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 Nano på Det Nationale Forskningscenter for Arbejdsmiljø Nanosikkerhedsforskning som strategisk forskningsområde på NFA siden 2005 Blandt de førende i Europa Rådgiver AT, MST, EU s videnskabelige udvalg om nano, OECD, WHO 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 Og hvad har det med dansk erhverv og kemi og life science at gøre? Nanomaterialer indgår i mange produkter Maling Kosmetik Fødevarer Kompositmaterialer (cement osv) Rengøringsmidler

7 Kun nogle anvendelser giver anledning til bekymring

8 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

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

10 Udfordringen: mange forskellige nanomaterialer shape / morfology Particle chemistry nano size (surface area) Atom structure functionalisaton

11 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 Usikker viden om hvor og hvor meget

12 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 uopløselige partikler (fx pigmenter som TiO 2 og Carbon black) Det gælder ikke altid opløselige partikler (fx havsalt) Farlighed er afhængig af kemisk sammensætning Kulstofnanorør er særligt farlige

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

14 Nanomatematik Mindre partikler: Flere partikler pr vægtenhed Større samlet overfladeareal

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-kar-sygdomme, kræft, KOL, athma mv. Partiklernes samlede overfladeareal driver de skadelige effekter Eksempel 1 NFA står bag afgørende gennembrud i forståelsen af partiklers skadelige effekt.

16 Nanopartikler i maling NFA har med hjælp fra Danmarks Farve og Limindustri har undersøgt farligheden af maling med og uden nanopartikler Branchen lavede 8 malinger med nanopartikler og 5 referencemalinger uden nano NFA undersøgte farligheden af slibestøv med og uden nanopartikler ved at se på respons ved lungeeksponering i mus Støv fra maling med og uden nanopartikler gav samme respons i mus. Der var ingen effekt af nanopartiklerne Eksempel 2 NFA var blandt de første til at undersøge effekten af nano i brugsfasen.

17 Kulstof-nanorør = Carbon NanoTubes (CNT) Stærkeste kendte materiale stærkere end stål og meget lettere. Bruges til at fremstille lette og stærke kompositmaterialer Bekymrende toksikologiske data: nogle typer kan have asbestlignende egenskaber og formodentlig forårsage lungekræft. Manglende viden om skadelige effekter af CNT i matricer Forslag om meget, meget lave grænseværdier for frie CNT i arbejdsmiljøet (0,001 mg/m 3 ) Eksempel 3

18 Hvordan overfører vi CNT fra en tønde til flasker? Photo: Per Axel Clausen

19 Vi hyrede et asbestfjerningsfirma Photos: Per Axel Clausen

20 Spray-produkter til overfladebehandling Forskning på NFA viser: Eksempel 4 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.

21 RISIKO = Fare x Exponering Keld A Jensen

22 Hvor meget større risiko? 100 nm 100 nm 1 µm 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 Risk = exposure x hazard: Increased exposure potential: 300 x x Increased lung deposition 1-3 x x More adverse health effects by the same dose. Inflammation is proportional with the surface area 100 x

23 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

24 Den første store udfordring: Er der nano i dette her? Brugerens kilder til information: Leverandør brugsansvisninger Sikkerhedsdatablade Tekniske datablade

25 Andet trin: Risikovurdering og risikohåndtering Nanorisikohåndteringsværktøj: I-BAR Kendte beskyttelsesforanstaltninger virker: Substitution af pulver (opslæmninger, pasta, granulater ect) Indkapsling af processer Styring af luftstrømme Personlige værnemidler

26 Opsummering Mange gode grunde til at anvende nanoteknologiske forbedringer Rettidig omhu: Indånding af nanopartikler er farligere end indånding af større partikler med samme kemiske sammensætning Leverandører af nanomaterialer kan hjælpe brugeren ved at sørge for at leverandørbrugsanvisninger og sikkerhedsdatablade indeholder relevante data

27 Tak for jeres opmærksomhed