنها ذراتي مانند CNTSها پس از بلع به داخل و سراسر دستگاه گوارش انتقال مييابند (24). اگرچه وظيفه اصلي سلولهاي مخاطي (انتروكيستها) 14
زهرا نوري مطلق و همكاران -1 جذب و انتقال مواد مغذي براي توزيع سيستمايك و عملكرد بهينه سلول است اما برخي اطلاعات نشان دادند كه سلولها همچنين ميتوانند مواد را در سايز نانو از طريق آندوسيتوز به دست آورند (24). يكي ديگر از مسيرهاي جذب مسير انتقال درون سلولي (Transcellular) است كه اين مسير متداولترين مسير براي جذب ذرات در مقياس نانو و ميكرو ميباشد (25). شكل 2: خلاصهاي از انتقال ذرات در سرتاسر مسير گوارشي آندوسيتوز از طريق سلولهاي "معمولي" مخاطي براي ذرات > nm 2-50-100 انتقال درون سلولي اين مسير مسير اصلي براي جذب ذرات است و معمولا براي نانوذرات درشت nm) 20-100) و ميكروذرات ريز nm) 500-100) مطرح است. 3- پرسورپشن يا عبور ذرات از طريق فواصل موجود در مخاط و به طور كلي ورود آنها به گردش خون. 4- جذب بين سلولي معمولا كمپلكسهاي سيناپسي حتي به كوچكترين نانوذرات اجازه ورود نميدهند اما برخي داروها و شرايط تغذيهاي نظير بيماريها اين وضعيت را تغيير ميدهند و بدين ترتيب نانوذرات بسيار ريز قادر به ورود خواهند شد (24). مسير سوم جهت انتقال ذرات پرسورپشن (Persorption) است. پرسورپشن واژهاي براي توصيف عبور ذرات از روزنههاي سلولي روده (از طريق فواصل موجود در مخاط) و به طور كلي ورود آنها به گردش خون ميباشد. با اين حال بعيد است كه پرسورپشن كارايي بالايي داشته باشد چرا كه محدود به موادي با قطر كمتر از 5) nm) 0/005 μm ميباشد. در حالي كه محدوده اندازه CNTSها -1 100 nm است (24). آخرين مسير ممكن براي عبور مسير بين سلولي است. تحت شرايط خاص نانوذرات خيلي كوچك قادرند با انتقال از اتصالات محكم بين سلولهاي مخاطي به بافت دستگاه گوارش برسند (24). با وجود امكان انتقال CNTSها اين تصور ميرود كه دستگاه گوارش نسبت به ششها حفاظت بيشتري دارد (24). در واقع تحقيقات پيشين نشان دادند كه در ورود از مسير دهاني جذب CNTSها و فلورانها محدود است (10). انتظار ميرود كه نانوذرات كم محلول (مانند CNTSها) دفع ميشوند و يا اگر در دستگاه گوارش باقي ماندند تا حدودي توسط ماكروفاژها پاكسازي ميشوند. با اين حال اگر سلولهاي فاگوسيتوز سسيستم ايمني (مثلا ماكروفاژها نوتروفيلها و سلولهاي دندريت) تا حدودي توسط CNTSها دچار اختلال شوند اين مواد قادر خواهند بود از طريق پوشش دستگاه گوارش به اندامهاي حساس مختلف بدن انسان وارد شوند. نتيجهگيري اگرچه دانش كنوني در مورد اثرات CNTSها بر روي سلامت انسان اندك و در ابتداي راه است اما از آن جا كه اثرات منفي CNTSها بر روي انسان محرز است لازم است كه استفاده از آنها محدود شود و يا آن كه تمهيداتي براي حذف مو ثر باقيمانده اين مواد از آب (پس از تصفيه آن) اتخاذ شود. با توجه به خصوصيات استثنايي CNTSها در مقايسه با ساير موادي كه امروزه در تصفيه استفاده ميشوند و كاربري روزافزون اين مواد به نظر ميرسد كه بايستي مطالعاتي بر روي مشخص شدن اثرات قطعي CNTSها بر روي انسان تعيين غلظتهاي حداكثر و مجاز باقيمانده آنها و نيز حصول راهكارهاي مو ثري براي حذف باقيمانده اين مواد از آب انجام گيرد. 15
اثرات باقيمانده نانولولههاي كربني References 1. Luongo LA, Zhang XJ. Toxicity of carbon nanotubes to the activated sludge process. J Hazard Mater 2010; 178(1-3): 356-62. 2. Coccini T, Roda E, Sarigiannis DA, Mustarelli P, Quartarone E, Profumo A, et al. Effects of water-soluble functionalized multi-walled carbon nanotubes examined by different cytotoxicity methods in human astrocyte D384 and lung A549 cells. Toxicology 2010; 269(1): 41-53. 3. Simate GS, Cluett J, Iyuke SE, Musapatika ET, Ndlovu S, Walubita LF, et al. The treatment of brewery wastewater for reuse: State of the art. Desalination 2011; 273(2-3): 235-47. 4. Pourzamani H, Bina B, Rashidi A, Amin MM. Performance of raw and regenerated multi- and single-walled carbon nanotubes in xylene removal from aqueous solutions. Int J Env Health Eng 2012; 1: 4. 5. Bina B, Amin MM, Rashidi A, Pourzamani HR. Benzene and Toluene Removal by Carbon Nanotubes From Aqueous Solution. Archives of Environmental Protection 2012; 38(1): 3-25. 6. Bina B, Pourzamani H, Rashidi A, Amin MM. Ethylbenzene Removal by Carbon Nanotubes from Aqueous Solution. Journal of Environmental and Public Health 2012. [In Press] 7. Upadhyayula VK, Deng S, Mitchell MC, Smith GB. Application of carbon nanotube technology for removal of contaminants in drinking water: a review. Sci Total Environ 2009; 408(1): 1-13. 8. Brady-Estevez AS, Kang S, Elimelech M. A single-walled-carbon-nanotube filter for removal of viral and bacterial pathogens. Small 2008; 4(4): 481-4. 9. Zhang L, Ni QQ, Fu Y, Natsuki T. One-step preparation of water-soluble single-walled carbon nanotubes. Applied Surface Science 2009; 255(15): 7095-9. 10. Simate GS, Iyuke SE, Ndlovu S, Heydenrych M, Walubita LF. Human health effects of residual carbon nanotubes and traditional water treatment chemicals in drinking water. Environ Int 2012; 39(1): 38-49. 11. Savolainen K, Alenius H, Norppa H, Pylkkanen L, Tuomi T, Kasper G. Risk assessment of engineered nanomaterials and nanotechnologies--a review. Toxicology 2010; 269(2-3): 92-104. 12. Som C, Wick P, Krug H, Nowack B. Environmental and health effects of nanomaterials in nanotextiles and facade coatings. Environment International 2011; 37(6): 1131-42. 13. Stella GM. Carbon nanotubes and pleural damage: perspectives of nanosafety in the light of asbestos experience. Biointerphases 2011; 6(2): 1-17. 14. Gazso A, Fiedeler U. How Nanoparticles Enter the Human Body and Their Effects There [Online]. 2010; Available from: URL: http://epub.oeaw.ac.at/ita/nanotrust-dossiers/dossier003en.pdf/ 15. Kang S, Herzberg M, Rodrigues DF, Elimelech M. Antibacterial effects of carbon nanotubes: size does matter! Langmuir 2008; 24(13): 6409-13. 16. Wang X, Jia G, Wang H, Nie H, Yan L, Deng XY, et al. Diameter effects on cytotoxicity of multi-walled carbon nanotubes. J Nanosci Nanotechnol 2009; 9(5): 3025-33. 17. Aschberger K, Micheletti C, Sokull-Kluttgen B, Christensen FM. Analysis of currently available data for characterising the risk of engineered nanomaterials to the environment and human health--lessons learned from four case studies. Environ Int 2011; 37(6): 1143-56. 18. Muller J, Delos M, Panin N, Rabolli V, Huaux F, Lison D. Absence of carcinogenic response to multiwall carbon nanotubes in a 2-year bioassay in the peritoneal cavity of the rat. Toxicol Sci 2009; 110(2): 442-8. 19. Donaldson K, Murphy FA, Duffin R, Poland CA. Asbestos, carbon nanotubes and the pleural mesothelium: a review of the hypothesis regarding the role of long fibre retention in the parietal pleura, inflammation and mesothelioma. Part Fibre Toxicol 2010; 7: 5. 20. Patlolla A, Knighten B, Tchounwou P. Multi-walled carbon nanotubes induce cytotoxicity, genotoxicity and apoptosis in normal human dermal fibroblast cells. Ethn Dis 2010; 20(Suppl 1): S1-72. 21. Lindberg HK, Falck GC, Suhonen S, Vippola M, Vanhala E, Catalan J, et al. Genotoxicity of nanomaterials: DNA damage and micronuclei induced by carbon nanotubes and graphite nanofibres in human bronchial epithelial cells in vitro. Toxicol Lett 2009; 186(3): 166-73. 22. Thurnherr T, Brandenberger C, Fischer K, Diener L, Manser P, Maeder-Althaus X, et al. A comparison of acute and long-term effects of industrial multiwalled carbon nanotubes on human lung and immune cells in vitro. Toxicol Lett 2011; 200(3): 176-86. 23. Shvedova AA, Kisin ER, Porter D, Schulte P, Kagan VE, Fadeel B, et al. Mechanisms of pulmonary toxicity and medical applications of carbon nanotubes: Two faces of Janus? Pharmacol Ther 2009; 121(2): 192-204. 24. Powell JJ, Faria N, Thomas-McKay E, Pele LC. Origin and fate of dietary nanoparticles and microparticles in the gastrointestinal tract. J Autoimmun 2010; 34(3): J226-J233. 25. Bouwmeester H, Dekkers S, Noordam MY, Hagens WI, Bulder AS, de HC, et al. Review of health safety aspects of nanotechnologies in food production. Regul Toxicol Pharmacol 2009; 53(1): 52-62. 16
زهرا نوري مطلق و همكاران Effects of Residual Carbon Nanotubes in Water Treatment on Human Health Zahra Noori Motlagh 1, Hamid Reza Pourzamani 2, Maryam Foroughi 3 Abstract Since the wastewater production is increasing every year and also because of increase of contaminations variety in it, it is required that applied effective and enhanced methods for treatment of it. One of materials that used promising for treatment of wastewater is carbon nanotubes. Exposure to residual of this matters in wastewater after treatment of it, is because of ingestion of drinking water, inhalation and dermal contact during regular indoor activities (e.g., bathing, cooking) may pose many effects on human health. Despite carbon nanotubes (CNTSs), potential impacts on human health and the environment and increase of their implication recent years, the information on the toxicity of CNTSs in drinking water is very limited. The goal of this study is coverage of human health impacts of residuals of CNTSs in water. Key words: Wastewater Filtration, Carbon Nanotubes, Human Health 1- MSc Student, Department of Environmental Health Engineering, School of Public Health, University of Lorestan, Khoramabad, Iran 2- Assistant Professor, Environmental Research Center, School of Public Health, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran 3- MSc Student, Student Research Committee, Department of Environmental Health Engineering, Environmental Research Center, School of Public Health, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran (Corresponding Author) Email: maryam_foroghi88@yahoo.com 17