Hyvinvointia työstä. SAK:n 22. TYÖYMPÄRISTÖSEMINAARI Nano, mitä siitä on hyvä tietää?

Transkriptio

1 Hyvinvointia työstä SAK:n 22. TYÖYMPÄRISTÖSEMINAARI Nano, mitä siitä on hyvä tietää? Arto Säämänen, vanhempi asiantuntija Kemikaaliturvallisuus Työterveyslaitos Arto Säämänen 2 Arto Säämänen 1

2 Sisältö Mikä on nano? Mitä tiedetään mahdollisista terveyshaitoista? Miten altistumista arvioidaan? Miten hallitaan mahdolliset riskit? Työterveyslaitos Arto Säämänen 3 Mikä on 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) Teollisesti tuotetut nanohiukkaset Työterveyslaitos Arto Säämänen 4 Arto Säämänen 2

3 EU komission määritelmä 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 nm tai jonka ulkomitoista yksi tai useampi on nm. "Poiketen 2 kohdan soveltamisesta fullereeneja, grafeenihiutaleita ja yksiseinäisiä hiilinanoputkia, joiden yksi tai useampi ulkomitta on alle yksi nanometri, olisi pidettävä nanomateriaaleina" "Määritelmää on tarkasteltava uudelleen viimeistään joulukuussa 2014 saatujen kokemusten ja tieteen ja tekniikan kehityksen mukaisesti" Työterveyslaitos Arto Säämänen Stockmann-Juvala 5 (Hyvin) Pieniä Punasolut Nanohiukkaset Pölyhiukkaset µm nm 10 nm = 10 x 10-9 m V. Väänänen Työterveyslaitos Arto Säämänen 6 Arto Säämänen 3

4 Nanohiukkasten ominaispiirteet Erilaiset kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet kuin ns. bulkkitavaralla Pieniä, nm Suuri pinta-ala, reaktiivisia, korkea suorituskyky Riskit? Tuntemattomat tai huonosti tunnetut Työterveyslaitos Arto Säämänen 7 Miksi nanot ovat tapetilla? Nanomateriaaleilla saadaan tuotteisiin uusia tai parannettuja ominaisuuksia kevyempiä tai kestävämpiä vähemmällä raaka-aineella kuin perinteisillä materiaaleilla, hyvin sähköä johtavia, pintailmiöiden hyödyntäminen jne. Nanomateriaaleja voidaan hyödyntää mm. rakennus-, lääke-, tietoteknologia- ja puunjalostusteollisuudessa; kuluttajatuotteissa, kosmetiikassa, elintarvikkeissa yms. yms. Laboratorioissa on tuotettu satoja tuhansia nanomateriaaleja vain murto-osa on kaupallisessa käytössä Nanoteknologioiden merkitys kasvaa Työterveyslaitos Arto Säämänen 8 Arto Säämänen 4

5 Nanojen sovelluskohteita Tietotekniikka Rakennusteollisuus Clean tech Nanoteknologiat Liikennevälineet Energiatekniikka Lääketeollisuus Elintarviketeollisuus Kosmetiikka Sensorit Työterveyslaitos Arto Säämänen 9 Nanomateriaalien käyttö rakennusteollisuudessa kevyempiä lujempia itsestään puhdistuvia tulenkestäviä raaka-ainekulutuksen vähentyminen naarmuuntumattomia Työterveyslaitos Arto Säämänen 10 Arto Säämänen 5

6 Nanomateriaalien käyttöjä rakennusteollisuudessa Nanomateriaali Piidioksidi ylivoimaisesti suurimmat volyymit! Titaanidioksidi Hiilinanoputket tai -kuidut Sinkkioksidi Nanoselluloosa Hopeananohiukkaset Kuparioksidit Nanosavi Sovellus Sementti, betoni, lasi, eristysmateriaalit Maalit, pinnoitteet, sementti, betoni, lasi Betoni, maalit, komposiittimateriaalit Pinnoitteet Eristeet Pakkausmateriaalit, tekstiilit, antibakteeriset tuotteet Puunsuoja-aineet Komposiittimateriaalit Työterveyslaitos Arto Säämänen 11 Terveysvaikutuksista Todennäköisesti suuri osa synteettisistä nanohiukkasista on turvallisia tai vain vähän haitallisia ja niiden riskit ovat hallittavissa Osa synteettisistä nanohiukkasista tiedetään haitallisiksi (osa hiilinanoputkista, jotkut metallit ja metallioksidit) ominaisuudet, joiden epäillään aiheuttavan haitallisuutta ovat esim. pysyvyys elimistössä, muoto, liukenevuus, jne. Haaste tunnistaa haitalliset varhain ja puuttua niihin ja estää nanoteknologioiden mahdolliset terveysriskit Materiaalin nanokoko ei sinällään merkitse terveysvaaraa Työterveyslaitos Arto Säämänen 12 Arto Säämänen 6

7 Esimerkkejä terveysvaikutuksista Jotkut nano-tio 2 laadut ovat aiheuttaneet koe-eläimille keuhkotulehdusta Kansainvälinen syöväntutkimuslaitos (IARC) on luokitellut TiO 2 luokkaan 2B ihmisille mahdollisesti karsinogeeniseksi aineeksi. Kansainvälinen syöväntutkimuslaitos (IARC) on luokitellut erään hiilinanoputkityypin (MWCNT-7) luokkaan 2B ihmisille mahdollisesti karsinogeeniseksi aineeksi. Muut hiilinanoputket ovat luokassa 3, ei luokiteltavissa Työterveyslaitos Arto Säämänen 13 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 Työterveyslaitos Arto Säämänen 14 Arto Säämänen 7

8 Kemikaalien aiheuttamat terveysvaikutukset riippuvat 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 Työterveyslaitos Arto Säämänen 15 Vaara vs. riski Vaara Kemikaalin potentiaaliset vaikutukset ihmisen kehossa Altistuminen Todennäköisyys, jolla vaaraa aiheuttava kemikaali joutuu ihmisen kehoon Riski Vaara * Altistuminen Työterveyslaitos Arto Säämänen 16 Arto Säämänen 8

9 Kemikaaliturvallisuuden ABC 1. hoida kemikaalien käyttöturvallisuustiedotteet ja työpaikan kemikaaliluettelo kuntoon 2. tunnista työpaikan kemialliset vaaratekijät ja selvitä työntekijöiden altistuminen 3. arvioi kemialliset riskit ja laita ne tärkeysjärjestykseen 4. päätä ja toteuta tarvittavat toimenpiteet (ennaltaehkäisy ja torjunta) 5. varmista työntekijöiden riittävä ohjeistus ja opastus 6. huolehdi jatkuvasta seurannasta Työterveyslaitos Arto Säämänen 17 Riskinarviointi - Järjestelmällinen toiminta 1. Käytettävään nanomateriaaliin liittyvän terveys ja turvallisuustiedon hankinta (myös palo- ja räjähdysvaarat!) 2. Menettelytapojen ja teknisten torjuntakeinojen määrittely 3. Nanomateriaaleille altistumisen ja niiden torjuntamenetelmien tehokkuuden valvonta ja rekisteröinti 4. Työntekijöiden kouluttaminen ja opastaminen nanomateriaalien käsittelyyn 5. Suojainohjelman laatiminen 6. Huolto- ja kunnossapidon sekä siivouksen ja vahinkotilanteiden toimintaohjeiden laatiminen 7. Jätteiden käsittelyn suunnittelu ja toimintaohjeiden laadinta 8. Terveystarkastusten suunnittelu 9. Olosuhteiden valvonta 10. Benchmarkkaus ja tiedon jakaminen toisten nanomateriaaleja käyttävien organisaatioiden kesken Työterveyslaitos Arto Säämänen 18 Arto Säämänen 9

10 UK Royal Society & Royal Academy of Engineering Report on Nanoscience & nanotechnologies (2004) Malliratkaisusta lisää tietoa Työterveyslaitos Arto Säämänen Stockmann-Juvala 19 Nanomateriaalien elinkaari INJEKTIO IHO Työterveyslaitos Arto Säämänen 20 Arto Säämänen 10

11 Altistuminen nanomateriaaleille Altistuminen voi tapahtua teollisuudessa useissa tuotannon eri vaiheissa, raakaaineen käsittelystä lopputuotteen viimeistelyyn ja jopa käyttöön Yleisesti oletetaan kuitenkin valmiiden tuotteiden olevan vähemmän haitallisia Nanomateriaalin valmistus ja aineosien/komponenttien käsittely ja prosessointi altistavat todennäköisemmin Työterveyslaitos Arto Säämänen 21 Mitkä tekijät on otettava huomioon nanojen riskinarvioinnissa ja riskinhallinnan suunnittelussa? Nanomateriaalin fyysinen olomuoto Sidottuna osaksi muuta materiaalia Liuosmuodossa Jauheena Vapaana hiukkasena ilmassa Liukenevuus pysyvyys elimistössä Kuitumainen olomuoto Taipuisat jäykät, neulamaiset kuidut Perusmateriaalin mahdolliset terveyshaitat Käyttötapa Pölyn muodostuminen Ruiskutus ym. aerosolin muodostus Suojauksen tasosta Käytettävä määrä Käytön toistuvuus ja käyttöaika Työterveyslaitos Arto Säämänen 22 Arto Säämänen 11

12 Työvaiheet, joissa altistumista voi tapahtua nanomateriaalin valmistus nanomateriaalin käsittely jauheena ei-suljetussa systeemissä nesteessä olevan nanomateriaalin kaataminen, sekoittaminen ym. työvaiheet, joissa materiaali joutuu voimakkaaseen liikkeeseen puhdistus-, huolto- ja jätteenkäsittelyvaiheet prosessilaitteiden ja ilmansuodattimien puhdistus ja huolto materiaalien mekaaninen murskaus, poraus, puhallus, leikkaus, hionta yms. vaiheet, joissa nanomateriaalia voi vapautua ilmaan nanomateriaalien lämpökäsittely, kuten laserleikkaus nanomateriaalia sisältävien spray -aineiden käyttö Työterveyslaitos Arto Säämänen 23 Esimerkkejä rakennusteollisuudesta työvaiheista, joissa altistumista voi tapahtua Pölyä tuottavat työvaiheet Jauheiden käsittely ja sekoittaminen Sahaaminen Poraaminen Hionta Hajottaminen Huoltotyöt Ruiskutus (aerosolin muodostuminen) Työterveyslaitos Arto Säämänen 24 Arto Säämänen 12

13 GA ) ES5: Machining tasks (drilling) The additive of nano-tio2 supported on sepiolite has been developed by TOLSA Process: T1: Drilling Nanosafe2014, November, 2014 Grenoble, France 25 GA ) ES5: Machining tasks (drilling) Use- Machining Boxplot, backgroundcorrected average number of nanoparticles/cm3 during the tasks (data from CPC3007). Mean particle concentration (particles/cm3) near/above NRV; maximum values up to 2.38E+5 particles/cm3 No sticking difference among control/filled materials regarding the release of particles (particles/cm3). (SEM analysis) No Evidence of nano-tio2 free at the PBZ. Nanosafe2014, November, 2014 Grenoble, France 26 Arto Säämänen 13

14 Muistettavaa Monilla rakennusalan 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 Työterveyslaitos Arto Säämänen 27 Altistumisen arvioiminen Vaihe 1 Vaihe 2 Vaihe 3 Vaihe 4 Taustatiedon keräys Onko työpaikalla mahdollista altistua teollisesti tuotetuille nanomanteriaaleille? Hiukkaspitoisuuden kartoitus työpaikalla Vapautuuko käsittelyssä nanohiukkasia? Teollisten nanomateriaalien tunnistaminen ja niille altistumisen arviointi Ovatko nanohiukkaset teollisesti tuotettuja? Ylittyykö tavoitetaso? Riskinhallinnan toimenpiteet Alentavatko riskinhallinnan gtoimenpiteet nanohiukkasten nanohiukkasille altistumisen hyväksyttävälle tasolle? Työterveyslaitos Arto Säämänen 28 Arto Säämänen 14

15 TTL:n tavoitetasot Nanomateriaali Tavoitetaso Esimerkkejä Jäykät, kuitumaiset nanomateriaalit, joiden asbestinkaltaisia vaikutuksia ei voida sulkea pois 0,01 kuitua/cm 3 (8h) a (kuitujen pituus > 5 µm ja pituus-halkaisijasuhde > 3:1) Partikkelimuotoiset, hitaasti hajoavat nanomateriaalit; partikkelia/cm 3 tiheys >6000 kg/m 3 (8 h) Partikkelimuotoiset, hitaasti hajoavat nanomateriaalit; tiheys <6000 kg/m 3 sekä kuidut, joilla ei asbestinkaltaisia vaikutuksia Pääosin agglomeraatteina esiintyvät partikkelimuotoiset, hitaasti hajoavat nanomateriaalit (agglomeraattien halkaisija > 100 nm) partikkelia/cm 3 (8 h) 0,3 mg/m 3 (alveolijae) (8 h) Hiilinanoputket, metallioksidikuidut Nanokokoiset Ag, Au, CeO 2, CoO, Fe, Pb, SnO 2 Nanokokoiset Al 2 O 3, SiO 2,TiN, TiO 2, ZnO, nanosavet, dendrimeerit, C 60, polystyreeni Mm. yllä mainittujen partikkelimuotoisten nanomateriaalien agglomeraatit Työterveyslaitos Arto Säämänen Stockmann-Juvala 29 Torjunnan keinot Lähteeseen vaikuttamisen keinot Lähteen korvaaminen vähemmän haitallisella. Lähteen käsittely vähemmän pölyäväksi. Päästöä vähentävät toimenpiteet Prosessin muutokset. Toimintatavan muutokset. Leviämistä vähentävät keinot Koteloinnit Kohdeilmanvaihto Yleisilmanvaihto Esteet Suunnatut ilmavirtaukset Työntekijään ja työn tekemiseen kohdistuvat keinot Automatisointi Valvomot Etäisyyden lisääminen Työtavat Työkierto Työpistekohtainen tuloilma Henkilönsuojaimet Työterveyslaitos Arto Säämänen 30 Arto Säämänen 15

16 Epäpuhtauksien hallinnan perusperiaatteet Työterveyslaitos Arto Säämänen 31 Riskin hallinta - tekniset keinot Päästön vähentäminen Korvaaminen Päästön vähentäminen Leviämisen estäminen vähennetään/eliminoidaan päästöjen leviäminen koteloidaan päästölähde (suljetut laitteistot) alipaineistetaan työtilat käytetään työntekoon vetokaappia/hanskakaappia käytetään kohdepoistoa käytetään kauko-ohjausta ja automaatiota käytetään tehokkaita poistoilmansuodatussysteemejä (HEPAsuodattimet) Tarkistetaan teknisten keinojen tehokkuus Työterveyslaitos Arto Säämänen 32 Arto Säämänen 16

17 Riskin hallinta - työn tekemiseen kohdistuvat keinot Vähennetään altistuvien työntekijöiden määrää ja/tai työaikaa altistavassa prosessissa Estetään ulkopuolisten pääsy työtiloihin Noudatetaan työpaikalla hyvää siisteyttä ja järjestystä säännöllinen siivous, pidetään pinnat puhtaina Koulutetaan työntekijöitä, opastetaan hyvät työtavat ei sallita kuivaharjausta, käytetään siivoukseen kosteita liinoja, käsien pesu poistuttaessa työpaikalta, työvaatteiden vaihto ohjeet ja koulutus sekä kirjallisesti että suullisesti Seurataan työoloja jatkuvasti Työterveyslaitos Arto Säämänen 33 Riskin hallinta henkilöön kohdistuvat keinot käytetään työssä henkilönsuojaimia tuotteen käyttöturvallisuustiedotteen mukaan muistaen, että monien nanomateriaalien osalta KTT:t ovat vielä puutteellisia suojainten käyttö ja huolto käyttöohjeen mukaisesti tiiviystestaukset työntekijöiden terveystarkastukset kirjataan työntekijät, jotka mahdollisesti altistuvat työssään nanomateriaaleille (tuotteet, työprosessit) Työterveyslaitos Arto Säämänen 34 Arto Säämänen 17

18 Perusasiat kuntoon Tunnista: nanomateriaalit, työvaiheet ja altistuvat henkilöt Tee/päivitä riskinarviointi myös fys.kem vaarat Kemikaaliluettelo, KTT:t, merkinnät jne. Onko KTT:ssä mainitut riskinhallintatoimenpiteet toteutettu? Onko työntekijät koulutettu ja opastettu? Onko varauduttu ensiapu- ja palontorjuntatilanteisiin sekä onnettomuuspäästöihin? Huolto- ja kunnossapito sekä jätehuolto Työnjohto ja materiaalien hankinta Siisteys, järjestys ja yleinen hygienia Kaikissa tapauksissa vähintään nämä kunnossa Työterveyslaitos Arto Säämänen 35 Nanomateriaalia sisältävän pölyn muodostuminen mahdollista Käytä vähän pölyävää tuotetta (pastat, granulaatit ym.) Käytä vähän pölyävää menetelmää (esim. veden käyttö) Automatisoi ja/tai koteloi prosessi Vähennä altistuvien määrää Käytä kohdepoistoja, poistoilman suodatus (H-luokka tai H14 suodatin) Onko henkilönsuojaiten valinta, käyttö, huolto ja varastointi kunnossa? Onko riskinhallintakeinojen (mm. ilmanvaihto, suojaimet) huolto, tarkastukset ja testaukset järjestetty säännöllisesti? Onko altistumisen seuranta ja terveystarkastukset määritelty Matriisiin sidottujen nanomateriaalien mekaaninen käsittely (hionta, poraus, työstö jne.) Muiden nanomateriaalien kohdalla pölyn tahaton muodostuminen (onnettomuudet, valumat jne.) Työterveyslaitos Arto Säämänen 36 Arto Säämänen 18

19 Nanomateriaalia sisältävää pölyä muodostuu Voidaanko aine korvata? Voidaanko menetelmää vaihtaa? Vähennä käytettävää määrää Voidaanko käsittely tehdä suljetussa järjestelmässä? Onko prosessi koteloitu mahdollisimman tiiviisti ja varustettu kohdeilmanvaihdolla? Prosessiin sopiva esim. ruiskutuskaappi, kotelointi, vetokaappi tms. Onko materiaalin leviäminen käsittelytilasta estetty? Alipaine, tarramatot jne. Pölyttömät siivousmenetelmät Pölynimuri, kostea pyyhintä jne. Kuitumaiset nanomateriaalit ja CRMaineet Prosessit, joissa syntyy aerosolia, esim. Ruiskutus Eräät valmistusmenetelmät Jne Työterveyslaitos Arto Säämänen 37 Mitä voin tehdä itse? Vältä pölyn muodostumista Käytä aina kohdepoistoa mikäli mahdollista Käytä henkilönsuojaimia ohjeiden mukaan Säilytä materiaali aina suljetussa astiassa Puhdista työpisteesi säännöllisesti, vähintään kerran päivässä Käytä siivouksessa imuria ja muita pölyttömiä menetelmiä Älä säilytä tai nauti elintarvikkeita työpisteellä Älä vie työvaatteita kotiin ÄLÄ MISSÄÄN NIMESSÄ KÄYTÄ PAINEILMAA PÖLYN PUHDISTUKSEEN! Työterveyslaitos Arto Säämänen 38 Arto Säämänen 19

20 YHTEENVETO Nanoteknologioiden käyttö on mahdollista toteuttaa turvallisesti. Toimi ennalta ehkäisevästi! Nanomateriaalit ovat hyvin erilaisia. Ainekohtaisten haittavaikutustietojen niukkuuden takia suositellaan altistumisen minimoimista. Normaalit riskinhallintakeinot ovat tehokkaita oikein käytettynä. Riskinhallinnassa vaikeus on arvioida riittävä riskinhallinnantaso mieluummin valitaan korkea suojaustaso Työterveyslaitos Arto Säämänen 39 Nanoturvallisuuskeskus edistää altistumisen arviointia työpaikoilla kehittää haitallisten nanohiukkasten tunnistamismenetelmiä muuttaa tutkimustieto nanomateriaalien turvalliseksi käytöksi työpaikoilla kouluttaa ja levittää tietoa työpaikoille, yrityksille, kansalaisille ja viranomaisille olla haluttu yhteistyökumppani Suomessa ja kansainvälisesti tutkimuslaitoksille ja yrityksille tutkimuksessa ja asiantuntijatoiminnassa erinomaisesti kansallisesti, EU:ssa ja globaalisti verkottunut Työterveyslaitos Arto Säämänen 40 Arto Säämänen 20

21 tyoterveyslaitos tyoterveys Tyoterveyslaitos Arto Säämänen 21