Nanomaterialen op de werkplek: onzichtbaar maar niet te verwaarlozen

Toen nanomaterialen iets meer dan tien jaar geleden het publieke domein binnenkwamen, wekten ze enorme hoop, maar ook grote angsten. Terwijl ze voor sommigen de oplossing voor alle problemen van de mensheid vertegenwoordigden, voorspelden anderen de ondergang van de planeet door middel van zelfreplicerende nanobots. Tegenwoordig kunnen we fictie en werkelijkheid beter onderscheiden, en ook iets zeggen over de kansen en risico’s. Veel van de (hemel- of hel-)visioenen waren overdreven. Nanomaterialen zullen niet het einde van de wereld teweegbrengen en de mensheid ook niet van zichzelf redden. Een gebied waar veel onderzoek naar is gedaan, is arbeidsveiligheid. Wat weten we vandaag over blootstelling aan nanomaterialen en de effectiviteit van beschermende maatregelen?

 

Release gaat vóór blootstelling

In principe bestaat de mogelijkheid dat een deel van het materiaal vrijkomt zodra het wordt gehanteerd. Hierdoor kan blootstelling optreden. Toxicologisch zijn vooral nano-objecten en hun agglomeraten en aggregaten van belang, terwijl structuren op nanoschaal van grotere objecten zelden nanospecifieke gezondheidsproblemen opleveren. Bij het bestuderen van blootstelling aan nano-objecten is het nuttig om de hele reeks gebeurtenissen terug te kijken tot aan de release. Waarom was er een release? Hoe kon deze release een exposure worden? Wat is de rol van de materiaaleigenschappen en van de verwerkingsprocedures? Als we het antwoord op deze vragen vinden, kunnen we schadelijke blootstellingen vaak effectief voorkomen.

 

Risico-inschatting

Als er bijvoorbeeld een nanocoating wordt aangebracht in een dompelbad, is het belangrijkste om te voorkomen dat werknemers hun handen in het bad dompelen. Als de coating daarentegen wordt opgespoten, ontstaan ​​er snel zeer hoge concentraties in de lucht, wat resulteert in navenant complexe beschermingsmaatregelen. Enkele jaren geleden analyseerden we publicaties over het vrijkomen van nanodeeltjes uit veel verschillende werkprocessen. We zagen dat spuitprocessen vaak leiden tot vele miljoenen nanodeeltjes per milliliter lucht. Dit is vergelijkbaar met de hoeveelheid die wordt geproduceerd tijdens de productie van nanopoeder. Maar machinale verwerking en poederoverdracht kunnen ook leiden tot zeer hoge blootstellingen. Aan de andere kant van het verwerkingsspectrum bevinden zich de ultrasone baden, waar zelfs hoge energie zelden meer dan een paar duizend deeltjes in de lucht oplevert. Door samen te werken met materiaalwetenschappers konden we ook begrijpen hoe nano-objecten die in een matrix zijn ingebed, wel of niet worden vrijgegeven als individuele nano-objecten.

 

Mogelijk zijn er nog beschermende maatregelen nodig

Vaak zijn ondanks alle slimme ontwerpen toch beschermende maatregelen nodig om te voorkomen dat blootstelling na een vrijlating plaatsvindt. De beste manier is om het probleem bij de bron aan te pakken. Idealiter zouden alle processen in gesloten systemen worden uitgevoerd. Maar dat is niet altijd mogelijk. Flexibele zuigarmen die boven apparatuuropeningen zijn geïnstalleerd, zijn algemeen bekend. Zuigkracht werkt echter niet wanneer deze zich ver van de bron bevindt. Omdat nano-objecten met de lucht meebewegen, is het vaak beter om luchtstromen te creëren die de deeltjes naar een afzuigpunt leiden. Bij complexe interacties, bijvoorbeeld bij onderhoudswerkzaamheden aan machines, komt ook de kwestie van persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM) aan de orde. Persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM) zijn niet erg comfortabel. Veel mensen vinden het moeilijk om ze correct aan te trekken, zoals iedereen zelf kan zien in de huidige pandemie. Maskers beschermen vrij efficiënt tegen nanodeeltjes, op voorwaarde dat ze correct worden gedragen. Dit is echter vaak moeilijk, vooral voor vrouwen en jongeren, omdat er maar weinig maskers zijn die op hun gezicht passen. Beschermende pakken en handschoenen werken ook goed om te beschermen tegen nanomaterialen. Maar het is belangrijk om het juiste beschermingsmateriaal te kiezen en de instructies van de fabrikanten en technische experts op te volgen.

 

Waar geen rook is…

Te vaak worden veiligheidsregels niet nageleefd door werknemers of niet gehandhaafd door superieuren. Omdat mensen geen sensorisch orgaan hebben voor nanomaterialen in de lucht, onderschatten ze de blootstelling. Een goed voorbeeld komt uit de ’traditionele industrie’: lassen met inert gas heeft bij veel werknemers de reputatie een schoon proces te zijn, omdat er tenslotte bijna geen rook lijkt te zijn. Daarom dragen veel lassers tijdens dit proces geen gasmasker. Onze metingen toonden echter aan dat de uitgestoten deeltjesmassa bij inert gas afgeschermd lassen bijna hetzelfde is als bij conventioneel lassen, maar deze massa wordt verdeeld over vele miljoenen ultrafijne en onzichtbare nanodeeltjes. Het oog is dus een slecht meetinstrument voor nanomaterialen om schone van vuile processen te onderscheiden.

 

Blootstellingsbeoordeling is meer dan het meten van deeltjes

Voor de bepaling van de blootstelling is het niet voldoende om alleen het aantal deeltjes in de lucht te meten. Een grote uitdaging is de contextuele informatie en metadata over de betrokken stoffen en processen. Deze zijn belangrijk voor latere risicoanalyses, maar ook om het gedrag van nanomaterialen op de werkplek en in het milieu beter te bestuderen. Traditioneel beschreven meetrapporten vooral het meetproces. Ze rapporteerden zelden over de werkomgeving, de productieprocessen of de betrokken materialen, en zorgden niet eens voor de aanwezige beschermende maatregelen en PBM. De situatie was nog erger als het ging om het karakteriseren van de deeltjes. Gelukkig is dit de afgelopen jaren veranderd, dankzij aanbevelingen die
Dr. Michael Riediker (de schrijver van dit artikel) samen met enkele Europese collega’s heeft geschreven. Ook het aandringen van tijdschriftredacteuren en onderzoeksfinanciers dat context en metadata een essentieel onderdeel vormen van blootstellingsbeoordeling, hebben hier een positieve bijdrage aan geleverd. Het onderzoek gaat door, en een aantal van Europa’s slimste werkplekdeskundigen werken momenteel aan het vertalen van basisonderzoek naar praktische beschermingsconcepten en begeleiding door middel van een reeks onderling verbonden NanoSafetyCluster-projecten (https://www.nanosafetycluster.eu/safe-by-design-and-eu -gefinancierde-nanoveiligheidsprojecten/).

 

Nog een lange weg te gaan

Dus, is al deze vooruitgang op het gebied van blootstellingscontrole gunstig voor de gezondheid van werknemers? Helaas weten we het niet. Het lijkt verstandig om het succes van deze maatregelen te onderzoeken met arbotoezicht en epidemiologie, de gouden standaard voor het documenteren van het al dan niet bestaan ​​van gezondheidsproblemen. Meer dan tien jaar geleden publiceerden we een stappenplan om dit op een wereldwijd geharmoniseerde manier te doen. Het is te laat en moet op zijn minst op Europese schaal worden gefinancierd en ondersteund. Er zijn al verschillende kaders voor risicobeheer van nanomaterialen voorgesteld en gebruikt om blootstellingsscenario’s te ontwikkelen waarvan wordt aangenomen dat ze werknemers beschermen tegen een slechte gezondheid. De ‘geen effect-niveaus’ zijn echter afgeleid van cel- en dierstudies. Bevestigen dat de beoogde blootstellingsniveaus inderdaad kunnen worden bereikt en dat ziekte en vroege markers van slechte gezondheid werkelijk afwezig zijn bij mensen op dergelijke niveaus, zal van cruciaal belang zijn voor een wijdverbreide acceptatie van deze risicobeheerkaders.

Foto: Pete Linforth/The Digital Artist via Pixabay

Bron: EUON
Lees ook: EU-regelgeving verbiedt tatoeage-inkt vanaf januari

Voorbehoud
Deze informatie is met de grootst mogelijke zorg samengesteld, in sommige gevallen uit verschillende informatiebronnen. (Interpretatie)fouten zijn niet uitgesloten. Er kan dus geen enkele wettelijke verplichting aan deze tekst worden ontleent. Iedereen die met dit onderwerp te maken krijgt, heeft zelf de verantwoordelijkheid om zich in de materie te verdiepen!