Jesús M. Lz. de Ipiña

Unidad de Sistemas industriales

División de Industria y Transporte

IV Congreso de PRL de Castilla y León - León, 10-03-2011

Una visión actual sobre la evaluación y control de la exposición ocupacional a nanomateriales

Tecnalia Research and Innovation

Construcción Medio ambiente Automoción Aeronaútica Espacio Salud Fundición y siderurgia Sistemas industriales

(Nanosafety)

Investigación en Nanotecnología

Riesgo emergente

Global Transversal Desconocido (?) Legislación genérica GAPS

Riesgo emergente

“La tecnología va siempre por delante del riesgo”

Incertidumbre: Evidencias limitadas y resultados en ocasiones cotradictorios

Evidencias encontradas: inflamación, daño tisular, fibrosis, granulomas, …, aunque los mecanismos no son totalmente conocidos.

Algunos CNTs pueden mostrar efectos toxicos similares al amianto ??

Evidencias de traslocación a otros órganos

Pocos estudios de exposición dérmica

Ninguno de ingestión

Contexto de incertidumbre

http://nmi.jrc.ec.europa.eu/documents/pdf/ENRHES%20Review.pdf

Health effects

Estrategias empresariales para la gestión del riesgo Nano

Estrategia 1 - No hacer nada

“No hacer nada”

Estrategia 2 – Principio de precaución

“Principio de precaución” (Prudencia)

“Este principio abarca los casos específicos en los que los datos científicos son insuficientes, no concluyentes o inciertos, pero en los que una evaluación científica objetiva preliminar hace sospechar de que existen motivos razonables para temer que los efectos potencialmente peligrosos para el medio ambiente y la salud humana, animal o vegetal pudieran ser incompatibles con el alto nivel de protección elegido” [COM(2000) 1 final]

Medidas: Proporcionalidad, no discriminación, coherencia, · análisis V/I, evolución científica.

Estrategia 3 – Principio de prevención

(Courtesy of ETSI – Bilbao (UPV /EHU). Images to be submitted to the AAAR Conference 2011)

“Principio de prevención”

“Aplicar lo que ya sabemos de las PUF”

Aluminio Ac Inox

6.- Identificación del peligro

7.- Estimación del riesgo

8.- Valoración del riesgo

¿Riesgo tolerable ?

10.- Control del riesgo

9.- Reducción del riesgo

SI

NO

Análisis del riesgo

Evaluación del riesgo

Marco general para la ER

(VLA)

Control BandIng. Determinación de la Banda de Control (PAIK et al 2008)

Enfoque “Control Banding” (CB) (Paik, 2008; HSE, etc).

Soluciones simples para el control de las exposiciones laborales a NMs en ausencia de datos toxicológicos y de exposición.

Enfoque Control Banding

International Commission on Radiological Protection, ICRP model, 1994.

Peligro de inhalación: Deposición fraccional de partículas inhaladas en el tracto respiratorio humano.

Peligro de exposición dérmica: Algunos estudios con TiO2, en relación a lesiones en la piel

Peligros de seguridad: Fuego y explosión; primeros datos del proyecto NanoSAFE para los CNTs y nano-polvos de aluminio (http://www.nanosafe.org/)

Identificación de peligros

Estimación del riesgo (Framework)

La investigación actual indica que la masa y la química general de los NMs pueden ser menos importantes que el tamaño de partícula, el área superficial y la química superficial

No hay un parámetro único / universal para evaluar la toxicidad de los NMs (Combinación de técnicas)

No hay aún normas específicas de medida, ni valores límite, ni instrumentación portátil selectiva para las ER (en desarrollo)

Aerosol polidisperso (rango micro + nano) vs. exposición dérmica

Atención al fondo ubícuo

Masa: impactores en cascada, filtros.

Número de partículas: Condensation Particle Counter (CPC), Scanning Mobility Particle Sizer (SPMS), SEM/TEM

Área superficial: Cargador de Difusión, Electrical Low Pressure Impactor (ELPI), SEM/TEM

Masa por cálculo: ELPI, SPMS

Número por cálculo: ELPI

Area superficial por cálculo: SPMS

Instrumentación de medida

V – C - F

Procedimientos de medida

ISO/TR 27628. Workplace atmospheres- Ultrafine, nanoparticles and nano-structured aerosols- Inhalation exposure characterization and assessment

NEAT – NIOSH (Nanoparticle Emission Assessment Technique):

1. Screenig: OPC (300 – 10000 nm) +CPC (10 – 1000 nm) + TEM/SEM sobre muestra de filtro.

1. Alternativa avanzada: + SMPS (EC+DMA+CPC), etc.

Identify Potential Sources of Emissions

Conduct Particle Concentration

Sampling

Background Measurement

Production / Tasks off

Area Sampling Measurement

Production / Tasks on

Particle Number Concentration

>Background

Controls Adequate No

Further Testing

Collect Filter Samples to SEM-TEM

No

YES

Expanded Research (in depth

assessment)

No existen aún VLs específicos …

Algunas iniciativas:

1.- MSDS (p.e. Grafito vs CNTs - 2mg/m3) Baytubes (Bayer) para los CNTs: 0.05 mg/m3

2.- NIOSH - Draft OEL para el TiO2 nanoparticles: 0.1 mg/m3

3.- Benchmark levels (BSI):- NMs insolubles: 0.066 * OEL of corresponding bulk material- NMs altamente soluble: 0.5 * OEL- NMs carcinogénico, mutagénico: 0.1 * OEL- NMs fibroso: 0.01 fibras/ml

Valores Límite

Cerramientos y extracciones localizadas: Estudios limitados indican que son eficientes si estan bien diseñadas y mantenidas.

Campanas de extracción: Datos limitados en relación a su eficiencia (Proyecto NANOSAFE 2).

Eficiencia de filtros: La eficiencia se incrementa con la disminución del tamaño de los NMs (Teoría de la filtración)

Controles de ingeniería

No hay guías disponibles basadas en datos científicos ni VLs para la selección de EPIs

Cautela y vigilancia tecnológica (Sólo se han realizado algunos ensayos concretos con algunos NMs)

Trajes ajustados parecen ser mucho´más eficientes contra la penetración de nanopartículas (Nanosafe 2)

Estudios preliminares: traje Tyvex es eficiente (NIOSH 2009, Nanosafe2 2008)

Doble par de guantes de nitrilo (Nanosafe 2) (Disoluciones)

Mascarillas para partículas son eficientes – FFP3 (Nanosafe 2 - 2008) pero aspectos como el ajuste, la hermeticidad y la porosidad son temas a resolver.

Equipos de Protección Individual

• Integración del nuevo riesgo NANO en el SGS de la empresa (p.e. OHSAS 18001)

• Buenas prácticas:

– Guías NIOSH, EU-OSHA, OECD

– Guías BSI, normas ISO, EN

– MSDS / REACH

– Proyectos (p.e. http://www.nanosafe.org/)

– Reglamentación aplicable …

Controles de gestión

Estrategia 4 - I+D

“Participación en proyectos de I+D”

Proyectos Europeos: MARINA, NANEX, NANOPOLITOX, NanoRetox, NEPHH, Polyfire, QNano, SIINN.

Proyectos Nacionales: NanoSost (PSE-420000-2008-2) “Hacia una nanotecnología sostenible, responsable y segura” (www.nanosost.es).

Proyectos CCAA: NANOSEGUR (Etorgai 2010) “Productos nanotecnológicos seguros”

1.- Los conocimientos disponibles sobre la toxicidad y riesgos de los NMs son limitados y en ocasiones contradictorios.

2.- Cada NMs puede ser diseñado y fabricado con propiedades únicas, no pueden generalizarse por tanto los riesgos.

3.- No existen aún normas específicas de medida, ni valores límite, ni instrumentación portátil selectiva de medición, ni dispositivos o sistemas específicos para controlar el riesgo, ni … pero, las empresas españolas fabrican, utilizan y comercializan NMs en un mercado creciente.

Algunas conclusiones y recomendaciones (1)

12.- Algunas conclusiones y recomendaciones (2)

4.- Actualmente se desarrolla una importante investigación en Europa (NANOCLUSTER), pero el riesgo va por delante de las soluciones.

5.- Se dispone de orientaciones generales para la manipulación de NMs, pero se necesitan soluciones específicas a corto plazo para la industria (p.e.: evaluación de riesgos, control del riesgo, gestión del riesgo, etc) incluyendo también los aspectos legislativos (MSDS, REACH, etc).

6. Teniendo en cuenta el actual contexto de incertidumbre y la limitada cantidad de información disponible sobre los riesgos para la salud que pueden asociarse con los NMs, es prudente y necesario tomar medidas para minimizar cuanto sea posible la exposición de los trabajadores (Estrategia de gestión del riesgo combinada y proactiva)

12.- Algunas conclusiones y recomendaciones (3)

7. En escenarios de exposición y hasta disponer de nueva información, la gestión del riesgo en la mayoría de procesos y actividades productivas con NMs, se puede realizar utilizando una combinación de técnicas de diseño e ingeniería de control, controles de gestión, EPIs, etc similares a las utilizadas en la reducción y control del riesgo de aerosoles y especialmente aerosoles de partículas ultrafinas (Ver referencias y guías con la mejor información disponible).

12.- Algunas conclusiones y recomendaciones (4)

8. La vigilancia tecnológica constituye un factor crítico para detectar con rapidez cualquier nuevo conocimiento que permita mejorar la gestión de la seguridad de los NMs en la empresa.

9. El Sistema de Gestión de Seguridad implantado en la empresa (SGS) debe permitir la identificación y gestión de este riesgo emergente

12.- Algunas conclusiones y recomendaciones (5)

10.- Vigilancia tecnológica

Muchas gracias por su atención

(jesus.lopezdeipina@tecnalia.com)