Nanotecnologie e nanomateriali
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Nanotecnologie e nanomateriali
Nanotecnologie e nanomateriali: l’impatto sull’ambiente, sui sistemi biologici e nel mondo del lavoro Ivo Iavicoli Istituto di Medicina del Lavoro Università Cattolica del Sacro Cuore, Roma Nanomateriali: definizioni La Commissione Europea ha prodotto una specifica raccomandazione (2011/696/UE) in cui si definisce cosa si intende per “nanomateriale”. Con “nanomateriale” si intende un materiale naturale, derivato o fabbricato contenente particelle allo stato libero, aggregato o agglomerato, e in cui, per almeno il 50% delle particelle nella distribuzione dimensionale numerica, una o più dimensioni esterne siano comprese fra 1 e 100 nm. In casi specifici, e laddove le preoccupazioni per l’ambiente, la salute, la sicurezza e la competitività lo giustifichino, la soglia del 50 % della distribuzione dimensionale numerica può essere sostituita da una soglia compresa fra l’1% e il 50%. Nanomateriali: definizioni La stessa raccomandazione definisce con il termine: “Particella”: una parte minuscola di materia con limiti fisici definiti; “Agglomerato”: un insieme di particelle o aggregati con legami deboli in cui la superficie esterna risultante è simile alla somma delle superfici dei singoli componenti; “Aggregato”: una particella composta da particelle fuse o fortemente legate fra loro. Nanotecnologia e nanomateriali ingegnerizzati La nanotecnologia è una branca multidisciplinare della scienza che si propone di manipolare la materia a livello di singoli atomi o di piccoli gruppi di atomi per produrre nuovi materiali, strutture, apparecchiature e dispositivi dotati di caratteristiche fisico-chimiche uniche. Lo scopo della nanotecnologia è la sintesi di nano-oggetti, materiali aventi una, due o tre dimensioni nell’intervallo dimensionale compreso tra 1 e 100 nm. Le nano–particelle sono definite come nano–oggetti che hanno tutte e tre le dimensioni esterne nell’ambito dell’intervallo dimensionale compreso tra 1 e 100 nm. NIOSH, 2009; ISO/TS 27687:2008 Nanomateriali ingegnerizzati Dendrimeri Fullereni Nano-argille Nanocristalli Quantum dots Nanotubi di carbonio Nanoparticelle metalliche Nero di Carbone Nanomateriali ingegnerizzati Nanoparticelle naturali Le nanoparticelle naturali sono particelle di origine naturale e derivano da una numerosa serie di processi geologici e biologici tra i quali è opportuno menzionare il ruolo determinante svolto dagli agenti atmosferici, dai processi di condensazione delle sostanze semivolatili, dalla combustione naturale come quella degli incendi boschivi, dallo spray marino e dalle eruzioni vulcaniche. Bhatt e Tripathi. Chemosphere, 20ll Nanoparticelle incidentali Le nanoparticelle incidentali sono particelle polidisperse, ubiquitarie, immesse nell’ambiente per effetto di attività industriali, quali processi di combustione ad alta temperatura, traffico autoveicolare, impianti di riscaldamento, impianti di incenerimento, produzione e conversione dell’energia. Nanoparticelle incidentali Nanoparticelle incidentali possono essere emesse come sottoprodotto nell ’ ambito di numerosi processi industriali, in particolare durante l’esecuzione di lavorazioni a caldo o lavorazioni meccaniche ad alta velocità: Operazioni di saldatura e molatura; Fusione; Ablazione laser, Operazioni di taglio e lucidatura; Trattamento termico dei materiali. Wake e coll., 2002; Iavicoli e coll. 2013 Infine, l’ emissione di tali nanoparticelle può avvenire durante i processi di stampa laser delle fotocopiatrici e stampanti. Bello e coll., 2012 Nanoparticelle incidentali ed ingegnerizzate NANOPARTICELLE INCIDENTALI Poli-disperse; Complesse per composizione chimica: -composti solubili e volatili a base di carbonio; -sostanze inorganiche solubili o poco solubili. Iavicoli et al., 2013 NANOPARTICELLE INGEGNERIZZATE Mono-disperse; Sintetizzate in fase liquida o gassosa; Composizione chimica precisa e ben definita. Reilly, 2007 Il crescente impiego dei nanomateriali Le proprietà delle particelle “nano” Le proprietà delle nanoparticelle (NPs) differiscono significativamente da quelle di particelle di dimensioni maggiori PROPRIETA’ ESEMPI Chimiche L’elevato rapporto superficie/volume delle nanoparticelle le rende altamente reattive aumentandone l’efficacia come catalizzatori in determinate reazioni chimiche. Elettriche Aumentata conduttività elettrica in ceramiche e composti magnetici; aumentata resistenza elettrica nei metalli. Meccaniche Maggiore durezza e resistenza di metalli e leghe, duttilità e plasticità delle ceramiche. Ottiche Incrementata efficienza di conversione dell’energia luminosa in elettrica in dispositivi fotoelettrici. Steriche L’arrangiamento spaziale degli atomi condiziona la reattività chimica e la selettività delle particelle. Nanoparticelle cave possono essere utilizzate per il trasporto e il rilascio controllato di specifici farmaci. Biologiche Aumentata permeabilità attraverso le barriere biologiche (membrane, barriera emato-encefalica), maggiore biocompatibilità. Da International Strategy and Foresight Report on Nanoscience and Nanotechnology, 2004 Gli impieghi dei nanomateriali AREA di APPLICAZIONE PRODOTTI ed APPLICAZIONI Industria aerospaziale Materiali ultraleggeri, vernici resistenti, rivestimenti per superfici aerodinamiche. Industria automobilistica e dei trasporti Vernici e rivestimenti anti – graffio, componenti plastiche, lubrificanti, pneumatici. Industria alimentare Materiali per la conservazione ed il confezionamento dei cibi, biosensori per ottimizzare la produzione dei cibi. Industria edile Materiali edili più leggeri e resistenti, materiali isolanti, finestre autopulenti, cementi ecologici. Settore ambientale Industria cosmetica Industria elettronica ed informatica Impianti fotovoltaici, batterie, diodi ad emissione luminosa, pila a combustibile. Bonifica del suolo e delle falde acquifere Creme solari e per il viso, dentifrici. Schermi a basso consumo di energia, chip elettronici, semiconduttori. Industria tessile Indumenti protettivi, fibre autopulenti, fibre ignifughe. Settore medico Veicolazione di farmaci, diagnostica per immagini. Industria energetica Gli impieghi dei nanomateriali INAIL, Libro bianco: nanotecnologie e nanomateriali nel mondo, 2011 La nanotecnologia nella vita quotidiana INAIL, Libro bianco: nanotecnologie e nanomateriali nel mondo, 2011 La crescente diffusione dei nanomateriali INAIL, Libro bianco: nanotecnologie e nanomateriali nel mondo, 2011 L’impatto dei nanomateriali sull’ambiente Potenziale esposizione a nanomateriali The Royal Society and Royal Academy of Engineers (2004) Nanomateriali e impatto con l’ambiente Lin e coll. J Environ Qual, 2010 Interazione nanoparticelle - ambiente CARATTERISTICHE DELLE NPs • • • • • • CARATTERISTICHE AMBIENTALI • • • • • • Fattori termici e gravitazionali; Umidità, turbolenze atmosferiche; pH; Luminosità; Forza ionica; Presenza/assenza di Natural Organic Matter (NOM); agenti ossidanti; microrganismi. Composizione chimica; Dimensioni, morfologia, concentrazione; Area, reattività e funzionalizzazione di superficie; Carica elettrica; Stato di aggregazione; Solubilità. Nanoparticelle – ambiente- organismi viventi Lowry e coll. J Environ Qual, 2010 Nano-ecotossicologia Le nanoparticelle possono indurre effetti sull’ambiente mediante: •Tossicità diretta sul biota; •Alterazione della biodisponibilità di tossine o nutrienti; •Effetti indiretti risultanti dall ’ interazione con i Composti Organici Naturali; •Alterazioni ambientali; delle microstrutture •Interazione con agenti inquinanti. Bhatt e Tripathi, Chemosphere 2011 Navarro e coll. Ecotoxicology, 2008 Effetti dei nanomateriali sugli organismi viventi Bhatt e Tripathi, Chemosphere 2011 La tossicità dei nanomateriali in modelli cellulari e animali Tossicità dei nanomateriali Fadeel and Garcia-Bennett. Advanced Drug Delivery Reviews, 2010 Tossicità dei nanomateriali: studi in vitro e in vivo Forniscono informazioni sui possibili meccanismi molecolari alla base degli effetti biologici causati dai nanomateriali. Forniscono informazioni sulla tossicocinetica, tossicodinamica e sui possibili effetti tossici dei nanomateriali su diversi sistemi d’organo. Shafiri e coll. Chem Soc Rev, 2012 Tossicità dei nanomateriali : studi in vitro Differenti tipologie di nanomateriali sono in grado di indurre effetti citotossici, infiammatori e genotossici in colture cellulari. Lo stress ossidativo è risultato tra i meccanismi responsabili di tali effetti, come dimostrato dall’aumento dei livelli intracellulari dei radicali liberi dell’ossigeno, dall’incrementata ossidazione delle molecole biologiche e dalla maggiore attività dei sistemi enzimatici antiossidanti. Singh e coll. Biomaterials, 2009 Tossicocinetica dei nanomateriali : studi in vivo Numerosi studi in vivo hanno dimostrato la capacità di diversi nanomateriali di essere assorbiti attraverso la via inalatoria o gastrointestinale. Infatti, una volta inalati o ingeriti, sono in grado di attraversare l’epitelio polmonare e gastrointestinale e di distribuirsi, mediante la circolazione sanguigna o linfatica, a diversi organi e tessuti: polmone, fegato, reni, cuore, organi riproduttivi, sistema nervoso centrale, milza e tessuto osseo, nei quali possono determinare effetti avversi per la salute Landsiedel e coll., Arch Toxicol. 2012 Tossicocinetica dei nanomateriali : studi in vivo Alcuni nanomateriali ingegnerizzati possono raggiungere il sistema nervoso anche mediante un meccanismo di trasporto trans–sinaptico, dopo essere state assorbite dalle terminazioni nervose della mucosa nasale, accumulandosi particolarmente nel bulbo olfattorio e nell’ippocampo. Oberdörster e coll., 2004; Wang e coll., 2008. Tossicocinetica dei nanomateriali : studi in vivo ? Un’altra potenziale via di assorbimento dei nanomateriali ingegnerizzati è quella cutanea. Tuttavia, i risultati al riguardo sono contrastanti e non è ancora chiaro se i nanomateriali siano in grado di attraversare l’epirdermide A supporto di questa possibilità vi sono i risultati di alcuni studi che dimostrano la capacità di alcuni nanomateriali ingegnerizzati di danneggiare i cheratinociti umani. Infatti, l’iniziale danno anatomico a carico dell’epidermide consentirebbe successivamente il passaggio nel derma dei nanomateriali ingegnerizzati e conseguentemente il loro assorbimento Landsiedel e coll., 2012; DeLouise, 2012; NIOSH 2012 Tossicocinetica dei nanomateriali : studi in vivo Nonostante le informazioni relative al potenziale metabolismo a cui sono sottoposti i nanomateriali siano limitate, nella maggior parte dei casi questi xenobiotici non vengono metabolizzati. Landsiedel e coll., 2012 I nanomateriali possono essere eliminati mediante l ’ emuntorio renale che nella bile attraverso la via gastrointestinale . Landsiedel e coll., 2012 Dziendzikowska e coll., 2012 Effetti dei nanomateriali: l’apparato respiratorio Oberdörster e coll. Environ Health Perspect, 2005 Effetti dei nanomateriali:l’apparato respiratorio Oberdörster e coll. Environ Health Perspect, 2005 Effetti dei nanomateriali: l’apparato respiratorio Gli effetti avversi a carico del polmone sono tra quelli maggiormente studiati in vivo ed evidenziano l’induzione di un processo infiammatorio, la presenza di danno tissutale, di stress ossidativo e di fibrosi. Reazione infiammatoria nel liquido di lavaggio broncoalveolare di ratti trattati per via intratracheale con TiO2-NPs Nemmar e coll., 2008 Granulomi multifocali nel tessuto polmonare di un ratto instillato per via intratracheale con 1 mg/kg di nanotubi di carbonio e analizzato un mese dopo il trattamento. Warheit e coll., 2004 Effetti dei nanomateriali: il sistema cardiovascolare Il razionale per la valutazione dei possibili effetti cardiovascolari delle nanoparticelle ingegnerizzate deriva dalla conoscenza della stretta associazione tra elevati livelli del particolato atmosferico di dimensioni nanometriche (particelle ultrafini) ed eventi cardiovascolari quali l’ictus, l’infarto del miocardio, l’aritmia e la morte improvvisa. Mossman e coll. Particle and Fibre Toxicology, 2007 Alcune componenti chimiche delle particelle ultrafini sono analoghe a quelle delle nanoparticelle ingegnerizzate. Donaldson e coll. Occ Environ Med 2001 Effetti dei nanomateriali: il sistema cardiovascolare I potenziali meccanismi attraverso cui le nanoparticelle ingegnerizzate potrebbero determinare effetti sfavorevoli sull ’ apparato cardiovascolare sono: Effetto diretto: conseguente alla capacità di oltrepassare il parenchima polmonare e giungere a contatto con cellule (es. cellule endoteliali e piastrine) e con prodotti solubili (es. proteine della coagulazione) rilevanti ai fini del possibile instaurarsi del danno cardiovascolare. Effetto indiretto: secondario alla bio-persistenza delle particelle a livello polmonare con conseguente: persistente processo infiammatorio cronico locale; rilascio nella circolazione generale di mediatori infiammatori; persistente infiammazione sistemica di lieve entità. Ross e coll. N Engl J Med, 1999 Effetti dei nanomateriali: il sistema cardiovascolare Soluzione salina La presenza di infiammazione cronica è un fattore di predisposizione all’aterosclerosi e ai conseguenti eventi acuti (infarto del miocardio ed ictus) correlabili con questo processo degenerativo. Nanotubi di carbonio a parete singola Ateroma nell’aorta di topi trattati con nanotubi di carbonio a parete singola (20 mcg/topo a settimane alterne per 8 settimane) Ratti trattati con 50 mcl di nanoparticelle d’oro (50 nm) per via intraperitoneale per 3 giorni: foci emorragiche con stravaso di globuli rossi; vacuolizzazione citoplasmatica indicante un effetto tossico sul tessuto miocardico. Li et al., 2007; Abdelhalim, 2011 Effetti dei nanomateriali: il sistema nervoso centrale A livello del sistema nervoso centrale, il principale meccanismo di tossicità è rappresentato dall’induzione di un importante stress ossidativo e dalla modulazione dell’espressione di molteplici geni coinvolti nella risposta infiammatoria. Il trattamento di topi con nanoparticelle di TiO2 (80 nm) somministrate mediante instillazione intranasale, ha evidenziato che: Arrangiamento irregolare dei neuroni nel bulbo olfattorio Le nanoparticelle possono raggiungere il SNC mediante un meccanismo di trasporto trans– sinaptico accumulandosi preferenzialmente nel bulbo olfattorio e nell’ippocampo; L ’ esposizione a nanoparticelle determina un aumento dello stress ossidativo, della risposta infiammatoria ed un significativo incremento dei livelli cerebrali del Tumor Necrosis Factor alfa (TNF-α) e dell’interleuchina 1-beta. Wang e coll., 2008 Effetti dei nanomateriali: il sistema immunitario Chang. J Autoimmun, 2010 Effetti dei nanomateriali Le attuali informazioni riguardanti gli effetti tossici causati dai nanomateriali ingegnerizzati provengono esclusivamente da studi in vitro ed in vivo. Infatti, a causa della loro recente produzione e diffusione e delle oggettive difficoltà tecniche per la valutazione dell’esposizione, non sono ancora disponibili studi epidemiologici ed informazioni riguardanti gli effetti avversi dei nanomateriali ingegnerizzati su popolazioni esposte. European Commission, 2012 La tossicità dei nanomateriali sull’uomo Nanoparticelle: quale sicurezza? Case reports IL CASO CLINICO MANSIONE LAVORATIVA Dispnea e rash cutaneo associato a intenso prurito in 7 lavoratrici (18-47 aa; in abs) impiegate presso uno stabilimento di pittura. •Caricamento di estere poliacrilico in macchinario per la pittura spray di superfici di polistirene. •Riscaldamento, asciugatura e al maneggiamento dei prodotti trattati. Song e coll., 2010 Tachipnea, cianosi e iperpiressia in lavoratore (38 aa, in abs) addetto a processi ad arco metallico. •Rivestimento di cuscinetti di turbine con Nickel (Ni) spray. TEMPO DI ESPOSIZIONE 5-13 mesi (8-12 ore/giorno) 90 minuti senza DPI Phillips e coll., 2010 Dolore addominale, perdita di peso e diarrea in impiegata (33 aa) •Lavori d’ufficio; •Utilizzo stampante laser (70 fogli stampati/giorno). 3 anni (full time) IL POSTO DI LAVORO OUTCOME DEI PAZIENTI •Area di circa 70 m2, con una sola porta senza finestre; •Sistema di aspirazione del macchinario non funzionante; • NPs di ~30 nm nell’estere e nelle polveri. •Due decessi per insufficienza respiratoria a 18 e 21 mesi dall’insorgenza dei sintomi •Effusioni pleuriche all’Rx del torace. •Ricostruzione delle condizioni di lavoro: Ni particolato in prossimità dell’operatore: 382 mg/m3 (maggior parte NPs ~50 nm). •Decesso per ARDS 13 gg post esposizione; •Consolidamento polmonare, necrosi cardiaca; •Ni urinario: 780µg/L •Stampante laser sulla scrivania della lavoratrice; •Altre 8 stampanti nello stesso ufficio. •Morbo di Crohn all’istologia del colon. Theegarten e coll., 2010 Case reports: riscontro di nanomateriali nei tessuti e liquidi biologici Nanoparticelle nel liquido di lavaggio broncoalveolare (diametro 30 nm) e nel citoplasma di una cellula dell’ epitelio polmonare. Song e coll., 2010 Nanoparticelle di Nickel (4-25 nm di diametro) nei macrofagi del tessuto polmonare . Phillips e coll., 2010 Riscontro alle biopsie peritoneali. di nanoparticelle di carbone del diametro di 31-67 nm. Theegarten e coll., 2010 Discussione Criticità degli studi • • • • • Relazione causale non dimostrata; Mancanza di un adeguato monitoraggio ambientale; Informazioni indirette relative all’esposizione professionale; Assenza di un’appropriata caratterizzazione delle NPs; Difficoltà a stabilire la fonte delle nanoparticelle. Song e coll., 2010 Phillips e coll., 2010 Wensing e coll., 2011 Domande aperte Gli effetti riscontrati nei pazienti sono causati da specifici nanomateriali o dai nanomateriali in genere? E’ possibile considerare questi casi come casi isolati o è ipotizzabile che possano verificarsi episodi simili? Quali potrebbero essere gli effetti su altri lavoratori che impiegano analoghi nanomateriali nella loro attività? Quali sono gli effetti di esposizioni a nanomateriali nel lungo termine? L’impatto delle nanoparticelle sull’ambiente di lavoro Potenziale esposizione professionale a NPs Schulte e coll, Scan J Work Environ Health, 2008 Esposizione nei processi produttivi intenzionali di nanomateriali PROCESSI DI SINTESI RISCHI POTENZIALI DI INALAZIONE RISCHIO CUTANEO POTENZIALE, RISCHIO DI INGESTIONE In aria Dispersione diretta dal reattore; Recupero del prodotto; Lavorazioni successive al recupero e imballaggio Contaminazione da particelle aerodisperse nell’ambiente di lavoro; Manipolazione del prodotto; Pulizia/manutenzione dell’impianto. Sul substrato Recupero del prodotto; Lavorazioni successive al recupero e imballaggio. Contaminazioni da polveri asciutte nell’ambiente di lavoro; Manipolazione del prodotto; Pulizia/manutenzione dell’impianto. Colloide Sospensione liquida Essiccamento del prodotto; Lavorazione e travaso. Travaso/contaminazione dell’ambiente di lavoro; Manipolazione del prodotto; Pulizia/manutenzione dell’impianto. Attrito meccanico (TOP DOWN) Sospensione liquida Essiccamento del prodotto; Lavorazione e travaso. Travaso/contaminazione dell’ambiente di lavoro; Manipolazione del prodotto, Pulizia/manutenzione dell’impianto. Da fase gassosa B O T T O Da fase M vapore U P FORMAZIONE DI NPs INAIL, Libro bianco: nanotecnologie e nanomateriali nel mondo, 2011 Aerodispersione di nanomateriali incidentali ed ingegnerizzati PROCESSO FONTE/ATTIVITA’ SPECIFICA Processi a caldo • Raffinazione dei metalli; • Fusione dell’acciaio, dell’alluminio e del ferro; • Galvanica; • Taglio metalli mediante torcia termica e laser; • Rivestimento mediante spray termico; applicazione di cere a caldo; • Saldatura; cottura. Combustione • Motori diesel, a benzina e con combustibili gassosi; • Impianti di riscaldamento a gas; • Inceneritori Aerosol negli ambienti indoor • Formazione di aerosol per reazione fra emissioni in fase gas/vapore da macchine d’ufficio, materiali per la pulizia. Processi meccanici • Processi di rettifica, molatura, affilatura, levigatura, e lavorazioni con utensili in genere; trapanatura ad alta velocità. Generazione di particolato da processi a fiamma • Produzione di nero di carbone; silice carbonizzata; TiO2 ultrafine; • Produzione di allumina vaporizzata. Manipolazione materiali Manipolazione di polveri di nanoparticelle; Manipolazione di depositi colloidali secchi. Nanotecnologie Produzione di nanotubi; Produzione in fase gassosa di nanoparticelle precostituite; Manipolazione ed uso di nanoparticelle precostituite; Aerosol di sospensioni, soluzioni e miscele di nanoparticelle precostituite. Il “rischio”dell’esposizione a nanomateriali Valutazione del rischio Gestione del rischio Rischio Comunicazione del rischio Valutazione e gestione del rischio NIOSH, Approaches to Safe Nanotechnology, 2009 Identificare le proprietà pericolose: quali? Oberdörster e coll. J Intern Med, 2010 Valutazione dell’esposizione a nanomateriali Monitoraggio ambientale Monitoraggio personale (?) Geraci e Castranova. WIREs Nanomed Nanobiotechnol, 2010 Nanoparticelle: quale monitoraggio biologico? Bergamaschi. J Nanomat, 2012 Nanoparticelle: quale monitoraggio biologico? Oberdörster e coll. Environ Health Perspect , 2005 La gestione del rischio da nanomateriali Yokel e MacPhail. J occup Med Toxicol, 2011 Monitoraggio ambientale dell’esposizione professionale a nanomateriali: strumenti e strategie Il monitoraggio ambientale Il monitoraggio ambientale è uno degli strumenti per tutelare la salute dei lavoratori negli ambienti di lavoro. Rappresenta un’indagine ricorrente e sistematica dei rischi presenti nell’ambiente lavorativo. Più precisamente il monitoraggio ambientale consiste nella misura e nella valutazione degli agenti lesivi per la salute negli ambienti di lavoro e nella valutazione dell’esposizione e dei rischi per la salute a essa associati utilizzando appropriati limiti di riferimento. Il monitoraggio ambientale Monitoraggio Ambientale TUTELA della SALUTE e della SICUREZZA dei LAVORATORI Monitoraggio Biologico Sorveglianza Sanitaria Il monitoraggio ambientale dei nanomateriali Appare quindi evidente, ai fini di un’adeguata protezione della salute dei lavoratori e per ottenere una appropriata caratterizzazione e gestione del rischio derivante dall’esposizione ai nanomateriali, la necessità di effettuare dei monitoraggi ambientali in tutte le realtà lavorative in cui sia possibile ipotizzare la presenza di questi xenobiotici. Ciononostante, l’impiego di tale strumento, in relazione all’esposizione ai nanomateriali, presenta molteplici problematiche, alcune di carattere pratico ed altre derivanti dalla ancora scarsa conoscenza tossicologica delle nanoparticelle. Il monitoraggio ambientale dei nanomateriali Cosa misurare? L ’ ampio utilizzo industriale dei nanomateriali deriva dalle peculiari caratteristiche chimico – fisiche delle nanoparticelle. Tuttavia, le stesse proprietà che rendono i nanomateriali unici da un punto di vista chimico, fisico e biologico, rispetto a particelle di dimensioni maggiori dello stesso materiale, sono verosimilmente responsabili dei potenziali effetti tossici. Ciononostante, le informazioni di cui attualmente disponiamo in merito agli aspetti metrologici dei nanomateriali, che possono influenzare la loro interazione con i sistemi biologici e conseguentemente determinare il loro grado di tossicità e di pericolosità, sono ancora piuttosto limitate e controverse. Il monitoraggio ambientale dei nanomateriali Cosa misurare? Chimica superficiale Area superficiale Solubilità in acqua Dimensione Stato di aggregazione ed agglomerazione Composizione chimica Concentrazione numerica Il monitoraggio ambientale dei nanomateriali Come misurare? Un ’ altra problematica, che non rende agevole l ’ effettuazione del monitoraggio ambientale dei nanomateriali, è relativa al fatto che attualmente non sono disponibili strumenti in grado di misurare simultaneamente tutti i suddetti aspetti metrologici. Inoltre, le caratteristiche di questi strumenti non ne consentono l ’ impiego per eseguire monitoraggi ambientali basati sul campionamento personale. Conseguentemente, qualsivoglia tentativo di valutare l’ esposizione ai nanomateriali o alle nanoparticelle si deve basare su una strategia di monitoraggio ambientale che contempli l’impiego di più strumenti e tecniche di campionamento. Il monitoraggio ambientale dei nanomateriali Come misurare? A questo proposito anche il National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) sottolinea il fatto che al momento attuale non esiste una metodologia standardizzata e condivisa che permetta di valutare l’esposizione al particolato aerodisperso nanometrico. D’altro canto il NIOSH ribadisce la necessità di impiegare un approccio multi strumentale che, mediante l’utilizzo di diverse tipologie di strumenti, sia in grado di fornire informazioni sui principali parametri metrologici dei nanomateriali. A tal fine il NIOSH ha sviluppato la Nanoparticle Emission Assessment Technique (NEAT) che rappresenta una strategia di campionamento per determinare qualitativamente il rilascio di nanomateriali ingegnerizzati negli ambienti di lavoro. Il monitoraggio ambientale dei nanomateriali L’esperienza dell’Istituto di Medicina del Lavoro dell’Università Cattolica del Sacro Cuore Negli ultimi anni, sulla base delle informazioni disponibili in letteratura e seguendo le indicazioni operative di importanti organismi internazionali come il NIOSH e l’Agenzia Europea per la Sicurezza e la Salute sul Lavoro, l’Istituto di Medicina del Lavoro dell’Università Cattolica del Sacro Cuore ha elaborato e messo in pratica una strategia di campionamento dei nanomateriali basata sull’impiego contemporaneo di diversi strumenti e di molteplici tecniche di analisi e misura. . Il monitoraggio ambientale dei nanomateriali L’esperienza dell’Istituto di Medicina del Lavoro dell’Università Cattolica del Sacro Cuore Tale metodologia prevede di effettuare il monitoraggio ambientale dei nanomateriali utilizzando i seguenti strumenti: Spettrometro portatile Grimm modello 1.109 in associazione con il modulo NanoCheckTM 1.320 (Grimm Aerosol Technik, Ainring, Germania); Impattore elettrostatico multi stadio a bassa pressione (ELPI, Dekati Ltd. Tampere, Finlandia); Caricatore a diffusione Aerotrak 9000 (TSI Incorporated, Shoreview, MN, U.S.A.). L’esperienza dell’Istituto di Medicina del Lavoro dell’Università Cattolica del Sacro Cuore Spettrometro portatile Grimm modello 1.109 Lo spettrometro portatile Grimm modello 1.109 è in grado di rilevare in tempo reale il particolato aerodisperso nell’intervallo compreso tra 0.22 e 34 µm. Questo strumento è dotato di 31 canali dimensionali e fornisce la misura della concentrazione numerica o della concentrazione di massa del particolato. Tuttavia, la tecnologia sulla quale si basa il Grimm modello 1.109 (laser scattering) non consente di rilevare efficientemente le particelle al di sotto di 0.1 μm. Per questo motivo il suddetto strumento viene impiegato in associazione con il modulo Grimm Nanocheck 1320 il quale è in grado di effettuare il conteggio in continuo delle nanoparticelle con diametro compreso tra 25 e 300 nm. Pertanto, l ’ utilizzo combinato del Grimm modello 1.109 e del Grimm Nanocheck 1320 consente di monitorare un intervallo dimensionale compreso tra 25 nm e 34 µm. L’esperienza dell’Istituto di Medicina del Lavoro dell’Università Cattolica del Sacro Cuore Spettrometro portatile Grimm modello 1.109 + Nanocheck 1320 Spettrometro Grimm modello 1.109 Concentrazione numerica e diametro medio (Nanocheck 1320) Modulo Nanocheck 1320 Collegamento al pc per monitoraggio ambientale del nanoparticolato in tempo reale L’esperienza dell’Istituto di Medicina del Lavoro dell’Università Cattolica del Sacro Cuore Spettrometro portatile Grimm modello 1.109 + Nanocheck 1320 Concentrazione di massa: PM10, PM2.5, PM1, frazione inalabile, toracica e respirabile. Concentrazione numerica: i 31 canali dimensionali del Grimm 1.109 e la conta particellare del Nanocheck 1320. L’esperienza dell’Istituto di Medicina del Lavoro dell’Università Cattolica del Sacro Cuore Impattore elettrostatico multi stadio a bassa pressione (ELPI) L’ELPI, basandosi sul principio della separazione inerziale e sulla carica delle particelle, permette di eseguire in tempo reale la misura della distribuzione dimensionale e della concentrazione numerica delle particelle aerodisperse. La configurazione standard dell ’ impattore consiste in 12 stadi di campionamento che permettono di effettuare la misura nell ’ intervallo compreso tra 30 nm e 10 μm. Tuttavia, l’applicazione di un filter stage permette di estendere il limite inferiore di campionamento fino ai 7 nm. Un aspetto particolarmente interessante dell’ELPI risiede nella possibilità di raccogliere il materiale campionato su appositi filtri (uno per stadio di campionamento), garantendo quindi la possibilità di eseguire successivamente delle analisi quanti – qualitative che permettono di ottenere informazioni estremamente utili alla caratterizzazione del nanoparticolato. L’esperienza dell’Istituto di Medicina del Lavoro dell’Università Cattolica del Sacro Cuore Impattore elettrostatico multi stadio a bassa pressione (ELPI) Charger Impattore elettrostatico multi stadio a bassa pressione Collegamento al PC per monitoraggio ambientale della concentrazione numerica in tempo reale Impattore multi stadio Pompa con flusso costante di 9.82 L/min L’esperienza dell’Istituto di Medicina del Lavoro dell’Università Cattolica del Sacro Cuore Impattore elettrostatico multi stadio a bassa pressione (ELPI) I 12 stadi di campionamento Impattore multi stadio Posizionamento dei filtri (Teflon o policarbonato) sugli stadi di campionamento L’esperienza dell’Istituto di Medicina del Lavoro dell’Università Cattolica del Sacro Cuore Caricatore a diffusione Aerotrak 9000 Il caricatore a diffusione Aerotrak 9000 è in grado di misurare l’area superficiale delle particelle, comprese in un intervallo tra 10 e 1000 nm. Questo parametro metrologico è considerato estremamente importante ai fini della caratterizzazione del rischio e della tutela della salute dei lavoratori esposti. Nello specifico lo strumento fornisce la misura della superficie d’area delle nanoparticelle che si depositano nella regione alveolare (modalità di campionamento A) o nella regione tracheo – bronchiale (modalità di campionamento TB) dei polmoni. L’esperienza dell’Istituto di Medicina del Lavoro dell’Università Cattolica del Sacro Cuore Caricatore a diffusione Aerotrak 9000 L’esperienza dell’Istituto di Medicina del Lavoro dell’Università Cattolica del Sacro Cuore La strategia di campionamento • Inizialmente viene eseguito un sopralluogo degli ambienti di lavoro al fine di individuare tutte le potenziali fonti di esposizione a nanomateriali e nanoparticelle; • Le fasi del ciclo lavorativo precedentemente identificate sono sottoposte ad un primo monitoraggio ambientale mediante l ’ impiego dello spettrometro portatile Grimm modello 1.109 in associazione con il modulo NanoCheckTM 1.320; • Sulla base dei risultati forniti dallo strumento e confrontando i valori ottenuti in assenza di attività lavorativa (valori di fondo) e durante lo svolgimento dell’attività lavorativa si decide se proseguire l’indagine ambientale utilizzando anche gli altri strumenti (una differenza del 25 % tra le due misure indica che l’attività lavorativa indagata è fonte di un’importante esposizione a nanoparticolato); L’esperienza dell’Istituto di Medicina del Lavoro dell’Università Cattolica del Sacro Cuore La strategia di campionamento • Nelle postazioni di lavoro in cui viene evidenziato un rischio di esposizione significativo al nanoparticolato viene realizzato un secondo monitoraggio ambientale impiegando l’ELPI ed il caricatore a diffusione Aerotrak 9000; • In particolare il monitoraggio ambientale eseguito con l’ELPI prevede: Un primo campionamento breve della durata di circa 30 minuti in cui i diversi stadi dell’impattore sono caricati con filtri in policarbonato per poter successivamente eseguire un’analisi qualitativa mediante Scanning Electron Microscopy (SEM); Al campionamento breve segue un campionamento lungo la cui durata corrisponde al tempo di esposizione del lavoratore che sta svolgendo l’attività lavorativa indagata. In questo caso vengono impiegati filtri in Teflon che saranno poi sottoposti ad analisi quanti-qualitativa con spettrometria di massa a plasma accoppiato induttivamente (ICP-MS) per determinare in ciascuna frazione granulometrica la composizione metallica ; • Analisi dei filtri mediante SEM e ICP-MS. L’esperienza dell’Istituto di Medicina del Lavoro dell’Università Cattolica del Sacro Cuore La strategia di campionamento Sopralluogo degli ambienti di lavoro Grimm 1.109 + NanoCheckTM 1.320 Se la differenza tra le due misure eseguite è > 25 % Se la differenza tra le due misure eseguite è < 25 % Non c’è esposizione significativa Analisi dei filtri in policarbonato mediante SEM Valutazione e caratterizzazione dell’esposizione ELPI e Aerotrak 9000 Analisi dei filtri in Teflon mediante ICP-MS L’esperienza dell’Istituto di Medicina del Lavoro dell’Università Cattolica del Sacro Cuore Analisi SEM e ICP-MS Analisi SEM Analisi ICP-MS La strategia di campionamento Annotazioni particolari • Gli strumenti vengono posizionati in corrispondenza delle diverse postazioni di lavoro degli operatori in maniera tale da garantire un monitoraggio ambientale il più rappresentativo possibile della reale esposizione occupazionale; • Durante l’esecuzione del monitoraggio ambientale personale tecnico qualificato e specificatamente addestrato all’utilizzo degli strumenti annota in un registro degli eventi qualsiasi accadimento, legato o meno alla natura intrinseca dell’attività lavorativa indagata, che potrebbe influenzare l’emissione dei nanomateriali (es. passaggio di muletti in prossimità del punto di campionamento). Tali informazioni sono essenziali per l’interpretazione dei risultati; • Contestualmente al campionamento con gli strumenti summenzionati viene effettuato anche un monitoraggio ambientale con metodo gravimetrico del PM10 e del PM4. I risultati vengono impiegati per verificare l’adeguatezza del monitoraggio ambientale eseguito con gli strumenti a lettura diretta e per controllare la bontà dei dati ottenuti. L’esperienza dell’Istituto di Medicina del Lavoro dell’Università Cattolica del Sacro Cuore Risultati ottenuti e conclusioni • L’approccio multi strumentale e la strategia di campionamento da noi elaborata si sono dimostrati adeguati ed affidabili nell’individuare, caratterizzare e gestire le eventuali fonti di esposizione a nanomateriali (ingegnerizzati o incidentali) presenti in diversi ambienti di lavoro; • L’utilizzo in – situ di più strumenti capaci di fornire informazioni su diversi aspetti metrologici del nanoparticolato (concentrazione numerica, massa, area di superficie) in combinazione con l’impiego di diverse tecniche analitiche off – line dei campioni (SEM e ICP-MS) rappresentano la migliore soluzione, attualmente disponibile, per realizzare una corretta valutazione del rischio derivante dall’esposizione professionale a questi xenobiotici; L’esperienza dell’Istituto di Medicina del Lavoro dell’Università Cattolica del Sacro Cuore Risultati ottenuti e conclusioni • Negli ambienti di lavoro in cui si ipotizza la presenza di nanoparticolato l’applicazione di misure di prevenzione e protezione basate esclusivamente su limiti espositivi derivati dalla concentrazione di massa potrebbero non essere sufficienti a proteggere la salute dei lavoratori; • Infatti, i risultati dei monitoraggi ambientali da noi effettuati hanno evidenziato che, rispetto alle particelle con dimensioni superiori ai 100 nm, la concentrazione numerica delle nanoparticelle è significativamente maggiore, mentre la loro concentrazione di massa è praticamente trascurabile; • Conseguentemente, nella realizzazione del monitoraggio ambientale del particolato aerodisperso in questi ambienti di lavoro, appare evidente la necessità di prendere in considerazione, oltre alla massa, anche differenti parametri metrologici quali la concentrazione numerica e l’area di superficie; L’esperienza dell’Istituto di Medicina del Lavoro dell’Università Cattolica del Sacro Cuore Risultati ottenuti e conclusioni • Un aspetto particolarmente interessante dell’impiego di strumenti a lettura diretta è relativo alla possibilità di identificare i possibili fattori in grado di influenzare significativamente l ’ emissione del nanoparticolato. Infatti, l ’ osservazione di picchi espositivi in corrispondenza di particolari eventi, registrati dall ’ operatore dello strumento, permette di individuare le cause responsabili di esposizioni inaspettate, accidentali o semplicemente più elevate rispetto alla media del campionamento; • Tale opportunità ha delle importanti ripercussioni dal punto di vista pratico in quanto consente di implementare le misure di prevenzione e protezione intervenendo direttamente e specificatamente su tutti i fattori, intrinseci ed estrinseci all’attività lavorativa, che aumentano l’esposizione professionale dei lavoratori. L’esperienza dell’Istituto di Medicina del Lavoro dell’Università Cattolica del Sacro Cuore Grimm 1.109 con modulo Nanocheck 1320 INDUSTRIA METALMECCANICA Attività lavorativa indagata: SABBIATURA OSSERVAZIONI: •Aumento dell ’ esposizione provocato dalla perdita nel sistema di raccolta della sabbia impiegata per l’attività lavorativa; •Il picco isolato è provocato dall’ apertura repentina dello sportello della macchina sabbiatrice (usualmente per l ’ introduzione dei materiali da sottoporre a lavorazione l ’ operatore attende qualche minuto prima di aprire lo sportello). L’esperienza dell’Istituto di Medicina del Lavoro dell’Università Cattolica del Sacro Cuore Grimm 1.109 con modulo Nanocheck 1320 INDUSTRIA METALMECCANICA Attività lavorativa indagata: SABBIATURA OSSERVAZIONI: •Concentrazione numerica maggiore all’inizio del campionamento (Possibili cause: introduzione dei materiali da sottoporre all ’ attività lavorativa nella macchina sabbiatrice; cabina di sabbiatura non isolata con porte scorrevoli aperte; presenza di correnti di aria con conseguente risospensione delle particelle ultrafini); •Presenza di picco provocato dall’ apertura repentina dello sportello della macchina sabbiatrice; •Diametro medio della campionate = 83 nm. particelle L’esperienza dell’Istituto di Medicina del Lavoro dell’Università Cattolica del Sacro Cuore ELPI INDUSTRIA METALMECCANICA Attività lavorativa indagata: SALDATURA e MOLATURA OSSERVAZIONI: L ’ attività di saldatura e molatura espone i lavoratori ad un rischio maggiore quando viene eseguita da più operatori simultaneamente in quanto il sistema di aspirazione localizzato non è in grado di agire efficacemente su tutti i punti in cui viene effettuata la lavorazione. L’esperienza dell’Istituto di Medicina del Lavoro dell’Università Cattolica del Sacro Cuore ELPI INDUSTRIA METALMECCANICA Attività lavorativa indagata: BRASATURA OSSERVAZIONI: L’attività di brasatura veniva svolta su un bancone di lavoro dotato di un potente sistema di aspirazione localizzato. Il picco di esposizione osservabile nel grafico dei risultati corrisponde ad un periodo di campionamento di circa cinque minuti in cui il sistema di aspirazione non è stato in funzione. L’esperienza dell’Istituto di Medicina del Lavoro dell’Università Cattolica del Sacro Cuore AEROTRAK INDUSTRIA METALMECCANICA Attività lavorativa indagata: BRASATURA OSSERVAZIONI: Lo stesso picco espositivo è stato rilevato dall’Aerotrak; Modalità di campionamento A (deposizione nella regione alveolare dell’albero respiratorio). Valutazione e gestione del rischio da esposizione a nanomateriali ingegnerizzati nei laboratori di ricerca Valutazione e gestione del rischio da nanomateriali nei laboratori di ricerca L’esposizione occupazionale ai nanomateriali ingegnerizzati coinvolge soprattutto i lavoratori impiegati nel settore della ricerca scientifica e della ricerca tecnologica per la produzione e l’impiego degli stessi in ambito industriale. Per quanto il settore della ricerca scientifica, l ’ esposizione ai nanomateriali ingegnerizzati può avvenire nei laboratori di ricerca universitari o di organismi scientifici. Nel settore industriale, invece, l’esposizione riguarda prevalentemente gli operatori dei laboratori delle start–up companies e cioè di quelle aziende che si occupano della valutazione pilota e dello studio dell’applicazione tecnologica dei nanomateriali ingegnerizzati. Valutazione e gestione del rischio da nanomateriali nei laboratori di ricerca Una corretta impostazione della valutazione e della gestione del rischio derivante dall’esposizione ai nanomateriali ingegnerizzati nei laboratori di ricerca dovrebbe comportare l’inclusione di tale rischio espositivo all’interno del Documento di Valutazione dei Rischi aziendale (DVR). I nanomateriali ingegnerizzati sono a tutti gli effetti delle sostanze chimiche e pertanto, come previsto dal Titolo IX, capo I del Decreto Legislativo 81 del 9 aprile 2008 e s.m.i., il datore di lavoro ha l’obbligo di valutarne il rischio. Valutazione e gestione del rischio da nanomateriali nei laboratori di ricerca Nell’ambito della valutazione del rischio da nanomateriali sarà necessario: Identificare le proprietà pericolose dei nanomateriali; Valutarne l’esposizione; Pianificare misure di controllo dell’esposizione; Individuare le figure professionali che svolgono la loro mansione lavorativa all’interno del laboratorio di ricerca; Identificare efficaci procedure di informazione, formazione ed addestramento dei lavoratori in relazione al rischio; Pianificare programmi di sorveglianza sanitaria per i lavoratori esposti. Il datore di lavoro nell’adempiere all’obbligo di valutazione del rischio si deve avvalere della collaborazione del Servizio di Prevenzione e Protezione e di diverse figure professionali tra cui svolge un ruolo di primaria importanza il medico competente nominato dell’azienda. Valutazione dell’esposizione a nanomateriali nei laboratori di ricerca Un ’ adeguata valutazione dell ’ esposizione dovrebbe innanzitutto identificare tutte le possibili fonti di emissione dei nanomateriali ingegnerizzati presenti nel laboratorio di ricerca. È necessario effettuare un ’ attenta analisi delle attività lavorative ed individuare i ricercatori che le svolgono che potranno contribuire alla valutazione delle caratteristiche espositive delle diverse fasi lavorative. È essenziale una scrupolosa revisione dei processi e dei cicli lavorativi (compreso lo stoccaggio dei materiali e la loro movimentazione) all’interno del laboratorio. Il sopralluogo degli ambienti di lavoro permette di identificare tutte le potenziali fonti di emissione e le attività lavorative a rischio di esposizione. Valutazione dell’esposizione a nanomateriali nei laboratori di ricerca Le principali attività lavorative a rischio di esposizione a nanomateriali ingegnerizzati nei laboratori di ricerca sono rappresentate dal: Ricevimento, disimballaggio e consegna dei materiali; Attività di laboratorio (sintesi, controllo analitico e di qualità); Attività di gestione e pulizia dei laboratori; Immagazzinamento, imballaggio e spedizione dei nanomateriali ingegnerizzati; Raccolta e gestione dei rifiuti. Valutazione dell’esposizione a nanomateriali nei laboratori di ricerca La valutazione dell’esposizione ai nanomateriali in tali attività deve essere effettuata analizzando i principali parametri in grado di influenzare l’esposizione stessa: Polverosità ambientale; Tipo di processo lavorativo; Quantità di materiale utilizzato; Durata e frequenza dell’esposizione. Valutazione dell’esposizione a nanomateriali nei laboratori di ricerca Nell’ambito della valutazione dei livelli espositivi ai nanomateriali ingegnerizzati è importante ricordare che il NIOSH: Per i nanotubi di carbonio e le nanofibre di carbonio raccomanda un limite di esposizione (REL) di 7 μg/m3 di carbonio elementare come media ponderata su 8 ore calcolata sulla concentrazione della frazione respirabile; Per il biossido di titanio ultrafine ha stabilito un REL di 0.3 mg/m3. Contenimento dell’esposizione a nanomateriali In considerazione delle limitate conoscenze relative ai potenziali effetti tossici dell ’ esposizione ai nanomateriali ingegnerizzati, la gestione della possibile esposizione agli stessi in ambito occupazionale deve essere impostata secondo il “principio di precauzione”. NIOSH, 2009 Contenimento dell’esposizione a nanomateriali Un programma di gestione dell’esposizione a nanomateriali ingegnerizzati dovrà includere una serie di interventi rivolti a: Eliminazione, sostituzione modificazione dei nanomateriali; o Ingegnerizzazione dei processi di lavoro per ridurre al minimo o eliminare l’esposizione; Implementazione del controllo organizzativo dell’esposizione al fine di limitare l’entità o la durata della stessa; Impiego di Dispositivi di Protezione Individuale (DPI). NIOSH, General Safe Practices for Working with Engineered Nanomaterials in Research Laboratories 2012 Contenimento dell’esposizione: ventilazione I laboratori di ricerca sono ambienti di lavoro che richiedono un accurato controllo della qualità dell’aria, parametri microclimatici costanti ed una attenta gestione dei flussi aerei. Sistemi di ventilazione centralizzati: Riducono per diluizione la concentrazione dell’inquinante; Generalmente sono inclusi nel sistema di ventilazione, di riscaldamento e di aria condizionata della struttura in cui il laboratorio stesso è inserito. Sistemi di aspirazione localizzati: Aspirano i nanomateriali in prossimità della loro fonte di emissione; Le cappe chimiche di aspirazione sono il principale dispositivo per la protezione della salute degli esposti. NIOSH, 2012 Organizzazione del lavoro Organizzazione amministrativa del lavoro: Riduzione della durata del tempo di esposizione; Riduzione del numero delle persone esposte. Perseguimento delle buone prassi di lavoro: Mantenere il laboratorio pulito e in ordine; Rimuovere prontamente dai piani di lavoro le attrezzature utilizzate evitando accumulo di attrezzature e prodotti sul piano di lavoro quando non sono più necessari; Non abbandonare materiale non identificabile nel laboratorio e all'interno della cappa; Attenersi scrupolosamente alle specifiche procedure elaborate per le singole lavorazioni; Non introdurre in laboratorio sostanze ed oggetti estranei alla attività lavorativa; Raccogliere, separare ed eliminare in modo corretto i rifiuti chimici, solidi e liquidi, prodotti in laboratorio. Formazione ed informazione dei lavoratori I lavoratori che svolgano attività lavorative che comportano esposizione a nanomateriali devono essere informati sulle proprietà pericolose degli stessi e sui possibili rischi derivanti da tale esposizione. Saranno effettuate sia informazione che formazione sulle misure preventive e protettive e sulle buone prassi lavorative relative alla manipolazione, allo stoccaggio e allo smaltimento dei nanomateriali ingegnerizzati o degli oggetti da questi contaminati al fine di eliminare o minimizzarne l’esposizione. L ’ appropriato impiego dei DPI e l ’ adeguata pulizia di superfici e abiti contaminati dovranno essere oggetto di ulteriore informazione e formazione. NIOSH 2009, 2012 Dispositivi di protezione individuale I DPI rappresentano un ’ ulteriore misura di prevenzione e protezione dei lavoratori che deve essere impiegata quando il controllo dell’esposizione non può essere soddisfacentemente raggiunto mediante l’applicazione delle misure tecniche ed organizzative di prevenzione dei rischi. Respiratori Guanti in nitrile o comunque resistenti alle sostanze chimiche Occhiali di sicurezza, a maschera e/o schermi facciali Pantaloni lunghi e maglia a maniche lunghe, camici impermeabili o monouso Scarpe chiuse a bassa impermeabilità NIOSH 2009, 2012 Respiratori L’eventuale mancanza di adeguati sistemi ingegnerizzati di controllo dell’esposizione o i possibili elevati livelli di esposizione nel corso di operazioni di manutenzione o di eventi accidentali impongono l’impiego di appropriati respiratori. NIOSH, 2005; OSHA, 1992 Per le attività lavorative per cui è prevista la protezione delle vie respiratorie sarebbe opportuno elaborare un programma operativo che includa: Le procedure attuate per selezionare i respiratori; Le valutazioni sanitarie e i test medici o di adattamento per i lavoratori che necessitano dell’uso di respiratori; Le procedure e la programmazione della pulizia, disinfezione, conservazione, controllo, riparazione, rimozione o manutenzione del respiratore; La formazione dei lavoratori sui rischi respiratori cui possono essere esposti e sul corretto impiego e manutenzione del respiratore; Le procedure per valutare l'efficacia del programma per la protezione delle vie respiratorie. OSHA, 1999 Sorveglianza sanitaria dei lavoratori esposti a nanomateriali L’articolo 229, comma 1 del Decreto Legislativo 81 del 9 aprile 2008 e s.m.i. stabilisce che “…sono sottoposti alla sorveglianza sanitaria di cui all’articolo 41 i lavoratori esposti agli agenti chimici pericolosi per la salute che rispondono ai criteri per la classificazione come molto tossici, tossici, nocivi, sensibilizzanti, corrosivi, irritanti, tossici per il ciclo riproduttivo, cancerogeni e mutageni di categoria 3”. L’articolo 224, comma 2 indica che “Se i risultati della valutazione dei rischi dimostrano che, in relazione al tipo e alle quantità di un agente chimico pericoloso e alle modalità e frequenza di esposizione a tale agente presente sul luogo di lavoro, vi è solo un rischio basso per la sicurezza e irrilevante per la salute dei lavoratori e che le misure di cui al comma 1 sono sufficienti a ridurre il rischio, non si applicano le disposizioni degli articoli 225, 226, 229, 230”. Sorveglianza sanitaria dei lavoratori esposti a nanomateriali Pertanto, secondo quanto previsto dal Decreto Legislativo 81/08 e s.m.i., laddove sia possibile dimostrare che vi è solo un rischio basso per la sicurezza e irrilevante per la salute dei lavoratori, decade l’obbligo di eseguire la sorveglianza sanitaria dei lavoratori esposti. Tuttavia, nel caso dell’esposizione ai nanomateriali ingegnerizzati, non è possibile considerare con certezza il rischio come irrilevante per la salute dei lavoratori. Principio di precauzione Sorveglianza sanitaria dei lavoratori esposti a nanomateriali L’applicazione di un adeguato controllo medico risulterebbe appropriato anche nei confronti dei lavoratori esposti a nanomateriali ingegnerizzati nei laboratori di ricerca. Tuttavia la limitatezza delle informazioni disponibili relative alla tossicologia, agli effetti avversi sulla salute ed ai potenziali organi bersaglio dei nanomateriali non permette la definizione di specifici protocolli di sorveglianza sanitaria. Nell’eventualità in cui i nanomateriali ingegnerizzati siano composti da sostanze chimiche per le quali sono previsti degli idonei protocolli di sorveglianza sanitaria, sarebbe opportuno applicare tali protocolli anche nel caso di esposizione alla sostanza chimica in forma nano-metrica. Grazie per l’attenzione