KANBrief 3/19

Nanomateriały oraz bezpieczeństwo i higiena pracy

Rote Fresszelle der Lunge von schwarzer Faser durchdrungen© KAN/origine privata
Włókna twarde perforują makrofagi w płucach
Le particelle granulose biopersistenti inalate si accumulano negli alveoli polmonari.© KAN/origine privata
Cząsteczki ziarniste gromadzą się w płucach

Nanomateriały nie wykazują szczególnej nowej formy toksyczności. Uwalnianie nanopyłów może jednak prowadzić do powstania zagrożeń w miejscu pracy. Klasyfikacja tych materiałów umożliwia określenie skutecznych środków ochronnych. Szczególną uwagę należy zwrócić na materiały, które w trakcie swojego cyklu życia uwalniają respirabilne, biotrwałe cząsteczki włókniste.

Szeroko zakrojone badania nie potwierdziły założeń, które pojawiły się około 15 lat temu, że nanomateriały są szczególnie toksyczne. Właściwości nanomateriałów, które czynią je niebezpiecznymi dla zdrowia w miejscu pracy, można raczej opisać za pomocą konwencjonalnych zasad toksykologii substancji i cząstek. Ogłoszenie niemieckiego Komitetu ds. substancji niebezpiecznych BekGS 527, opiera się na tym podejściu przy formułowaniu koncepcji klasyfikacji. Koncepcja ta została przyjęta w 2018 r. przez Światową Organizację Zdrowia w opartych na dowodach naukowych wytycznych dotyczących nanomateriałów i zdrowia pracowników . Klasyfikacja ta, którą można zastosować również do innych materiałów, wprowadza rozróżnienie między nimi:

  • Materiały, które uwalniają respirabilne, ziarniste, bioodporne pyły (substancje GBP)
  • Materiały, które uwalniają respirabilne bioodporne pyły włókniste (włókna WHO)
  • Materiały o szczególnej (chemicznej) toksyczności, na przykład powodowanej uwalnianiem jonów do organizmu człowieka

Ocena ryzyka
Obecnie istnieją kompleksowe dane toksykologiczne dotyczące substancji GBP, które pozwalają zróżnicować środki bezpieczeństwa. Ogólna wartość graniczna pyłu wynosząca 1,25 mg/m3 ma zastosowanie do kompaktowych mikroskopijnych cząstek o gęstości 2,5 g/cm3. W przypadku nanomateriałów GBP, które zazwyczaj uwalniają lżejsze, porowate aglomeraty cząsteczek, Komitet AGS ds. substancji niebezpiecznych  zaleca wartość 0,5 mg/m3 jako kryterium oceny skuteczności środków BHP. Wartość tę można osiągnąć poprzez zastosowanie wymagań bezpieczeństwa określonych w niemieckim rozporządzeniu w sprawie substancji niebezpiecznych (GefStoffV) w postaci cząstek stałych.

Natomiast materiały, które uwalniają respirabilne bioodporne pyły włókniste, stanowią wyzwanie dla bezpieczeństwa i zdrowia w pracy. Widać to również w przypadku azbestu, którego stosowanie zostało w Niemczech zakazane 25 lat temu, a jednak kwestia te nie została jeszcze rozwiązana. Toksyczność jako funkcja wdychanej masy materiału jest do kilku rzędów wielkości większa niż w przypadku substancji GBP i wykazuje szerokie spektrum w funkcji bioodporności. Istotna jest również sztywność wdychanych włókien: bardzo cienkie włókna są bardziej zbliżone pod względem właściwości substancji GBP. Kolejnym czynnikiem są skrajne różnice we właściwościach pyłotwórczych różnych materiałów. Przy opracowywaniu środków ochronnych należy zatem uwzględnić bardzo szerokie spektrum ryzyka. W najgorszym przypadku (jak w przypadku azbestu) może pociągać to za sobą ograniczenia prawne dotyczące stosowania w niektórych obszarach.

W przypadku materiałów o określonej toksyczności skład chemiczny jest głównym czynnikiem determinującym profil działania. Dopuszczalne wartości narażenia zawodowego i środki ochronne mogą więc zostać określone w taki sam sposób, jak w przypadku znanych „materiałów macierzystych” o tym samym składzie.

Dobre informacje na temat bezpieczeństwa - niezawodna prewencja
Karty charakterystyki materiału, które muszą towarzyszyć wszystkimi niebezpiecznymi substancjom i mieszaninom, muszą zawierać informacje pozwalające na przeprowadzenie oceny ryzyka. Ostatnio rozszerzono wymagania dotyczące badań i informacji w zakresie rejestracji nanopostaci substancji zgodnie z unijnym rozporządzeniem REACH , w tym poprzez dodanie badań na powstawanie pyłu. Nadal istnieją jednak luki w przepisach, szczególnie w odniesieniu do postaci włóknistych substancji, które nie są objęte definicją «nanopostaci”. Grupa strategiczna KAN ds. nanotechnologii oraz bezpieczeństwa i higieny pracy 1 bada, jakie działania na rzecz normalizacji badań, pomiarów i metod oceny są wymagane dla dalszego wsparcia przepisów. Kolejnym celem jest połączenie w sieć różnych podmiotów działających w tym obszarze (w szczególności OECD, CEN i ISO), aby umożliwić im ściślejszą i skuteczniejszą koordynację działań. Oprócz BekGS 527 i wytycznych WHO, pakiet informacyjny „Nano-to-go”  Federalnego Instytutu Bezpieczeństwa i Zdrowia w Pracy (BAuA) zapewnia wszechstronne wsparcie dla instytutów badawczych i przedsiębiorstw.

Dr. Rolf Packroff
Wissenschaftlicher Leiter im Fachbereich 4 „Gefahrstoffe und biologische Arbeitsstoffe“
packroff.rolf@baua.bund.de

1 Utworzona w odpowiedzi na zalecenie sformułowane w badaniu KAN: Normalizacja w nanotechnologii, www.kan.de/fileadmin/Redaktion/Dokumente/KAN-Studie/de/2017_KAN-Studie_Nano.pdf