CC BY
35ГЕОЭКОЛОГИЯ GEO-ECOLOGY
Обзорная статья / Review article УДК 504.05/.06:614
DOI: http://dx.doi.org/10.21285/2500-1582-2019-1 -108-121
Анализ опасностей нанотехнологий, пути их минимизации на современном этапе
© С.А. Медведева
Иркутский национальный исследовательский технический университет, г. Иркутск, Российская Федерация
Резюме: Локомотивными отраслями шестого технологического уклада признан ряд направлений развития науки, технологий и техники, в том числе новые материалы и нанотехнологии. Мировое сообщество вступает в новую эпоху развития, связанную с разработкой и практическим использованием достижений науки в области нанотехнологий, которое осуществляется очень быстрыми темпами. Цель данной работы заключалась в анализе опасностей нарастающих масштабов внедрения нанотехнологий, анализе формирования нормативно -технической базы для контроля и управления возникающими рисками. Анализ выполнен на основе обзора современных публикаций и нормативно-технической документации. Рассмотрена динамика формирования активности разработок нанотехнологий в России и за рубежом, многогранных возможностей использования нанодостижений, в том числе в перспективе, и многофакторных возникающих при этом опасностей и рисков. Рассмотрены реализация государственной политики по развитию наноиндустрии в России и возможности управления нанорисками. Возникающие реальные риски нанотехнологий необходимо изучать и систематизировать, разрабатывать механизмы их контроля и минимизации. Уже сегодня необходимо тщательно анализировать и учитывать последствия научных и хозяйственных стратегий, их влияние на общество и экологическую ситуацию, чтобы не повторить негативную сторону результатов открытия ядерных процессов.
Ключевые слова: нанотехнологии и наноиндустрия, опасности нанотехнологий и нанориски, стандартизация, менеджмент нанорисков, экомаркировка
Информация о статье: Дата поступления 11 декабря 2018 г.; дата принятия к печати 20 января 2019 г.; дата онлайн-размещения 29 марта 2019 г.
Для цитирования: Медведева С.А. Анализ опасностей нанотехнологий, пути их минимизации на современном этапе. XXI век. Техносферная безопасность. 2019. Т. 4, № 1. С. 108-121. DOI: 10.21285/2500-1582-2019-1-108121.
Nanotechnology risk analysis and modern risk elimination methods
Svetlana A. Medvedeva
Irkutsk National Research Technical University, Irkutsk, Russian Federation
Abstract: A number of research areas, technologies and techniques were recognized as locomotive branches of the sixth technological structure. The world community is entering a new era of rapid nanotechnology develop-ment. The purpose of this work is to analyze the dangers of nanotechnology implementation, formation of a regulatory framework for controlling emerging risks. The analysis is based on current publications and regu-latory technical documents. The dynamics of nanotechnology development in Russia and abroad, multifac-eted possibilities of using nanotechnology achievements, multifactorial hazards and risks arising from their uses. The article deals with the state policy on Russian nanotechnology industry development and possibili-ties of nanorisk management. The emerging nanotechnology risks have to be studied, control and minimiza-tion mechanisms have to be systematized and developed. It is necessary to carefully analyze and take into account consequences of scientific and economic strategies, their impact on society and the environment in order to avoid negative aspects of nuclear processes.
Keywords: nanotechnology and nanotechnology industry, nanotechnology hazard and nanotechnology risks, standardization, nanotechnology risk management, eco-labelling
ISSN 2500-1582
(print) ISSN 2500-1574 (online)
XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
Том 4 № 1 2019
С.60-73 Vol. 4 no. 1 2019 pp. 60-73
Медведева С.А. Анализ опасностей нанотехнологий, пути их минимизации
на современном этапе
Information about the article: Received December 11, 2018; accepted for publication January 20, 2019; available online March 29, 2019.
For citation: Medvedeva S.A. Nanotechnology risk analysis and modern risk elimination methods. XXI vek. Tekhnosfer-naya bezopasnost' = XXI century. Technosphere Safety. 2019, vol. 4, no. 1, pp. 60-73. (In Russ.) DOI: 10.21285/25001582-2019-1-108-121.
Введение
Наиболее развитые страны современного общества стоят на пороге освоения шестого технологического уклада. Локомотивными отраслями шестого технологического уклада признан ряд направлений развития науки, технологий и техники, в том числе, новые материалы и нанотех-нологии.
Президентская инициатива «Стратегия развития наноиндустрии», определяющая место и значение нанотехнологий, гласит: «Мир вступает в новую эпоху развития, связанную с разработкой и практическим использованием достижений науки в области нанотехнологий. Наноиндустрия, которая базируется на манипуляции отдельными атомами и молекулами, конструировании из них новых материалов и изделий,
будет в XXI в. определять прогресс и состояние дел во всех областях человеческой деятельности» [1].
Мировое сообщество вступает в новую эпоху развития, связанную с разработкой и практическим использованием достижений науки в области нанотехнологий. Наноиндустрия пока находится на начальном этапе развития, когда получение результатов определяется в первую очередь новыми идеями. Разработки новых нано-технологий и наноматериалов быстрыми темпами ведутся во всех странах, имеющих программы по развитию нанотехнологий, прежде всего это США, Япония, Китай, Германия. В течение последних 11 лет 60 стран мира инвестировали в области нано-технологий более 67 млрд долл. Динамика инвестиций представлена на рис. 1 [2].
Рис. 1. Динамика роста инвестиций (государственных и частных) в наноиндустрию в мире Fig. 1. Global dynamics of investment (public and private) to the nanotechnology industry
Том 4 № 1 2019
С.60-73 Vol. 4 no. 1 2019 pp. 60-73
XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ISSN 2500-1582
(print) ISSN 2500-1574 (online)
ГЕОЭКОЛОГИЯ GEO-ECOLOGY
Объем только государственных инвестиций в наноиндустрию на 2012 г. составил:
США - 2,1 млрд долл. (28% от мира);
ЕС - 2,0 млрд долл. (24% от мира);
Япония - 1,3 млрд долл. (17% от
мира);
РФ - 1,0 млрд долл. (13% от мира).
Согласно прогнозам Lux Research мировой рынок наноиндустрии продолжает свой рост бурными темпами - в период 2015-2020 гг. со среднегодовой скоростью 15%, и в 2020 г. его объем составит более 6 трлн долл. США [3].
Доля российской отечественной продукции наноиндустрии на мировом рынке высоких технологий планировалась к 2015 г. в объеме около 3%. Однако достичь этого уровня Россия не смогла. Во многом сказался тот факт, что нанотехнологиче-скую инициативу Россия приняла на 7-10 лет позже, чем зарубежные страны. В результате Россия пока отстает от мировых лидеров отрасли - США, Японии и ЕС как по показателям развития НИОКР, так и по коммерциализации изобретений [4].
Основы государственной политики в сфере наноиндустрии были определены в Президентской инициативе «Стратегия развития наноиндустрии» и «Программе развития наноиндустрии в Российской Федерации до 2015 года», согласно которым в России должна быть сформирована национальная нанотехнологическая сеть и обеспечены условия для ее эффективной деятельности [1, 5].
Для реализации государственной политики по развитию наноиндустрии в 2007 г. по инициативе Президента России была создана Госкорпорация «Роснано-тех», преобразованная в 2010 году в Группу РОСНАНО, которая выступает соинвесто-ром в нанотехнологических проектах со значительным экономическим и социальным потенциалом. В 2010 г. был организован Фонд инфраструктурных и образовательных программ (Фонд), задачей которого является развитие инновационной инфраструктуры наноиндустрии и связанных с ней высокотехнологичных секторов в России. В настоящее время Россия активно развивает рынок нанотехнологий, увеличивая выпуск отечественной нанопродукции, динамика которого представлена в табл. 1 [6].
По данным Росстата, в 2016 г. продукцию, связанную с нанотехнологиями, выпускали уже более 500 предприятий и организаций из 57 регионов страны. Объем продаж российской продукции наноинду-стрии (в текущих рыночных ценах) составил 1 579,9 млрд руб.
В 11 регионах России работает 15 нанотехнологических центров - «узлов» первой в России венчурностроительной сети. Наноцентрами создано более 550 стартапов в самых разных технологических областях - наноэлектронике, фотонике, робототехнике, в сфере аддитивных технологий, композитных материалов, разработки сложного медицинского оборудования, новой энергетике.
Динамика выпуска продукции наноиндустрии в России, млрд руб.
Таблица 1
Table 1
Dynamics of nanotechnology output in ussia, billion rubles
Год выпуска 2013 2014 2015 2016
Выпуск нанопродукции 522,2 944,3 1269,3 1579,9
110
ISSN 2500-1582
(print) ISSN 2500-1574 (online)
XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
Том 4 № 1 2019
С.60-73 Vol. 4 no. 1 2019 pp. 60-73
Медведева С.А. Анализ опасностей нанотехнологий, пути их минимизации
на современном этапе
«Прогноз научно-технологического развития Российской Федерации на период до 2030 года» является одним из основных документов системы стратегического планирования развития Российской Федерации. Он определяет наиболее перспективные области развития науки и технологий на период до 2030 г., в том числе и нанотехнологий [7].
Согласно докладу главы компании АО «Роснано» Анатолия Чубайса, представленному на открытой лекции в Университете ИТМО (5 июня 2017 г.), об успехах и перспективах развития российской наукоёмкой индустрии нанотехнологий на период до 2027 г., в России с 2007 г. уже ведется плотная работа в шести уникальных кластерах в сфере наноиндустрии: «Ядерная медицина», «Инновационная нанобиофар-мацевтика», «Солнечная энергетика», «Наноэлектроника и фотоника», «Новые материалы», «Покрытия и модификация поверхности». Планируется начать пилотные работы еще в пяти направлениях в кластерах: «Гибкая электроника», «Нано-модифицированные материалы», «Переработка твердых отходов», «Промышленное хранение энергии» и «Ветроэнергетика». При комплексном развитии всех 11 кластеров российского рынка нанотехнологий к 2027 г. объем рынка может составить около 4,4 трлн руб., а объем инвестиций увеличится с 22 до 87 млрд руб. В 2016 г. более 76% производства российской продукции наноиндустрии сосредоточилось пока в трех отраслях: производство кокса и нефтепродуктов, металлургическое производство и химическое производство. Наиболее яркой тенденцией последнего времени является взрывной рост наноэлек-троники, обусловленный беспрецедентным спросом на мобильные цифровые устройства. Также динамично развиваются кластеры наномедицины и наноматериалов [8].
Цель исследования
Цель данной работы заключалась в анализе опасностей нарастающих масштабов внедрения нанотехнологий, анализе формирования нормативно-законодательной базы для контроля и управления возникающими рисками.
Анализ достоинств и опасностей нанотехнологий
Взрывное развитие и освоение нанотехнологий обеспечивают уникальные свойства наночастиц и возможность работать на молекулярном уровне. Удивительной особенностью наночастиц является резкое изменение или появление нового свойства при достижении определенного размера (в диапазоне от 1 до 100 нанометров, 1 нм = 10-9 м). Эти частицы обладают качественно новыми свойствами, функциональной активностью и эксплуатационными характеристиками. В наноразмерном состоянии вещества приобретают новые химические, физические и биологические свойства, существенно отличающиеся от их свойств в макрообъемном состоянии. Это позволяет создавать товары и технологии с новыми и уникальными свойствами.
Уже сегодня достижения нанотехно-логий позволили осуществить прорыв в самых разных сферах жизнедеятельности современного общества - экономики, медицины, научных исследований, информационных технологий, экологии, оборонной промышленности. Приведем лишь некоторые примеры [7, 9, 10]. В области медицины наноматериалы используются в качестве хорошо приживающихся имплантантов и протезов. Перспективны для лечения и диагностики онкологических заболеваний ферромагнитные жидкости, содержащие нанопорошки железа и никеля. Возможно создание лекарств на основе нанопорошка железа с пролонгированным действием для лечения заболеваний кроветворных орга-
Том 4 № 1 2019
С.60-73 Vol. 4 no. 1 2019 pp. 60-73
XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ISSN 2500-1582
(print) ISSN 2500-1574 (online)
111 Л
ГЕОЭКОЛОГИЯ GEO-ECOLOGY
нов, заживления ран, язвы желудка. Высокую эффективность имеют противоожоговые повязки с использованием нанопорош-ка серебра, которые позволяют исключить перевязки во все время заживления. Очень удобны для практического использования рентгеноконтрастные шовные материалы, которые представляют собой шелковые, лавсановые или капроновые нити с нанесенным на них по специальной технологии слоем нанодисперсного вольфрама. Высокая адсорбционная способность наноад-сорбентов по отношению к микроорганизмам обеспечивает их эффективное применение в медицинских, микробиологических, мембранных технологиях.
Комплекс уникальных свойств - высокая прочность, сверхпроводимость, капиллярные, оптические, магнитные и др. -определяет широчайший спектр применения углеродных наноматериалов. Главными областями их применения являются электроника автомобилестроения (придание полимерам антистатических и проводящих свойств) и спортивные товары (углеродные нанотрубки входят в состав нанокомпозитов, из которых изготавливают эти товары) - это клюшки для гольфа, хоккея, лыжные палки, спиннинги, бейсбольные биты и др.
В ближайшие несколько лет применение нанотехнологий в промышленных масштабах качественно изменит многие сферы человеческой деятельности, повседневную жизнь людей. Еще большие перспективы, некоторые грандиозные, почти фантастические с точки зрения современного мышления, ожидаются при развитии этого направления в будущем [1, 5-7].
Изменятся технологии строительства и архитектурные решения. Будут созданы автомобили, работающие на водородных топливных элементах. Новые системы управления, легкие и прочные конструкционные материалы значительно увеличат надежность и снизят стоимость лета-
тельных аппаратов всех типов, прежде всего самолетов и космических кораблей. Телевизионная аппаратура высочайшего класса, практически вечные батарейки или лампочки будут доступны каждому.
Новые принципы медицинского обслуживания (внедрение принципиально новых диагностических средств (биочипов), использование микроробототехнических, микросенсорных систем для телемедицины, наноструктурированные материалы с эффектом памяти формы и «самозалечивающиеся» материалы) позволят повысить качество жизни и увеличить ее продолжительность. Наноструктурированные материалы и реагенты для процессов водоочистки (водоподготовки, переработки пищевого сырья), устройства для фильтрования воздуха и воды существенно улучшат экологическую ситуацию. Еда будет храниться в специальных упаковках, которые смогут обеспечить сохранность продуктов, определить начинающуюся порчу и просигнализировать об этом потребителю. Одежда будет несминаемой, стойкой к воздействию воды и грязи и невосприимчивой к запахам. Цветной асфальт, контролирующий скорость движения, стены, впитывающие и перерабатывающие ядовитые выхлопы, молекулярная самосборка и самоорганизация наномеханических систем из области сказок перейдут в реальность.
Среди основных предполагаемых достижений нанотехнологий заявлены такие масштабные успехи, как биологическое бессмертие, появление дополнительных свойств с приставкой «супер» у ряда материалов и возможность прямого синтеза объектов из атомов и молекул - все эти достижения обещаны в ближайшие 25-50 лет. Залогом грандиозных перемен рассматривается новое образование и конвергенция нано-, инфо-, био- и когнитивных технологий [1, 7, 9-11].
Фактически с помощью достижений в области нанотехнологий могут быть в
ISSN 2500-1582
(print) ISSN 2500-1574 (online)
XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
Том 4 № 1 2019
С. 60-73 Vol. 4 no. 1 2019 pp. 60-73
Медведева С.А. Анализ опасностей нанотехнологий, пути их минимизации
на современном этапе
перспективе решены ключевые проблемы цивилизации: энергетическая, экологическая и продовольственная безопасность, качество жизни, образования и общественного управления, борьба с бедностью, болезнями и терроризмом.
Перспективы развития данного приоритетного направления определяют и вызовы, которые следует учитывать. Это повышение экологических требований к производству; угроза негативного воздействия нанопродуктов на здоровье и безопасность человека; угроза неконтролируемого распространения продуктов, производимых с использованием нанотехнологий; глобальный дефицит энергоресурсов и сырья для производства новых материалов; распространение новых загрязняющих веществ (в т.ч. наночастиц) в окружающей среде [7].
Внедрение этих разработок приведет к новому жизненному укладу и появлению новых рисков, наиболее важными из них являются социальные, экономические, политические, экологические и этические опасности. В профессиональной среде уже используется термин наноэтика. Особо следует подчеркнуть риски достижений в создании биоробототехнических систем, в том числе в военной технике (наноразмер-ные следящие за всем устройства, боевые насекомые, пилотные образцы которых уже имеются в США и Израиле, нанобиологиче-ское оружие и др.). Потребуются беспрецедентные усилия мирового сообщества по ограничению развития военной нанотехни-ки, введению режимов ограничения доступа к ней, установлению действенных процедур международного контроля, от которых будет прямо зависеть выживаемость человечества в XXI в.
Отмечают возможность возникновения серьезных социальных рисков с очень малой ролью человеческого фактора и усиление неравенства стран и социумов в использовании результатов нанотехноло-
гий. Такой сферой неравенства может стать доступность новой наномедицины и разделение людей на долго- и короткожи-вущих, а также неравнодоступность к средствам существенного усиления умственных способностей за счет нанотехнологий и еще больший разрыв между элитой и остальными людьми. Высказывается мнение, что проблематику развития нанотех-нологий в РФ нужно рассматривать с позиции геополитических интересов страны [11-14].
Наступающая эра нанотехнологий неизбежно привнесет в окружающую среду серьезное количество наноматериалов и, соответственно, отходов их эксплуатации. И, несмотря на то что люди подвергались воздействию наноразмерных частиц на всех стадиях эволюции, сегодня сила этого воздействия резко возрастает вследствие увеличения роли антропогенных источников. Настораживающим и опасным становится то, что ни один из нанопродуктов пока еще не был изучен в полном объеме на безопасность. Практически нет данных по воздействию наночастиц и нанообъектов на человека и на экосистемы как целого, или на популяцию как части экосистемы.
Пока проводятся исследования только на животных, целью которых является выявление принципов работы нано-объектов. На основании этих разработок известно, что благодаря очень малым размерам наночастицы обладают высокой способностью проникать через мембраны внутрь клеток и разрушать их. Последствия, вызванные попаданием наночастиц в мозг, печень и другие, жизненно важные органы, где они способны накапливаться, могут быть опасны для здоровья и жизни человека и животных. Информационный банк данных о токсичности наноматериа-лов уже большой, но далеко не достаточный [9-13].
Доказано, например, что после крат-
Том 4 № 1 2019
С. 60-73 Vol. 4 no. 1 2019 pp. 60-73
XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ISSN 2500-1582
(print) ISSN 2500-1574 (online)
113
_J
ГЕОЭКОЛОГИЯ GEO-ECOLOGY
ковременного нахождения организма в атмосфере с высокой концентрацией углеродных наноматериалов, у него развиваются опасные аномалии - фиброз и другие легочные повреждения, а попав в кровоток, наночастицы могут активировать тромбоциты и вызывать тромбоз кровеносных сосудов. Для всех видов наноматериалов клеточные процессы могут протекать настолько активно, что выведение их из организма в свободном состоянии кажется невозможным. Наночастицы оксида цинка, алюминия, титана, полистирольные, многостенные нанотрубки не выводятся. Их аккумуляция приводит к развитию токсических эффектов.
Анализ путей регулирования требований безопасности в области нанотехнологий
Вопросы техносферной безопасности - безопасности нанотехнологий - имеют приоритетное значение для современного общества, так как пренебрежение ими или их недооценка грозят весьма серьезными последствиями для здоровья людей и окружающей среды. Серьезность проблемы опасностей от применения нанотехнологий осознается многими учеными и общественными деятелями во всем мире. В целях полномерного обеспечения выполнения требований безопасности, страны-члены ОЭСР объединили свои действия в реализации Программы по Безопасности Окружающей Среды и Здоровья. Этой проблемой занимается Национальный институт здоровья США, Агентство по охране окружающей среды ЕРА и др. В ряде стран Европейского союза, США, уже давно разрабатываются соответствующие нормативные и методические документы, направленные на оценку безопасности производства и использования продуктов нанотехнологий [11, 12].
Так, Всемирная Комиссия по Этике научных знаний и технологий ООН по вопро-
сам образования, науки и культуры (ЮНЕСКО) еще в конце 2008 г. сформулировала свою позицию по отношению к проблеме «Нанотехнологии и этика». В содержании этой позиции были определены этические рамки, регулирующие распространение нанотехнологий и наноматериалов в современных условиях. В 2007 г. Международной коалицией 44 общественных, профсоюзных, экологических организаций была выработана и принята Декларация, в которой выделены восемь фундаментальных принципов, необходимых для адекватного и эффективного надзора и оценки новой области нанотехнологий.
Для того чтобы способствовать развитию и применению этих технологий, необходимо обеспечить промышленность и исследовательские организации соответствующими нормативными документами в качестве основного механизма технического регулирования, а также доступными и надежными системами измерения и механизмами подтверждения их соответствия, основанными на качественных стандартах.
Отметим некоторые из ранних документов, регулирующих подход и отношение к рискам нанотехнологий. В 2007 г. американской корпорацией DuPont в партнерстве с компанией Environmental Defense был разработан и опубликован стандарт «Рамки нано-риска» (Nano Risk Framework). Предложенная в этом корпоративном стандарте пошаговая и прагматичная методология получила поддержку пользователей в ряде стран и признана в качестве международного стандарта. В том же 2007 г. Национальным Институтом профессиональной безопасности и здоровья США было разработано руководство «Подходы к безопасности нанотехнологий». Позднее оно легло в основу технического отчета ISO/TR 12885:2008 «Нанотехнологии - методы обеспечения безопасного обращения в профессиональной деятельности в области нанотехнологий» [11-14].
Разработку новых стандартов в обла-
ISSN 2500-1582
(print) ISSN 2500-1574 (online)
XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
Том 4 № 1 2019
С. 60-73 Vol. 4 no. 1 2019 pp. 60-73
Медведева С.А. Анализ опасностей нанотехнологий, пути их минимизации
на современном этапе
сти нанотехнологий ведет Технический комитет ИСО/ТК 229, созданный в рамках Международной организации по стандартизации (ISO), объединяющей уже 160 стран-членов ISO. Стандарты ISO пользуются заслуженным авторитетом и доверием во всем мире как признанный инструмент содействия пользователям в различных сферах их деятельности, в том числе в области нанотехно-логий. Утвержденные в последние годы и находящиеся в компетенции (в работе) Секретариата ISO стандарты публикуются в каталоге стандартов ISO/TC 229 [15].
Сегодня на мировом рынке представлен большой перечень потребительских товаров, произведенных с помощью нанотехнологий - электроника, одежда, косметика, продукты питания, фармпрепараты, бытовая техника и др., отличающихся улучшенными свойствами, поэтому более востребованных, многие из которых импортируются в Россию и должны проходить специальную сертификацию.
В России первичный контроль за нанопродукцией осуществляется на основании ряда руководящих документов. В 2010 г. были опубликованы методические рекомендации МР 1.2.0016-10 «Методика классифицирования нанотехнологий и продукции наноиндустрии по степени их потенциальной опасности» для работников нанотехнологи-ческих производств и среды обитания, включающие обширную нормативно-техническую
документацию, разработанную за период 2009-2010 гг. В 2011 г. разработаны системы экологического менеджмента и охраны труда для организаций, выпускающих нанопродук-
цию1.
Согласно проекту плана мероприятий по реализации стратегии развития российской наноиндустрии, подготовленного Мино-брнауки РФ, в настоящее время осуществляется разработка национальной системы стандартов и сертификации в сфере нано-технологий и наноматериалов, гармонизированной с международной системой. Среди них можно отметить национальные стандарты ГОСТ Р 54617.1-2011 «Менеджмент риска в наноиндустрии. Общие принципы» и ГОСТ Р 54617.2-2011 «Менеджмент риска в наноиндустрии. Идентификация опасностей»2. Стандарты разработаны с учетом основных требований к менеджменту риска и оценке риска, соответствующего наноматериалам, нанопродукции и нанотехнологиям, разработанных Международным советом по управлению риском IRGC (International Risk Governance Council).
В рамках реализации Соглашения о взаимодействии в сфере стандартизации инновационной продукции ОАО «РОСНАНО», Фонда «Сколково» и Рос-стандарта в 2012 г. создан Центр стандартизации в инновационной сфере, предметом которого является формирование единой системы стандартов на инновационную про-
1ГОСТ Р 54337-2011. Системы менеджмента охраны труда в организациях, выпускающих нанопродукцию. Требования. Введ. 01.07.2012. М.: Стандартинформ, 2012. / GOST R 54337-2011. Management system of labor protection in the organizations producing nano-products. Requirements. Enter. 01 July 2012. Moscow: Standartinform Publ., 2012.; ГОСТ Р 54336-2011. Системы экологического менеджмента, выпускающих нанопродукцию. Требования. Введ. 01.07.2012. М.: Изд-во стандартов, 2012. / GOST R 54336-2011. Environmental management system, producing nano-products. Requirements. Enter. 01 July 2012. Moscow: Standartinform Publ., 2012.
ГОСТ Р 54617.1-2011. Менеджмент риска в наноиндустрии. Общие принципы. Введ. 01.12.2012. М.: Изд-во стандартов, 2012. / GOST R 54617.1-2011. Risk management in the nanotechnology industry. General principles. Enter. 01 July 2012. Moscow: Standartinform Publ., 2012.
ГОСТ Р 54617.2-2011. Менеджмент риска в наноиндустрии. Идентификация опасностей. Введ. 01.12.2012. М.: Изд-во стандартов, 2012. / GOST R 54617.2-2011. Risk management in the nanotechnology industry. Hazard identification. Enter. 01 July 2012. Moscow: Standartinform Publ, 2012.
Том 4 № 1 2019
С.60-73 Vol. 4 no. 1 2019 pp. 60-73
XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ISSN 2500-1582
(print) ISSN 2500-1574 (online)
ГЕОЭКОЛОГИЯ GEO-ECOLOGY
дукцию и технологии. В 2013 г. решением 43-го заседания Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации Содружества Независимых Государств создан межгосударственный технический комитет по стандартизации (МТК 441) «Нанотех-нологии», направлением деятельности которого является организация и проведение работ по межгосударственной стандартизации в области нанотехнологий.
В 2014 г. утвержден ГОСТ ISO/TS 80004-3-2014 «Нанотехнологии» и представлена программа стандартизации в наноинду-стрии [16]. В июне 2017 г. Правительством был утвержден сам План мероприятий по
реализации Стратегии научно-технологического развития РФ на 2017-2019 гг. (первый этап) [17].
Только в 2016 г. в России уже было разработано 197 национальных стандартов на нанотехнологическую продукцию, выдано 456 документов о безопасности и соответствии нормам. Особое внимание уделено экологическим аспектам, идее «зеленых» стандартов, и в 2016 г. представлена «Книга «зеленых» нанотехнологий» [6].
Интенсивная работа по созданию нормативно-технической документации и ее перспективы наглядно иллюстрируется данными табл. 2.
Таблица 2
Фактическая, планируемая и прогнозная деятельность Фонда по созданию нормативно-технической документации для нанотехнологических производств [6]
Table 2
Actual, planned and forecast activities of the Fund developing regulatory and technical documents for nanotechnology industries [6]
Деятельность по созданию нормативно-технической документации для нанотехнологических производств 2016 факт 2017 план 2025 прогноз
Количество нанотехнологических производств, для которых сформирован минимально необходимый набор нормативно-технических инструментов для устойчивого выхода и обращения продукции на рынке, ед. 112 132 270
Количество разработанных и представленных на утверждение в Росстандарт национальных стандартов, ед. 197 216 330
Количество выданных документов о соответствии качества и безопасности продукции нанотехнологического и связанных с ним высокотехнологичных секторов, ед. 456 520 900
Количество разработанных и аттестованных методик выполнения измерений и стандартных образцов, ед. 195 210 300
Количество заказчиков (подрядные организации, обособленные структурные подразделения), участвующих в проектах, направленных на внедрение продукции и услуг нанотехнологического и связанных с ним высокотехнологичных секторов, шт 13 24 200
116
ISSN 2500-1582
(print) ISSN 2500-1574 (online)
XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
Том 4 № 1 2019
С.60-73 Vol. 4 no. 1 2019 pp. 60-73
Медведева С.А. Анализ опасностей нанотехнологий, пути их минимизации
на современном этапе
В 2016 г. знак «Российская нанотех-нологическая продукция», предназначенный для маркировки произведенной в России продукции с подтвержденными характеристиками качества, безопасности и отсутствием контрафакта, был присвоен 26 видам продукции 19-и российских инновационных компаний. Всего знак «Российская нанотехнологическая продукция» получили 99 видов продукции. Такая маркировка помогает обычным потребителям сориентироваться на рынке нанотехнологий. В системе экологической сертификации «Нано-сертифика» нанопродукция получила право применения экомаркировки «Листок жизни» (рис. 2).
Представленный выше анализ свидетельствует об успешных разработках нормативно-технической документации для нанотехнологий. Учитывая то, что в стране меняется парадигма государственного надзора в сфере промышленной безопасности, то есть существующие системы контроля дополняются и модернизируются риск-ориентированными подходами обеспечения безопасности, в частности, выявления и анализа рисков, в области нано-технологий предстоит большая и непростая работа по выявлению и тестированию нанорисков. Задача осложняется не только многофакторностью рисков нанотехнологий, но и недостаточностью сведений об особенностях поведения наночастиц, о зависимости токсичных свойств наночастиц от их массы, активной поверхности, формы
и ряда других параметров. То есть оценка риска и научно-обоснованная разработка соответствующих стратегий и правил в ближайшее время будет связана с накоплением экспериментального материала, его анализом и систематизацией.
Общая модель системы менеджмента риска для организаций, занимающихся исследованием, изготовлением, применением и утилизацией наноматериа-лов и продукции, содержащей наноматери-алы, изложена в ГОСТ Р 54617.2-2011, согласно которому система менеджмента риска предприятий наноиндустрии включает в себя пять взаимосвязанных этапов (рис. 3), присущих и общей методологии определения рисков:
- предварительный анализ ситуации;
- анализ риска и оценка его социальной значимости;
- сравнительная оценка риска;
- обработка риска;
- обмен информацией о риске.
Особенность анализа нанорисков
заключается в том, что выделяют обмен информацией как очень важный элемент, поскольку он является ключевым для каждого этапа и обеспечивает согласованность всех этапов системы менеджмента риска. Обмен информацией о риске активных наноструктур и нанотехнологий должен предусматривать обсуждение этических и социальных проблем, связанных с применением нанотехнологий.
Рис. 2. Экомаркировка «Листок жизни» Fig. 2. Eco-labeling "Leaf of the life"
Том 4 № 1 2019
С.60-73 Vol. 4 no. 1 2019 pp. 60-73
XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ISSN 2500-1582
(print) ISSN 2500-1574 (online)
117
_J
ГЕОЭКОЛОГИЯ GEO-ECOLOGY
Рис. 3. Основные элементы структуры менеджмента риска в наноиндустрии Fig. 3. Main elements of the risk management structure in the nanotechnology industry
118
ISSN 2500-1582
(print) ISSN 2500-1574 (online)
XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
Том 4 № 1 2019
С.60-73 Vol. 4 no. 1 2019 pp. 60-73
Медведева С.А. Анализ опасностей нанотехнологий, пути их минимизации
на современном этапе
Процесс оценки риска нанотехнологий, применяемый организациями, должен учитывать существующие законодательные и обязательные требования, быть адаптированным к конкретной ситуации и учитывать интересы и социальную озабоченность причастных сторон.
При определении рисков стандарт рекомендует различать два основных вида нанообъектов - пассивные и активные.
К пассивным нанообъектам отнесены наноструктуры с неизменными свойствами. Они в основном применяются для изготовления наносистем. Для пассивных нано-объектов очень важно исследование экологического риска и риска для здоровья и безопасности человека, поскольку нанообъекты характеризуются наличием таких свойств, как токсичность, экотоксичность, канцероген-ность, мутагенность, летучесть, воспламеняемость и биоаккумулирование. К тому же они непосредственно оказывают воздействие на человека при оральном, пероральном, кожном контакте, в том числе при воздействии через воду, воздух, почву, биосистемы. Для пассивных наноструктур оценка значимости риска является основной, поскольку разработка на их основе новой продукции и ее применение происходят быстро.
Активные наноструктуры и нано-устройства отличаются тем, что изменяют свои свойства при функционировании. Сферой применения активных наноструктур является использование их в качестве компонентов устройств и систем, например таких, как наноэлектромеханические системы, наносенсоры или наноустройства, применяемые в медицине, которые изменяют свою структуру и/или свойства в процессе использования.
Опасность активных наноструктур и наносистем (вследствие потенциальной воз-
можности их токсического воздействия на человека) может привести к повышению социальной напряженности в обществе и непредсказуемым социальным последствиям.
Использование нанотехнологий может существенно изменить работу человеческих и экологических биосистем. В частности, применение активных нанообъектов может привести к таким последствиям, как:
- изменения на генетическом уровне;
- создание наноустройств, влияющих на работу мозга и других органов и частей тела человека;
- изменения в окружающей среде, безопасности и качестве жизни человека.
Для активных наноструктур и наноси-стем наиболее важной является оценка возможных социальных последствий их применения, так как некоторые причастные стороны могут быть заинтересованы в социальных перспективах внедрения нанотехнологий.
Заключение
Применение нанотехнологий в промышленных масштабах в ближайшем будущем качественно изменит многие сферы нашей деятельности и повседневную жизнь. Исходя из этого, участие России в создании нанотехнологий и формировании рынка соответствующей продукцией определит ее реальное место в современном мире и, соответственно, ее экономические и политические возможности. Возникающие реальные риски нанотехнологий необходимо изучать, систематизировать и разрабатывать механизмы их контроля и минимизации. Человек уже сегодня должен тщательно анализировать и учитывать последствия научных и хозяйственных стратегий, их влияние на общество и экологическую ситуацию, чтобы не повторить негативную сторону результатов открытия ядерных процессов.
Том 4 № 1 2019
С. 60-73 Vol. 4 no. 1 2019 pp. 60-73
XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ISSN 2500-1582
(print) ISSN 2500-1574 (online)
ГЕОЭКОЛОГИЯ GEO-ECOLOGY
Библиографический список
1. Президентская инициатива "Стратегия развития наноиндустрии": поручение Президента Российской Федерации от 24 апреля 2007 г. N Пр-688 [Электронный ресурс]. URL: http://www.rusnor.org/pubs/reviews/7454.htm
(15. 09. 2018)
2. Результаты анализа наноиндустрии в рамках ТС и ЕЭП (аналитический материал) Евразийская экономическая комиссия. М., 2014 [Электронный ресурс]. URL:
http://www.rusnor.org>rusnor.org>upload/My/2015/article /evcom/analiz.pdf (15. 09. 2018)
3. Годовой отчет РОСНАНО [Электронный ресурс]. URL:
http://www.rusnano.com/upload/images/normativedocs/ R0SNAN0-A0_Annual_Report_2016_RUS.pdf (15. 09. 2018)
4. Рынок нанотехнологий в России (аналитика) [Электронный ресурс]. URL: http://www.nanodigest.ru/content/view/574/39
(15. 09. 2018)
5. Программа развития наноиндустрии в Российской Федерации до 2015 года (одобрено Правительством РФ 17 янв. 2008г.) [Электронный ресурс]. URL: http://www.Consultant.ru>document/cons_doc_LAW_10 6174/ (15. 09. 2018)
6. Технологии новых поколений. Годовой отчет фонда инфраструктурных и образовательных программ [Электронный ресурс]. URL: http://www.rusnano.com/upload/images/documents/ФИ 0П_Годовой_отчет_2016^_(15. 09. 2018)
7. Прогноз научно-технологического развития Российской Федерации на период до 2030 года (утв. Правительством РФ 3 января 2014 г.) [Электронный ресурс]. URL:
http://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/70484380/ (15. 09. 2018)
8. Открытая встреча Анатолия Чубайса в Универси-
тете ИТМО / сост. Е. Меньшикова [Электронный ресурс]. URL: ttp://www.rusnano.com> 0170603 niversi-tet-itmo-otkrytaya (15. 09. 2018)
9. Рыжонков Д.И., В.В. Лёвина, Э.Л. Дзидзигури, Наноматериалы: учебное пособие. 2-е изд. М.: БИНОМ; Лаборатория знаний, 2010. 365 с.
10. Елисеев А.А., Лукашин А.В. Функциональные наноматериалы / Под ред. Ю.Д. Третьякова. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010. 456 с.
11. Кричевский Г.Е. Опасности и риски нанотехнологий и принципы контроля за нанотехнологиями и наноматериалами // Нанотехнологии и охрана здоровья. 2010. № 3. С. 10-24.
12. Халл М., Боумен Д. Нанотехнологии и экология: риски, нормативно-правовое регулирование и управление / Пер. с англ. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. 344 с.
13. Хохлявин С. Нанориски - новые угрозы для здоровья и окружающей среды // Нанотехника. 2008. № 2 (14). С. 74-79.
14. Хохлявин С. Стандартизация в области нано-технологий: от оценки риска до измерений в нано-масштабе // Мир стандартов. 2008. № 9 (30). С. 58-70.
15. Каталог стандартов ISO/ТС 229 [Электронный ресурс]. URL:
https://www.iso.org>ru/committee/381983/x/catalogue/ (15. 09. 2018)
16. Программа стандартизации в наноиндустрии [Электронный ресурс]. URL: https://www.standardnano.ru>upload/bs/Nano-Standards.pdf (15. 09. 2018)
17. План мероприятий по реализации Стратегии научно-технологического развития РФ на 2017 -2019 годы (первый этап): Распоряжение Правительства РФ N 1325-р от 24 июня 2017 г. [Электронный ресурс]. URL: https://www.garant.ru>ИПО>Документы ленты прайм>71609216_(15. 09. 2018)
References
1. Prezidentskaya initsiativa "Strategiya razvitiya nanoindustrii': Poruchenie Prezidenta Rossiiskoi Fed-eratsii ot 24 aprelya 2007 g. N Pr-688 [The presidential initiative "Strategy of nanoindustry development". Order of the President of the Russian Federation of April 24, 2007 № PR-688]. Available at: http://www.rusnor.org "Publications"reviews/7454.htm http://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/70484380/ (accesses 15 September 2018) (In Russ.).
2. Rezul'taty analiza nanoindustrii v ramkakh TS i EEP (analiticheskii material) Evraziiskaya eko-nomicheskaya komissiya [The results of the analysis of the nanotech-
nology industry in the CU and SES member-States (analytical report), the Eurasian economic Commission]. Available at: http://www.rusnor.org"rusnor.org" up-load/My/2015/article/evcom / analysis.pdf (accesses 15 September 2018) (In Russ.).
3. Godovoi otchet ROSNANO [ROSNANO annual report]. Available at:
http://www.rusnano.com/upload/images/normativedocs/ R0SNAN0-A0_Annual_Report_2016_RUS.pdf (accesses 15 September 2018) (In Russ.).
4. Rynok nanotekhnologii v Rossii (analitika) [Nanotechnology market in Russia (Analytics)]. Available at:
ISSN 2500-1582
(print) ISSN 2500-1574 (online)
XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
Том 4 № 1 2019
С. 60-73 Vol. 4 no. 1 2019 pp. 60-73
Медведева С.А. Анализ опасностей нанотехнологий, пути их минимизации
на современном этапе
http://www.nanodigest.ru/content/view/574/39 (accesses 15 September 2018) (In Russ.).
5. Programme razvitiya nanoindustrii v Rossiiskoi Fed-eratsii do 2015 goda (odobreno Pravitel'stvom RF 17 yanv. 2008g.) [Nanoindustry development program in the Russian Federation until 2015 (approved by the Government of the Russian Federation on January 17. 2008)]. Available at: http://www.Consultant.ru " docu-ment/cons_doc_ LAW_106174/ (accesses 15 September 2018) (In Russ.).
6. Tekhnologii novykh pokolenii. Godovoi otchet fonda infrastrukturnykh i obrazovatel'nykh pro-gramm [New generation technologies. Annual report of the Fund for infrastructure and educational programs]. Available at: httpV/www.rusnano.com/upload/images/documents^ ОП_Годовой_отчет_2016^ (accesses 15 September 2018) (In Russ.).
7. Prognoz nauchno-tekhnologicheskogo razvitiya Rossiiskoi Federatsii na period do 2030 goda (utv. Pravitel'stvom RF 3 yanvarya 2014 g.) [Forecast of scientific and technological development of the Russian Federation for the period up to 2030 (app. The government of the Russian Federation 3 January 2014)]. Available at: http://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/70484380/ (accesses 15 September 2018) (In Russ.).
8. Otkrytaya vstrecha Anatoliya Chubaisa v Universitete ITMO [Open meeting of Anatoly Chubais at ITMO University]. Available at:
ttp://www.rusnano.com 0170603 niversitet-itmo-otkrytaya (accesses 15 September 2018) (In Russ.).
9. Ryzhonkov D.I., Levina V.V., Dzidziguri E.L. Dzi-dziguri, Nanomaterialy: uchebnoe posobie [Nano-materials: textbook. 2nd ed]. Moscow: BINOM. Knowledge laboratory, 2010. 365 p. (In Russ.).
10. Eliseev A. A., Lukashin A.V. Funktsional'nye nanomaterialy [Functional nanomaterials] / ed. By Yu. D. The Third Cove. Moscow: FIZMATLIT Publ., 2010, 456 p.
Сведения об авторах Медведева Светлана Алексеевна,
доктор химических наук, профессор кафедры промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности,
Иркутский национальный исследовательский технический университет, г. Иркутск, Российская Федерация, e-mail: jrsam@mail.ru
(In Russ.).
11. Krichevskii G.E. Hazards and risks of nanotechnol-ogy and the principles of control of nanomaterials and nanotechnology. Nanotekhnologii i okhrana zdorov'ya [Nanotechnology and health]. 2010, no. 3, pp. 10-24. (in Russ.).
12. Hull M, Bowman D. Nanotekhnologii i ekologiya: riski, normativno-pravovoe regulirovanie i upravlenie [Nanotechnology and the environment: risks, legal regulation and management]. Moscow: BINOM - Laboratori-ya znanii Publ., 2013. 344 p. (In Russ.).
13. Pahlavan S. Nanorisk - new threats to health and the environment. Nanotechnika [Nanotechnology], 2008, no. 2 (14), pp. 74-79. (In Russ.).
14. Pahlavan S. Standardization in the field of nanotechnology: from risk assessment to measurements at the nanoscale. Mir standartov [World of standards]. 2008, no. 9 (30), pp. 58-70. (In Russ.).
15. Katalog standartov ISO/TS 229 [ISO/TC 229 standards catalogue]. Available at: https://www.iso.org.ru / committee/381983/x/catalogue/ (accesses 15 September 2018) (In Russ.).
16. Programma standartizatsii v nanoindustrii [Nanoindustry standardization program]. Available at: https:// www.standardnano.ru " upload/bs / nanostand-ards.pdf (accesses 15 September 2018) (In Russ.).
17. Plan meropriyatii po realizatsii Strategii nauchno-tekhnologicheskogo razvitiya RF na 2017 -2019 gody (pervyi etap): Rasporyazhenie Pravitel'stva RF N 1325-r ot 24 iyunya 2017 g. [Action plan for the implementation Of the strategy of scientific and technological development of the Russian Federation for 2017 -2019 (first stage). The order of the Government of the Russian Federation of June 24, 2017 N 1325-p.] Available at: https://www ahhh! Garant.ru " IPO "documents tape Prime" 71609216. (accesses 15 September 2018) (In Russ.).
Information about the authors Svetlana A. Medvedeva,
Dr. Sci. (Chemistry), Professor of the Department of industrial ecology and life safety, Irkutsk National Research Technical University, Irkutsk, Russian Federation, e-mail: jrsam@mail.ru
Критерии авторства
Медведева С.А. имеет на статью авторские права и несет ответственность за плагиат.
Contribution
Svetlana A. Medvedeva have author's rights and bear responsibility for plagiarism.
Конфликт интересов
Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.
Том 4 № 1 2019
С. 60-73 Vol. 4 no. 1 2019 pp. 60-73
Conflict of interests
The author declare no conflict of interests regarding the publication of this article.
XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ISSN 2500-1582
(print) ISSN 2500-1574 (online)
121 Л
