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Arbeitssicherheit präsentationen it Arbeitssicherheit präsentationen it Presentation Transcript

  • Piattaforma educativa per micro e nanotecnologie ideataper scuole medie, professionali e istituti tecniciModulo "Lavorare in maniera sicura con inanomateriali"Data: Luglio 2012Autore: Helmut ElbertSwiss Nano-CubeLerchenfeldstrasse 5, 9014 St.GallenTel. +41 (0) 71 274 72 66, info@swissnanocube.chwww.swissnanocube.ch
  • Tutela della salute nelluso dei nanomateriali Suddivisione  Nanomateriali e protezione sul lavoro: concetti importanti (parte I)  Vie di assorbimento nelluomo (parte II)  Misure di protezione preventive (parte III)© 2012 - Swiss Nano-Cube 2
  • Nanomateriali e tutela della salute Termini e definizioni  I nanomateriali sono materiali prodotti appositamente che a) presentano una, due o tre dimensioni in scala nanometrica* in (nano-oggetti) b) oppure la cui composizione interna o esterna presenta strutture in nanoscala (materiali nanostrutturati).  Nano-oggetti con 3 misure esterne (= dimensioni) in scala nanometrica vengono denominati nanoparticelle.  Per la protezione sul lavoro sono rilevanti in particolare polveri che contengono nanoparticelle granulari o nano-oggetti fibrosi (nanofibre, nanotubi, nanofilo) enthalten.  Le nanoparticelle possono unirsi per effetto di forze di legame forti o deboli, formando aggregati o agglomerati. * nanoscala = dimensioni tra 1 e 100 nanometri (abbreviazione nm)© 2012 - Swiss Nano-Cube 3
  • Nanomateriali e tutela della salute Delimitazione: nanopolveri di polveri sottili e ultrasottili  "Nanopolveri" sono polveri che contengono nanoparticelle granulari oppure nano-oggetti fibrosi (nanofibre, nanotubi, nanofilo) nellordine 0,001 μm di grandezza da 1 a 100 nm. ( = 1 nm)  "Polveri ultrasottili" contengono anchesse particelle nellordine di grandezza da 1 a 100 nm. Esse tuttavia, diversamente dalle nanopolveri si formano in maniera accidentale, ad esempio con processi termici (tra laltro processi di saldatura) o lavorazione 0,1 μm Nanopolvere meccanica di materiali. + polvere ultrasottile  Per il termine "polvere sottile" vi sono diverse definizioni. Il termine "polvere sottile" è stato sostituito nella protezione sul lavoro dal termine "frazione di polvere alveolare" ("polvere A" sta per la frazione massica delle particelle inalabili che penetra negli alveoli). 5 μm Polvere sottile© 2012 - Swiss Nano-Cube 4
  • Nanomateriali e tutela della salute Differenza dei termini: Nanoparticelle e polveri ultrasottili (1) Polveri ultrasottili (dimensione particellare da 1 a 100 nm) ...  non vengono prodotte in modo mirato; si formano come sottoprodotto nei processi (termici).  vengono causate dalluomo. Esempi: lavorazione del metallo, motori a combustione, riscaldamenti  provengono da fonti naturali. Esempi: cenere vulcanica, incendi boschivi, cicloni  sono costituite da una miscela complessa di sostanze chimiche (metalli, idrocarburi, materiali inerti, ecc.)© 2012 - Swiss Nano-Cube 5
  • Nanomateriali e tutela della salute Differenza dei termini: Nanoparticelle e polveri ultrasottili (2) Nanoparticelle (dimensione particellare da 1 a 100 nm) ...  vengono prodotte in modo mirato.  hanno particolari proprietà e funzioni a causa delle dimensioni nanometriche. Hanno ad esempio un altro colore rispetto allo stesso materiale nella microforma (ad es. oro) o sono molto più reattive (ferro piroforico).  possono unirsi per effetto di forze di legame forti o deboli, formando aggregati o agglomerati.  Esempi: fuliggine di origine industriale, biossido di titanio, ossido di zinco, nanotubi di carbonio (CNT)© 2012 - Swiss Nano-Cube 6
  • Nanomateriali e tutela della salute Visione d’insieme: Nanomateriali e loro classificazione (in base alla definizione ISO, Comitato tecnico 229) Nanomateriali Nano-oggetti Materiali nanostrutturatiMateriale con 3 Materiale con 2 Materiale con 1 Nanocompositodimensioni tra dimensioni tra 1 dimensione tra 1 e 100 nm e 100 nm 1 e 100 nm Nano-oggetti NanoparticelleNanoparticelle fibrosi / (nanofibre, Nanopiastrine nanobastoncini (granulari) nel composito nanotubi, nanofilo) Esempio Esempio Es.: Ossido di Es.: Bastoncini di 2 nanopart. nanofibra cerio chitina integrati in SiO2 inorganica inorganica Particolare rilevanza per la protezione sul lavoro © 2012 - Swiss Nano-Cube 7
  • Nanomateriali e tutela della salute Visione d’insieme: Nano-oggetti e la loro classificazione Nano-oggetti Materiale con 3 Materiale con 2 Materiale con 1 dimensioni tra 1 e dimensioni tra 1 e dimensioni tra 1 e 100 nm 100 nm 100 nm Nano-oggetti Nanoparticelle fibrosi (nanofibre, (granulari) nanotubi, nanofilo) Nanopiastrine Es. nanoparticelle inorg. Es. nanofibre Es.: Ossido di cerio inorganiche Particolare importanza per la protezione sul lavoro© 2012 - Swiss Nano-Cube 8
  • Nanopolveri, polveri sottili e ultrasottili Che cosa significa polvere sottile? Luogo di attacco Sostanza inquinante atmosferica La polvere è un componente naturale Rino- 5-10 µm dellaria e quindi è onnipresente. A faringe seconda delle dimensioni delle particelle di Trachea 3-5 µm polvere si parla di polvere sottile o ultrasottile. Bronchi 2-3 µm Polvere sottile PM10, più piccola di 10 Bronchioli 1-2 µm micrometri, raggiunge il tratto superiore del polmone. Alveoli 0,1-1 µm ("sacche daria nei polmoni") Polvere sottile PM2,5, più piccola di 2,5 µm, penetra in profondità nelle vie respiratorie fino ai bronchioli. Polvere ultrasottile PM0,1 più piccola di 0,1 µm, è in grado di penetrare perfino negli alveoli polmonari. © 2012 - Swiss Nano-Cube 9
  • Nanomateriali e tutela della salute Materiali / Particelle e loro dimensioni in μm Molecole Globuli Fullerene C60 Virus Batteri Pollini grandi rossi Diametro capello0,001 μm 0,01 μm 0,1 μm 1 μm 10 μm 100 μm( = 1 nm) polvere inalabile polvere penetrabile negli nanoparticelle / alveoli "polvere sottile" aerosol ultrasottili © 2012 - Swiss Nano-Cube 10
  • Nanomateriali e tutela della salute Nanoparticelle e aerosol ultrasottili sono dappertutto. . . alcuni esempi pratici (10 - 100 nm) Luogo della misurazione Numero di particelle per cm3 di aria locali chiusi 1.000 – 10.000 posti di lavoro industriali 5.000 – 100.000 strade molto trafficate fino a 100.000 vicino al forno di un panificio fino a 640.000 nel fumo di sigaretta fino a 1.000.000 nei gas di scarico dei motori fino a 10 miliardi diesel© 2012 - Swiss Nano-Cube 11
  • Nanomateriali e tutela della salute Potenziali pericoli per la salute dovuti alle nanoparticelle agic gen te "M Salute deter :i o spr ay dellA l Ministero con l y m ossicaz ione en te d a Penn guard biente mett di int ia dall ePer icolo uto rec entem Merco ledì, 2 e nano in no" o è stato vend 1.10.2 009, 0 tecnol Na 8:45 ogi e dott il pro rati ti riti no sta nd ny, so o Bad- u t Pen c Nan d is coun agi o il ozio odotti "M omunicat il neg r c ie ta p resso ratta dei p , come ha ne delle v vendi alute. Si t rsiegeler" itazio ro pertant o te in s nirr ent emen oli per la am ik-Ve causare u potrebbe rgent i, rec ili peric d Ker otevano a. Non si ib s- un p pra y dete per i poss Nano Gla I prodotti di dispne Due s mercio agic bühl. fenomen i m e "M nnen a dal co rsiegeler" ann di So o portare . e m alute WC-V ore Klein vano perfin r la s pro d ut t ep ote eric oli pe atorie nte" p respir tame "co mple dere esclu dpa P e r le n come a note c perle s nologi Il Min ul c uc e è po ssi b i l e dellAm chiaio. istero : il mi rischi e le non anco bie nte (U nanop articell ra accertati BA) m ette i e deriva nti dall n guardia su uso de i lleRisultato: i nanoprodotti possono anche essere pericolosi - finora se ne sa (ancora) troppo poco. Per questo viene consigliato di agire con prudenza. © 2012 - Swiss Nano-Cube 12
  • Vie di assorbimento nelluomoVisione d’insieme: Vie di assorbimento delle nanoparticelle nelluomo per inalazione* = attraverso le vie respiratorie e i polmoni per ingestione* = attraverso stomaco / intestino per via dermica*= attraverso la cute *più combinazione(i) delle tre vie di assorbimento = nanoparticelle © 2012 - Swiss Nano-Cube 13
  • Vie di assorbimento nelluomo Nanoparticelle: assorbimento attraverso le vie respiratorie e i polmoni (= per inalazione) Le nanoparticelle vengono prevalentemente assorbite attraverso le vie respiratorie. Faringe Le nanoparticelle inalate hanno la capacità di Cavità penetrare nei tessuti. Esse possono quindi orale giungere attraverso gli alveoli (= sacche daria dei Laringe polmoni) direttamente nella circolazione Trachea sanguigna e da qui negli organi bersaglio Pleura (pleura secondari (ad es. i reni). Grossi bronchi viscerale) Medi bronchi Il polmone è lorgano più critico per Cavità pleurica nei Bronchioli quali il polmone si lassorbimento delle nanoparticelle nel corpo. dilata durante linspirazione In sperimentazioni sugli animali è stato dimostrato Diaframma che le nanoparticelle assorbite attraverso la mucosa olfattiva possono arrivare fino al cervello. © 2012 - Swiss Nano-Cube 14
  • Vie di assorbimento nelluomo Assorbimento attraverso lo stomaco / intestino (per ingestione) Le nanoparticelle possono anche essere assorbite attraverso le mucose del tratto gastro-intestinale. Anche qui vale il principio per cui: più piccole sono le particelle, maggiore è la probabilità che si possa Esofago (8) verificare un deposito delle particelle assorbite in determinati tessuti e organici, con conseguente Fegato (1) danneggiamento degli stessi. Parte iniziale del dotto biliare (2) Stomaco (6) Cistifellea (3) Parte finale del dotto biliare (5) Duodeno (4) Pancreas (7) Se il funzionamento della barriera intestinale è compromesso da patologie infiammatorie, le velocità di trasporto possono essere maggiori rispetto ad un intestino sano. © 2012 - Swiss Nano-Cube 15
  • Vie di assorbimento nelluomo Assorbimento per via cutanea (= per via dermica) Il rischio per la salute di un assorbimento delle nanoparticelle sotto forma di polveri attraverso la cute al momento viene Peli considerato ridotto. Apertura di una ghiandola sudorifera Vasi sanguigni La cute sana sembra essere una barriera Ghiandola efficace contro la penetrazione delle sebacea nanoparticelle. Muscolo piloerettore Fibra nervosa Ghiandola sudorifera merocrina © 2012 - Swiss Nano-Cube 16
  • Vie di assorbimento nelluomoUn possibile assorbimento di nanomateriali nel corpo umanodipende da come questi si presentano nellambiente circostante: Rischio relativo allassorbimento Nanomateriali Esempio pratico senza misure di protezione Nanoparticelle libere Lavorare con (incl. agglomerati e aggregati) grande nanoparticelle in forma di polvere Nanoparticelle legate in Nanoparticelle come unaltra sostanza rinforzo nelle materie moderato / ridotto plastiche Nanoparticelle distribuite in un Applicazioni spray, liquido (sospensione) mescolamento grande intenso, ecc. © 2012 - Swiss Nano-Cube 17
  • Misure di protezione preventive Il "Modello STOP" Sostituzione: Sostituire le sostanze pericolose per la salute con sostanze meno dannose. Tecnica: (= protezione collettiva): Per raccogliere, delimitare e allontanare gas, vapori e polveri pericolosi. Organizzazione: ad es. ridurre al minimo i tempi di esposizione, limitare laccesso, ecc. Protezione personale: (protezione individuale): ad es. usando un equipaggiamento personale di protezione© 2012 - Swiss Nano-Cube 18
  • Misure di protezione preventive Sostituzione = le sostanze pericolose per la salute vengono sostituite con sostanze meno dannose. Esempi:  Sostituzione di preparati di nanoparticelle in polvere con quelli che contengono nanoparticelle legate e quindi rendono difficile un loro rilascio (dispersioni, paste, granulati, composti, ecc.)  Sostituzione di applicazioni a spruzzo con procedimenti poveri di aerosol (spalmatura, immersione).© 2012 - Swiss Nano-Cube 19
  • Misure di protezione preventiveTecnica(= protezione collettiva)  Usare apparecchiature e sistemi di trasferimento dei materiali chiusi  Aspirare polvere o aerosol direttamente alla fonte  Predisposizione di aerazione del locale e sistema di filtro dellaria di scarico (filtro HEPA H14), nessun ricircolo dellaria di scarico  Separazione delle zone di lavoro (locali separati) e adeguamento dellaerazione dei locali (leggera depressione)  Pulizia solo mediante aspirazione con apparecchi idonei o panni umidi, nessun getto daria© 2012 - Swiss Nano-Cube 20
  • Misure di protezione preventive Organizzare le misure di protezione Esempi:  Minimizzare il tempo di esposizione  Minimizzare il numero di persone esposte  Evitare la formazione di polveri o aerosol  Limitare laccesso  Istruire il personale in merito ai pericoli e alle misure di protezione (manuali di istruzione)© 2012 - Swiss Nano-Cube 21
  • Misure di protezione preventive Protezione personale (= protezione individuale) Queste misure sono necessarie quando non si può escludere la formazione di aerosol e/o il contatto cutaneo con accorgimenti tecnici.  Apparecchi filtranti di protezione delle vie respiratorie (minimo filtro tipo FFP2 secondo SUVA)  Guanti di protezione (in caso di guanti monouso si consiglia di sovrapporre 2 guanti)  Occhiali di protezione chiusi e ben aderenti  Indumenti di protezione con cappuccio (stoffa non tessuto)  Misure di igiene del lavoro (vedere slide 11 e 12)© 2012 - Swiss Nano-Cube 22
  • Misure di protezione preventive Protezione personale (1/7) Protezione degli occhi:  Indossare almeno un paio di occhiali di protezione ben chiusi (ad es. occhiali a mascherina)  Le maschere intere offrono una protezione migliore:  avvolgono tutto il viso  proteggono contemporaneamente anche gli occhi  in seguito alla migliore ermetizzazione tra viso e maschera si ottiene contemporaneamente un migliore fattore di protezione nominale (delle vie respiratorie).© 2012 - Swiss Nano-Cube 23
  • Misure di protezione preventive Protezione personale (2/7) Protezione delle vie respiratorie:  Se non è possibile impedire il rilascio di nanoparticelle (come polvere o aerosol), oltre agli accorgimenti tecnici (vedi punto correlato) indossare una maschera di protezione (minimo semi maschera, classe di filtro 3; essa avvolge bocca, naso e mento). Semi maschera filtrante Semi maschera Maschera intera Solo monouso Per filtri sostituibili fino a Per filtri sostituibili fino a 300 g di peso 500 g di peso  Controllare ladesione della maschera in particolare per chi ha la barba.© 2012 - Swiss Nano-Cube 24
  • Misure di protezione preventiveProtezione personale (3/7) Guanti (protezione cutanea)  È molto importante indossare e rimuovere con attenzione il guanto e sovrapporlo alla tuta di protezione.  In caso di contatto diretto con nanoparticelle (solide, liquide o in polvere) − indossare se possibile due strati di guanti sovrapposti (ad es. lattice + guanto chimico) oppure − indossare due guanti monouso sovrapposti; in tal caso scegliere il materiale del guanto in base agli agenti chimici da trattare.  Luso corretto del guanto è più importante del tempo di penetrazione del materiale del guanto per le nanoparticelle.© 2012 - Swiss Nano-Cube 25
  • Misure di protezione preventive Protezione personale (4/7) Scarpe / Stivali (protezione cutanea):  È molto importante indossare e rimuovere con attenzione le scarpe / gli stivali e sovrapporle alla tuta di protezione.© 2012 - Swiss Nano-Cube 26
  • Misure di protezione preventive Protezione personale (5/7) Indumento di protezione (protezione cutanea):  Utilizzare capi di protezione a maniche lunghe in materiale di membrana (tessuto non tessuto o non- woven, ad es. Tyvek®) con cappuccio; evitare tessuti tessili  È molto importante indossare e rimuovere con attenzione il guanto e sovrapporlo alla tuta di protezione  Allo stesso modo è importante indossare e rimuovere correttamente lindumento di protezione (vedere video: http://www.youtube.com/watch?v=qPWKHhmGqYc)© 2012 - Swiss Nano-Cube 27
  • Misure di protezione preventive Protezione personale (6/7) Misure generali di igiene del lavoro:  Evitare condizioni di lavoro nocive per la salute  Creare condizioni di lavoro salutari  Oggetto delligiene del lavoro: Tutti i fattori di disturbo sul luogo di lavoro (ad es. sostanze pericolose)© 2012 - Swiss Nano-Cube 28
  • Misure di protezione preventive Protezione personale (7/7) Misure igieniche:  misure tecniche e di medicina del lavoro per ridurre le contaminazioni da parte di sostanze e strumenti di lavoro  luoghi di lavoro, apparecchiature e indumenti puliti, custodia protetta degli indumenti non utilizzati in ambito professionale (= capi da usare allesterno)  misure di igiene personale inclusa protezione e cura della cute (mezzi e strumenti di lavaggio idonei, ecc.)  particolari misure di protezione in caso di attività con sostanze pericolose.© 2012 - Swiss Nano-Cube 29
  • Misure di protezione preventive Che cosè?!? COSÌ PICCOLO, COSÌ BELLO... NANO MATERIALE …E SFACCIATO ! RISULTATO: I risultati delle analisi finora effettuate sul tema della protezione sul lavoro e della tutela della salute con luso dei nanomateriali evidenziano che le misure di protezione convenzionalmente in uso contro le polveri sono efficaci anche contro le nanoparticelle.© 2012 - Swiss Nano-Cube 30