纳米材料的潜藏风险

时间:2023-05-06 13:36:03 公文范文 来源:网友投稿

现状调查

经济合作与发展组织认为,凡是尺寸在1~100 nm范围内的化学物质均可视为纳米材料。其中,富勒烯、氧化铝、纳米粘土等纳米材料优先列入风险评估工作。目前,全球涉及纳米材料的消费品有1 827种。其中,中国生产的基于纳米材料的消费品多达58种。在我国,纳米材料研发机构采取了常规职业卫生安全措施。然而,仅33.3%机构设有针对纳米材料的专门防护,且执行力度欠佳。这些资料警示我们在纳米材料生产和(或)使用过程中亟需按最新研究认知,采取职业卫生安全防护措施。

散溢至作业场所空气环境中的纳米材料,至少有33.3%的粉尘处于可吸入粒径范围。在自动化程度低、职业卫生安全防护意识薄弱、防尘措施不到位的企业中,劳动者可能面临着不可接受的职业健康危害风险。多年来的纳米材料毒理学证据揭示了其具有独特的生物学效应。即便是同种化学物质,纳米材料的毒性远大于微米级材料。除化学元素外,尺寸效应也是影响纳米材料毒效应的参考因素。美国国家职业安全卫生研究所(NIOSH)发布的关于纳米二氧化钛、纳米碳管和碳纤维职业接触限值研究报告认为,对于微米级二氧化钛而言,其职业接触限值为2.4 mg/m3,而纳米二氧化钛的职业接触限值为0.3 mg/m3。此外,纳米二氧化钛还存在一定的致癌性,而微米级二氧化钛尚未发现其致癌风险。纳米碳管和碳纤维的职业接触限值仅为1 μg/m3,远远小于石墨的职业接触限值(5 000 μg/m3)和黑炭的职业接触限值(3 500 μg/m3)。

案例

严格的职业接触限值势必要求企业执行更高规格的职业卫生防护措施。临床病例报道显示,在职业安全卫生防护措施不到位的场所,职业性纳米材料接触可产生潜在的不良健康结果。2009年,《欧洲呼吸杂志》(EurRespir J)刊登了纳米材料所致肺部损伤的临床案例报道。在工作场所职业卫生条件较差的情况下,7名女性工人在接触纳米材料后,因气短和胸腔积液而入院诊治。入院观察7个月后,经肺功能检查结果显示,她们有不同程度的小气道损伤和限制性通气功能障碍。经组织病理检查可见,肺组织上皮细胞内含纳米颗粒,而肺间质血管内红细胞周围集聚大量纳米颗粒。2014年,《美国工业医学杂志》(American Journal of Industrial Medicine)刊登了纳米镍对接触工人健康影响的个案报道。在未采取任何个体防护措施的情况下,1名26岁女性工人对纳米镍粉体进行称重和处理作业后,出现喉咙刺激、鼻塞、面部潮红等过敏症状。“斑片”试验显示其对镍过敏,肺功能检查发现激发试验呈阳性。由于上述症状的反复出现,该工人难以继续在该企业工作。

尽管现有流行病学研究资料尚不足以论证纳米材料暴露与健康危害风险的关系,但人群生物样本检测结果数据显示:纳米材料接触可能造成机体小气道损伤、抗氧化分子下调、炎症效应分子上升、呼出气体成分改变等现象。这些研究资料促使人们更加重视纳米材料的职业健康问题及其应对措施。

防护措施

为了维护工人健康权益和促进纳米产业绿色发展,国际社会在卫生工程及个体防护方面取得了一些实践经验。2009年,NIOSH发布的《工程纳米材料职业卫生安全管理》指南为应对纳米材料产业的职业卫生问题提供了较为系统的参考建议。

工程防护

2014年,NIOSH在纳米材料生产场所的工程防护方面提出了参考指南。由于纳米材料的合成在反应釜或密闭容器内完成,仅当反应过程发生泄漏事故时,劳动者才有接触风险;而在纳米材料混合、干燥、热处理、收集、包装、反应釜清洁过程中,劳动者具有一定的接触风险。总体而言,企业可考虑使用自动化的产品转运装置,使劳动者避免接触纳米材料或其蒸发生成的气溶胶;螺旋送料装置或气动输送装置等闭合装置也可大大减小纳米材料的散逸概率。另外,管道间连接处需应用法兰式垫片,避免纳米材料向外泄漏;管道内要尽可能保持低压,避免因作业场所的空气与管道内的气体产生的压力差造成纳米材料外泄;可考虑增加局部通风装置。出料口的袋子应采取必要的密闭处理,防止纳米材料扩散至作业场所空气环境中。若需手工处理纳米材料,应考虑减小容器容积,控制单次处理总量和潜在的接触风险;如有条件,可考虑在相对低温和低压的环境中对纳米材料进行处理和加工。此外,常规的通风和除尘设施可降低作业场所空气环境中纳米材料浓度水平。

个体防护

2015年,美国工业卫生协会(AIHA)发布了《工程纳米颗粒个体防护用品》文件,该文件主要作了如下4点规定:

一是,在存在纳米颗粒散逸的作业条件下,需配置符合相应国家标准的呼吸面罩或防尘口罩。凡是使粉尘截留效率达95%、99%、99.97%的防尘口罩或呼吸面罩,都能达到有效阻隔纳米颗粒的目的。值得注意的是,呼吸防护用品的密闭性和舒适性在能否达到预期防护效果方面具有重要的现实意义。

二是,在纳米材料生产或使用过程中,劳动者可考虑选择适当的防护服。既要考虑纳米材料本身的化学特性,还要考虑用于储存或承载纳米材料的溶剂的化学特性。在相对低毒且低暴露风险的条件下,涤纶或棉织物材质的防护服即可达到防护目的;而在相对高毒且高暴露风险的条件下,高密度聚乙烯材质的防护服可起到较好的防护效果。要注意避免使用纸质、羊毛、棉料或无纺布类材质的防护服。

三是,在存在纳米材料皮肤接触的情况下,有必要佩戴手套。当处理的纳米材料溶于溶剂时,安全数据表对于如何选择手套提供了参考建议。绝大多数情况下,氯丁二烯、丁腈橡胶、乳胶等材质的一次性手套可满足皮肤防护要求。视手套品质和厚度以及操作过程产生手套变形的概率,可考虑穿戴2副手套。

四是,在避免纳米材料飞溅并造成眼部接触的时候,可考虑配戴防护眼镜。紧密贴合眼廓且伴有防尘功能的护目镜可起到良好防护效果。

此外,要避免在去除防护用品的过程中造成的二次污染。劳动者应首先缓慢脱外层手套,注意将手套内侧外翻,并将脱离的手套放至统一集中的容器内;其次摘除护目镜;再脱防护服,将防护服内侧外翻并将受污染的衣服轻轻地折叠,放至统一集中的容器内;最后依次摘除呼吸防护用品和内层手套;随后以流水清洗手和前臂。

现阶段,我国在纳米技术研发、纳米材料应用、纳米产业布局等方面取得了重大突破,为纳米产业化提供了良好的发展条件。在纳米产业促进经济发展的同时,尤其是新材料、新工艺、新方法不断涌现的背景下,我们应当以科学的态度审视纳米材料的潜在职业危害风险,科学把握规范生产和(或)使用纳米材料的尺度,从源头、技术、管理层面出发,最大程度地避免纳米材料对社会造成的负面影响,立足我国纳米产业职业安全与卫生防护实际,积极借鉴国外先进经验。

编辑 招嘉虹

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