Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Nanomateriaalit työpaikoilla

153 views

Published on

Perjantai-meeting 12.1.2018
Helene Stockmann-Juvala, vanhempi asiantuntija, Työterveyslaitos

Published in: Healthcare
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Nanomateriaalit työpaikoilla

  1. 1. Hyvinvointia työstä
  2. 2. Helene Stockmann-Juvala, vanhempi asiantuntija, FaT © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 2 Nanomateriaalit työpaikoilla 12.1.2018
  3. 3. Mikä nano? • Luonnollisesti syntyvät nanohiukkaset • Monet luonnonilmiöt tuottavat ilmakehään nanohiukkasia • Prosessipäästöinä muodostuvat nanohiukkaset • Ihmisen toiminta on lisännyt altistumista nanohiukkasille • Monissa työprosesseissa syntyy nanokokoluokan hiukkasia (esim. hitsaus, 3D-tulostus) • Teollisesti tuotetut nanohiukkaset 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 3
  4. 4. • ”Nanomateriaali” tarkoittaa luonnollista materiaalia, sivutuote-materiaalia tai valmistettua materiaalia, joka sisältää hiukkasia joko vapaina, agglomeroituneina tai aggregoituneina ja jonka hiukkasista vähintään 50 prosenttia lukumääräperusteisen kokojakauman mukaisesti on kooltaan 1–100 nm tai jonka ulkomitoista yksi tai useampi on 1–100 nm. • "Poiketen 2 kohdan soveltamisesta fullereeneja, grafeenihiutaleita ja yksiseinäisiä hiilinanoputkia, joiden yksi tai useampi ulkomitta on alle yksi nanometri, olisi pidettävä nanomateriaaleina" • Määritelmän uudelleentarkastelu käynnissä. EU komission määritelmä 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 4
  5. 5. (Hyvin) pieniä 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 5 Yokel and MacPhail. J Occup Med Toxicol. 2011; 21;6:7
  6. 6. Miksi nanot ovat tapetilla? • Nanomateriaaleilla saadaan tuotteisiin uusia tai parannettuja ominaisuuksia • kevyempiä tai kestävämpiä vähemmällä raaka-aineella kuin perinteisillä materiaaleilla • hyvin sähköä johtavia • likaa hylkiviä jne. jne. • Laboratorioissa on tuotettu satoja tuhansia nanomateriaaleja – vain murto-osa on kaupallisessa käytössä • Nanoteknologioiden merkitys kasvaa 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 6
  7. 7. Esimerkkejä nanomateriaaleista • Metallit ja metallioksidit (hopea, kulta, titaanidioksidi, sinkkioksidi, alumiinioksidi…) • Hiilimateriaalit (hiilinanoputket ja –kuidut: pitkiä/ lyhyitä/ jäykkiä/ taipuisia/ yksiseinäisiä/ moniseinäisiä, grafeenihiutaleet) • Polymeerimateriaalit • Nanosavet • Kuitumaiset materiaalit, esim. nanoselluloosa Hiilinanoputkia. Kuva: Minnamari Vippola / TTL 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 7
  8. 8. 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 8 Nanoteknologiat Energia- tekniikka Lääke- teollisuus Elintarvi- keteol- lisuus Kosme- tiikka Sensorit Liikenne- välineet Tietotek- niikka Clean tech Rakennus- teollisuus Pakkaus- teollisuus Nanojen sovelluskohteita
  9. 9. Nanomateriaalien käyttöjä rakennusteollisuudessa Nanomateriaali Sovellus Piidioksidi – ylivoimaisesti suurimmat volyymit! Sementti, betoni, lasi, eristysmateriaalit Titaanidioksidi Maalit, pinnoitteet, sementti, betoni, lasi Hiilinanoputket tai -kuidut Betoni, maalit, komposiittimateriaalit Sinkkioksidi Pinnoitteet Nanoselluloosa Eristeet Hopeananohiukkaset Pakkausmateriaalit, tekstiilit, antibakteeriset tuotteet Kuparioksidit Puunsuoja-aineet Nanosavi Komposiittimateriaalit 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 9
  10. 10. 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 10 • Todennäköisesti suuri osa synteettisistä nanohiukkasista on turvallisia tai vain vähän haitallisia ja niiden riskit ovat hallittavissa • Osa synteettisistä nanomateriaaleista tiedetään haitallisiksi • ominaisuudet, joiden epäillään aiheuttavan haitallisuutta ovat esim. pysyvyys elimistössä, muoto, liukenevuus, jne. • Haaste tunnistaa haitalliset materiaalit varhain ja puuttua niihin ja estää nanoteknologioiden mahdolliset terveysriskit Terveysvaikutuksista Materiaalin nanokoko ei sinällään merkitse terveysvaaraa.
  11. 11. Miksi nanojen terveysvaikutukset ovat tapetilla? Oletuksia: Pienen kokonsa ansiosta nanohiukkaset saattavat kulkeutua ja kertyä helposti elimiin ja soluihin immunologinen puolustus ei riittävä/ makrofagit eivät ehdi poistaa kaikkia hiukkasia (overload) pitkäaikainen kertyminen paikallinen tulehdus genotoksiset vaikutukset kohdekudoksessa pääsy systeemiseen verenkiertoon karsinogeenisuus 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 11
  12. 12. • Varhaisia / akuutteja vaikutuksia • Immunologisia vaikutuksia, esim. aiheuttavatko partikkelit tulehdusta keuhkosoluissa • Genotoksisia vaikutuksia (ennustavat syöpävaarallisuutta) esim. aiheuttavatko DNA-muutoksia tai katkoksia soluissa saadaan tietoa riskinarvioinnin pohjaksi Lisäksi paljon tutkimuksia joissa selvitellään vaikutusmekanismeja Komeettatesti Mikrotumatesti Terveysvaikutuksia tutkitaan kokeellisten mallien ja solukokeiden avulla 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 12
  13. 13. Esimerkkejä terveysvaikutuksista • Jotkut nano-TiO2 –laadut ovat aiheuttaneet koe- eläimille keuhkotulehdusta (mm. neutrofiili- ja makrofagikertymiä, liukoisten inflammaatio- markkereiden lisääntymistä). • 2-vuotisessa TiO2 inhalaatiokokeessa (10 mg/m3) havaittiin rotissa keuhkokasvaimia. Syynä todennäköisesti partikkeleiden aiheuttama krooninen tulehdus, joka mahdollisesti ei ole aine-spesifinen. • EU:ssa 2017 ehdotettu TiO2:lle harmonisoitua luokitusta Carc 2 (hengitettynä). Kansainvälinen syöväntutkimuslaitos (IARC) on luokitellut TiO2 luokkaan 2B; ihmisille mahdollisesti karsinogeeniseksi aineeksi. 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 13
  14. 14. Hiilinanoputkien terveysvaikutuksista 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 14 2008: Hiilinanoputket aiheuttivat hiiren vatsa- ontelomallissa tulehdusta ja granuloomia -> huoli siitä että käyttäytyvät kuten asbesti. Poland et al. Nature Nanotechology. 2008; 3(7):423-8
  15. 15. Hiilinanoputkien terveysvaikutuksista Ryman-Rasmussen ym. Nature Nanotech. 4:747-751, 2009. Inhalaatiokoe (hiiri) hiilinanoputkilla 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 15
  16. 16. Hiilinanoputkien terveysvaikutuksista Palomäki ym. ACS Nano 5:6861-6870, 2011: "Long, needle-like carbon nanotubes and asbestos activate the NLRP3 inflammasome through a similar mechanism". Vaikutukset nähtiin vain pitkillä, neulamaisilla hiilinanoputkilla; ei lyhyillä, eikä pitkillä, sykkyräisillä hiilinanoputkilla. 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 16
  17. 17. Esimerkkejä terveysvaikutuksista • Kansainvälinen syöväntutkimuslaitos (IARC) on luokitellut erään hiilinanoputkityypin (MWCNT-7) luokkaan 2B ihmisille mahdollisesti karsinogeeniseksi aineeksi. Muut hiilinanoputket ovat luokassa 3, ei luokiteltavissa 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 17
  18. 18. Genotoksisuumekanismeja 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 18 Singh et al. 2009. Biomaterials 30:3891-914 Primary indirect genotoxicity Secondary genotoxicity
  19. 19. Genotoksisuudesta • Catalán ym. Nanotoxicology 6:825-836, 2012: In vitro solukokeessa nähtiin kromosomivaurioita altistettaessa soluja TiO2:lle, sekä lyhyille yksi- ja moniseinäisille hiilinanoputkille. • Lindberg ym. Mut. Res. 745:58-64, 2012: Altistettaessa hiiriä TiO2:lle 4h/päivä 5 päivän ajan nähtiin keuhkotulehdusta ja TiO2:n depositiota, mutta DNA-vaurioita ei havaittu keuhkojen epiteelisoluissa eikä polykromaattisissa erytrosyyteissä. 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 19
  20. 20. Spekulointia mekanismeista • Huonosti liukenevat nanomateriaalit (biopersistent): kertyminen alveoleihin, tärkeimpinä mekanismeina makrofaagien "overloading", pitkittynyt tulehdus, mahdollisesti sekundääriset tai epäsuorat mekanismit. Erityisesti jäykkiin, kuitumaisiin materiaaleihin liittyvät huolenaiheet. • Liukenevien tai osittain liukenevien aineiden kohdalla vaikutukset johtuvat todennäköisesti liuenneiden ionien toksisuudesta (esim. Zn) • Yhteys inflammaatio-genotoksisuus-karsinogeenisuus on vielä epäselvä! • Neurologisten haittavaikutusten mahdollisuus huomioitava. Hiirissä nähty kulkeutumista aivoihin nenän hajuepiteelin kautta. Merkitys ihmiselle? • Nanohiukkaset eivät näytä läpäisevän tervettä ihoa! 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 20
  21. 21. Altistuminen nanomateriaaleille • Hengitysteitse • työntekijöiden tärkein altistumisreitti • Ihoaltistuminen • työntekijät ja kuluttajat • Suun kautta • kädestä suuhun • epäsuorasti: inhaloitujen partikkeleiden nieleminen • tulevaisuudessa muodostumassa tärkeämmäksi nanomateriaalien yleistyessä elintarvikkeissa ja elintarvikkeiden pakkausmateriaaleissa 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 21 Anne Saber
  22. 22. • Altistumisen määrästä ja kestosta • Lähde, prosessityyppi, olomuoto, lämpötila, alkunopeus, päästön toistuvuus • Päästömäärä • Leviäminen, laimeneminen • Henkilön etäisyys lähteestä • Kemikaalin poistumisnopeudesta kehosta • Aineenvaihdunta, jakaantuminen kehossa • Kemikaalin luontaisesta toksisuudesta • Henkilön yksilöllisistä ominaisuuksista, kuten esim. terveystilanteesta jne. Kemikaalien aiheuttamat terveysvaikutukset riippuvat 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 22
  23. 23. Työvaiheet, joissa altistumista voi tapahtua • Pölyä tuottavat työvaiheet Jauheiden käsittely ja sekoittaminen Sahaaminen Poraaminen Hionta Hajottaminen Huoltotyöt • Ruiskutus (aerosolin muodostuminen) • Yleensä ei kuitenkaan altistuta nanohiukkasille vaan suuremmille agglomeraateille. Matriksiin sidottu nanomateriaali ei yleensä vapaudu nanokokoisena työstövaiheessa (esim. hionta). 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 23
  24. 24. Perusasiat kuntoon • Tunnista: nanomateriaalit, työvaiheet ja altistuvat henkilöt • Tee/päivitä riskinarviointi – myös fys.kem vaarat • Kemikaaliluettelo, käyttöturvallisuustiedotteet, merkinnät jne. • Onko käyttöturvallisuustiedottessa mainitut riskinhallintatoimenpiteet toteutettu? • Onko työntekijät koulutettu ja opastettu? • Huolto- ja kunnossapito sekä jätehuolto • Työnjohto ja materiaalien hankinta • Siisteys, järjestys ja yleinen hygienia 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 24 Kaikissa tapauksissa vähintään nämä kunnossa
  25. 25. Hyviä työtapoja • Vältä pölyn muodostumista • Käytä aina kohdepoistoa mikäli mahdollista • Käytä henkilönsuojaimia ohjeiden mukaan- normaalit hiukkassuodattimet (P3) toimivat myös nanomateriaaleille • Säilytä materiaali aina suljetussa astiassa • Puhdista työpisteesi säännöllisesti, vähintään kerran päivässä • Käytä siivouksessa imuria ja muita pölyttömiä menetelmiä • Älä vie työvaatteita kotiin. 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi ÄLÄ MISSÄÄN NIMESSÄ KÄYTÄ PAINEILMAA PÖLYN PUHDISTUKSEEN! 25
  26. 26. 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 26 www.ttl.fi/malliratkaisut
  27. 27. Riskinarvioinnista 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 27 Monilla työpaikoilla altistuminen erilaisille pölyille, kuiduille, liuottimille tai muille kemikaaleille saattaa olla hyvin runsasta. Nämä muut tekijät ovat todennäköisemmin suurempi terveysriski kuin altistuminen nanomateriaaleille. Riskinarvioinnissa on huomioitava kaikki altisteet, nanomateriaalit ovat siis usein osa laajempaa kokonaisuutta. TTL / Topeliuksenkatu 41b, työmaa-aita, taiteilijat Elissa Eriksson ja Maikki Rantala
  28. 28. TTL:n tavoitetasot Nanomateriaali Tavoitetaso Esimerkkejä Jäykät, kuitumaiset nanomateriaalit, joiden asbestinkaltaisia vaikutuksia ei voida sulkea pois 0,01 kuitua/cm3 (8h) a (kuitujen pituus > 5 µm ja pituus-halkaisijasuhde > 3:1) Hiilinanoputket, metallioksidikuidut Partikkelimuotoiset, hitaasti hajoavat nanomateriaalit; tiheys >6000 kg/m3 20 000 partikkelia/cm3 (8 h) Nanokokoiset Ag, Au, CeO2, CoO, Fe, Pb, SnO2 Partikkelimuotoiset, hitaasti hajoavat nanomateriaalit; tiheys <6000 kg/m3 sekä kuidut, joilla ei asbestinkaltaisia vaikutuksia 40 000 partikkelia/cm3 (8 h) Nanokokoiset Al2O3, SiO2,TiN, TiO2, ZnO, nanosavet, dendrimeerit, C60, polystyreeni Pääosin agglomeraatteina esiintyvät partikkelimuotoiset, hitaasti hajoavat nano- materiaalit (agglomeraattien halkaisija > 100 nm) 0,3 mg/m3 (alveolijae) (8 h) Mm. yllä mainittujen partikkelimuotoisten nanomateriaalien agglomeraatit 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 28 www.ttl.fi/tavoitetasot
  29. 29. https://www.ttl.fi/wp-content/uploads/2017/03/Nanomateriaalit- tyopaikoilla-ohjeita-suojautumiseen-ja-tyontekijoiden-terveyden- seurantaan.pdf 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 29
  30. 30. http://scaffold.eu-vri.eu/filehandler.ashx?file=13742 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 30
  31. 31. Terveystarkastussuositukset • Jos riski on matala tai kohtuullinen (esim. toksisuus tai/ja altistuminen on pientä), työntekijöille sovittuihin terveystarkastuksiin tai niiden tiheyteen ei tarvita muutoksia. • Jos riski on korkea (esim. nanokuitujen tai muiden toksisten materiaalien kohdalla tai/ja jos altistuminen on suurta) tarvitaan säännöllisiä seurantatarkastuksia (1-3 vuoden välein), kiinnittäen erityisesti huomiota mahdollisiin hengitystie- ja sydän- verisuonioireiden ja sairauksien ilmaantumiseen. • Lisäksi suosittelemme työpaikkoja ylläpitämään luetteloa nanomateriaalien parissa työskennelleistä henkilöistä ja heidän altistumisesta. 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 31
  32. 32. 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 32 • Suositukset koskevat erityisesti: • nanomateriaalien vaaranarviointia • työperäisen altistumisen arviointia • riskien hallintaa ja altistumisen minimointia. • Koska teollisille nanomateriaaleille ei ole määritelty työhygieenisiä raja-arvoja, WHO suosittelee varovaisuusperiaatteen noudattamista ja ilman ja ihon kautta altistumisen minimoimista. • Työntekijöiden koulutukseen pitää kiinnittää huomiota. • Tiedonpuutteen vuoksi ei suositella erityisiä tai kohdistettuja terveystarkastuksia. http://apps.who.int/iris/bitstream/10665/259671/1/9789241550048-eng.pdf WHO:n suositukset nano- materiaalien haittojen ehkäisemiseksi
  33. 33. 12.1.2018 © Työterveyslaitos | Stockmann-Juvala | www.ttl.fi 33 • Nanomateriaalien käyttö on mahdollista toteuttaa turvallisesti. • Toimi ennalta ehkäisevästi! • Nanomateriaalit ovat hyvin erilaisia. • Ainekohtaisten haittavaikutustietojen niukkuuden takia suositellaan altistumisen minimoimista. • Normaalit riskinhallintakeinot ovat tehokkaita oikein käytettyinä. • Riskinhallinnassa vaikeus on arvioida riittävä riskinhallinnantaso  mieluummin valitaan korkea suojaustaso. Lopuksi
  34. 34. tyoterveyslaitos@tyoterveys @fioh Kiitos! Tyoterveyslaitostyoterveysttl.fi

×