Nanosikkerhed. Professor Ulla Vogel Dansk Center for Nanosikkerhed Det Nationale Forskningscenter for Arbejdsmiljø

Transkript

1 Nanosikkerhed Professor Ulla Vogel Dansk Center for Nanosikkerhed Det Nationale Forskningscenter for Arbejdsmiljø

2 Nanosikkerhed på Det Nationale Forskningscenter for Arbejdsmiljø Nanosikkerhedsforskning som strategisk forskningsområde på NFA siden 2005 Rådgiver AT, MST, EU s videnskabelige udvalg om nano, REACH, OECD, WHO Blandt de førende i Europa og er/har været i 15 EU projekter Medvirker i Nanosafetycluster og i EU-US koordinering af nanosikkerhed Mere end 85 videnskabelige publikationer om nanosikkerhed Dansk Center for Nanosikkerhed

3 Dansk Center for Nanosikkerhed Partnere: KU SDU DTU TI - NFA Bedre eksponeringsvurderinger Bedre toksikologiske undersøgelser Bedre kendskab til de grundlæggende mekanismer Bedre modeller til risikovurdering og risikohåndtering Fotos: Mikkel Østergaard

4 Keld A Jensen Nye nanoteknologiske produkter giver teknologiske fordele

5 Det er de frie nanopartikler der giver anledning til bekymring Kilde: Steffen Foss Hansen, DTU Environment

6 Udsættelse for nanopartikler

7 Indånding er den vigtigste eksponeringsvej for nano i arbejdsmiljøet Indånding Oralt indtag Intravenøst Gennem huden

8 Kun nogle anvendelser giver anledning til bekymring

9 Udfordringen: mange forskellige nanomaterialer form / morfologi Partikelkemi nano Størrelse (overfaldeareal) Atomstruktur Funktionalisering

10 Vores vision Forskning Viden om mekanismer Safe-by-design Gruppering & rangordning Evidensbaseret risikovurdering. Forudsigelse af toksikologiske effekter på basis af viden om størrelse, form og overfladeegenskaber Sikker anvendelse af nanoteknologi

11 Eksempler på safe-by-design: Fibre-paradigmet glasuld Malersyndrom Vandbaseret maling MAL koder

12 Nanomatematik Støv måles i arbejdsmiljøet som masse (mg/m 3 ) Mindre partikler: Flere partikler pr vægtenhed Større samlet overfladeareal

13 Nanopartikler i arbejdsmiljøet er ikke nyt, men nu er de mere udbredt Der har altid været nanopartikler i arbejdsmiljøet og i det ydre miljø MEN: Nanoteknologi har medført større udbredelse af produkter mv med partikler i nanostørrelse Findes i mange forskellige erhverv (bl.a. kompositfremstilling, rengøring, bygge-anlæg, forskning og udvikling) Usikker viden om hvor og hvor meget

14 International videnskabelig konsensus: Indånding af nanopartikler er farligere International konsensus om at: indånding af nanopartikler er farligere (pr vægtenhed) end indånding af større partikler med samme kemiske sammensætning Det gælder for uopløselige partikler (fx pigmenter som TiO 2 og Carbon black) Det gælder ikke altid for opløselige partikler (fx havsalt) Farlighed er afhængig af kemisk sammensætning (og dosis) Kulstofnanorør er særligt farlige

15 Nanopartikler ultrafine partikler - støv Små partikler støver mere og svæver længere tid i luften. Små partikler kommer længere ned i lungerne. Små partikler bliver længere tid i lungerne. Små partikler skader lungerne mere starter kroppens forsvarssystemer, som medfører øget risiko for hjerte-karsygdomme, kræft, KOL, asthma mv. Eksempel 1 NFA står bag afgørende gennembrud i forståelsen af partiklers skadelige effekt.

16 Hjertekarsygdom Her kan man måle hvor meget farligere nanopartikler er: Indånding af partikler udløser inflammation og akutfase respons i lungen i lungen Responset øges proportionalt med det samlede overfladeareal af indåndede partikler Akutfase respons øger risiko for hjertekarsygdom Det betyder at indånding af små partikler (med større samlet overfladeareal) giver større risiko for hjertekarsygdom end indånding af samme mængde store partikler (pr vægtenhed)

17 Kulstof-nanorør = Carbon NanoTubes (CNT) Eksempel 2 Stærkeste kendte materiale stærkere end stål og meget lettere. Bekymrende toksikologiske data: nogle typer CNT kan have asbest-lignende egenskaber og formodentlig forårsage lungekræft. Forslag om meget lave grænseværdier i arbejdsmiljøet (0,001 mg/m 3 )

18 Spray-produkter til overfladebehandling Forskning på NFA viser: Eksempel 3 Nogle produkter er rigtig farlige: Dokumenteret i mus og i tilfælde på arbejdspladser Det er særlige kombinationer af det aktive stof og opløsningsmidlet der er yderst skadelige En meget lille stigning i den indåndede mængde afgør om det er dødeligt giftig (vist i mus) Miljøstyrelsen har trukket visse produkter tilbage fra markedet på baggrund af vores forskningsresultater

19 Brug for mere forskning Generaliserbar viden for at kunne regulere Skadelige effekter Safe-by-design Stadigt nye type af avancerede nanopartikler og nye anvendelser Viden om udbredelse Forskellige stadier i livscyklus (i brug, som affald ect) Måling af partikler i arbejdsmiljøet Værnemidler

20 RISIKO = Fare x Exponering Keld A Jensen

21 Hvor meget større risiko? 100 nm 100 nm NIOSH Forslag til nano-specifikke grænseværdier: NanoTiO 2 : 0,3 mg/m 3 (DK: 10 mg/m 3 ) Kulstofnanorør: 0,001 mg/m 3 (DK: Carbon Black: 3,5 mg/m 3 ) TiO 2 pigment TiO 2 nanoparticles Risiko = eksponering x fare: Mere støv i luften: 300 x x Øget lungedeponering 1-3 x x Større skadelig effekt af samme dosis: Akutfase respons er proportionalt med overfladearealet 100 x

22 Er problemet måleenheden? Helbredseffekter drives af overfladeareal MEN Støv i arbejdsmiljøet måles som masse Samme vægtmængde Forskelligt overfladeareal Nanopartikler er farligst pr vægtenhed Samme antal Forskellig vægtmængde Forskelligt overfladeareal Store partikler er farligst pr partikel Samme overfladeareal Forskellig vægtmængde Samme farlighed

23 Vi har en udfordring Nanopartikler i arbejdsmiljøet udgør en potentiel helbredsrisiko Frie nanopartikler er primært et arbejdsmiljøproblem Vi kan lave tiltag som er bedre end at gøre ingenting Vi ved hvor vi har behov for mere viden/forskning

24 Sikker håndtering af farlige stoffer Toksicitet er et spørgsmål om dosis Vi omgås mange farlige kemikalier i arbejdsmiljøet og i vores hverdag Vi skal omgås dem sikkert

25 Den gode nyhed: Nano-risiko-håndteringsværktøj: I-BAR Kendte beskyttelsesforanstaltninger virker: Substitution af pulver (opslæmninger, pasta, granulater ect) Indkapsling af processer Styring af luftstrømme Personlige værnemidler

26 Behov for tiltag? Risikovurdering Indånding af uopløselige nanopartikler er farligere end indånding af større partikler med samme kemiske sammensætning Gældende grænseværdier er ikke tilstrækkelige for nanopartikler Risikohåndtering Udbredt tillid til at arbejdsmiljøsystemet virker Det største problem er uvished om hvorvidt er kommer tiltag Sikker håndtering af nanomaterialer er en konkurrence-fordel i det lange løb

27 Hvad gør de andre? USA: NIOSH forslag til grænseværdier Tyskland og Holland: frivillig ordning med reference values Frankrig: nanoregister inkl. arbejdsmiljø eksponering Norge: handlingsplan om nano og registrering af nanopartikler i produktregisteret

28 Tak for jeres opmærksomhed