Nano, mitä siitä on hyvä tietää?

13.10.2015
Arto Säämänen 1
Hyvinvointia työstä
SAK:n 22. TYÖYMPÄRISTÖSEMINAARI 17.10.2015
Arto Säämänen, vanhempi asiantuntija
Kemikaaliturvallisuus
17.10.2015 © Työterveyslaitos | Arto Säämänen | www.ttl.fi 2
Nano, mitä siitä on hyvä tietää?

13.10.2015
Arto Säämänen 2
• Mikä on nano?
• Mitä tiedetään mahdollisista
terveyshaitoista?
• Miten altistumista arvioidaan?
• Miten hallitaan mahdolliset riskit?
Sisältö
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

13.10.2015
Arto Säämänen 3
• ”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 1–100 nm tai jonka ulkomitoista
yksi tai useampi on 1–100 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".
EU komission määritelmä
27.4.2013
Stockmann-Juvala17.10.2015 © Työterveyslaitos | Arto Säämänen | www.ttl.fi 5
(Hyvin) Pieniä
0.01 0.1 1 10 µm
Nanohiukkaset Pölyhiukkaset
10 100 1000 10 000 nm
10 nm = 10 x 10-9 m
Punasolut
V. Väänänen

13.10.2015
Arto Säämänen 4
• Erilaiset kemialliset ja fysikaaliset
ominaisuudet kuin ns. bulkkitavaralla
• Pieniä, 1-100 nm
• Suuri pinta-ala, reaktiivisia, korkea
suorituskyky
• Riskit?
• Tuntemattomat tai huonosti tunnetut
Nanohiukkasten ominaispiirteet
Miksi nanot ovat tapetilla?
• Nanomateriaaleilla saadaan tuotteisiin uusia tai
parannettuja ominaisuuksia
• kevyempiä tai kestävämpiä vähemmällä raaka-aineella kuin
perinteisillä materiaaleilla, hyvin sähköä johtavia, pinta-
ilmiöiden 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

13.10.2015
Arto Säämänen 5
Nanoteknologiat
Energia-
tekniikka
Lääke-
teollisuus
Elintarvi-
keteol-
lisuus
Kosme-
tiikka
Sensorit
Liikenne-
välineet
Tietotek-
niikka
Clean
tech
Rakennus-
teollisuus
Nanojen sovelluskohteita
Nanomateriaalien käyttö rakennusteollisuudessa
kevyempiä lujempia
raaka-ainekulutuksen
vähentyminen
itsestään
puhdistuvia tulenkestäviä
naarmuuntumattomia

13.10.2015
Arto Säämänen 6
Nanomateriaalien käyttöjä
rakennusteollisuudessa
Nanomateriaali Sovellus
Piidioksidi – ylivoimaisesti
suurimmat volyymit!
Sementti, betoni, lasi, eristysmateriaalit
Titaanidioksidi Maalit, pinnoitteet, sementti, betoni, lasi
Hiilinanoputket tai -kuidut Betoni, maalit, komposiittimateriaalit
Sinkkioksidi Pinnoitteet
Nanoselluloosa Eristeet
Hopeananohiukkaset Pakkausmateriaalit, tekstiilit, antibakteeriset tuotteet
Kuparioksidit Puunsuoja-aineet
Nanosavi Komposiittimateriaalit
• 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
Terveysvaikutuksista
Materiaalin nanokoko ei
sinällään merkitse
terveysvaaraa.

13.10.2015
Arto Säämänen 7
Esimerkkejä
terveysvaikutuksista
• Jotkut nano-TiO2 –laadut ovat aiheuttaneet
koe-eläimille keuhkotulehdusta
• Kansainvälinen syöväntutkimuslaitos (IARC)
on luokitellut TiO2 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
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

13.10.2015
Arto Säämänen 8
• 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.
Kemikaalien aiheuttamat
terveysvaikutukset riippuvat
Vaara vs. riski
•Vaara
• Kemikaalin potentiaaliset
vaikutukset ihmisen kehossa
•Altistuminen
• Todennäköisyys, jolla vaaraa
aiheuttava kemikaali joutuu ihmisen
kehoon
•Riski
• Vaara * Altistuminen

13.10.2015
Arto Säämänen 9
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.
Kemikaaliturvallisuuden
ABC
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

13.10.2015
Arto Säämänen 10
www.ttl.fi/malliratkaisut
Malliratkaisusta lisää tietoa
27.4.2013
Nanomateriaalien elinkaari
UKRoyalSociety&RoyalAcademyofEngineering
ReportonNanoscience&nanotechnologies(2004)
IHO
INJEKTIO

13.10.2015
Arto Säämänen 11
• Altistuminen voi tapahtua teollisuudessa
useissa tuotannon eri vaiheissa, raaka-
aineen käsittelystä lopputuotteen
viimeistelyyn ja jopa käyttöön
• Yleisesti oletetaan kuitenkin valmiiden
tuotteiden olevan vähemmän haitallisia
• Nanomateriaalin valmistus ja
aineosien/komponenttien käsittely ja
prosessointi altistavat
todennäköisemmin
Altistuminen
nanomateriaaleille
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

13.10.2015
Arto Säämänen 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
Esimerkkejä rakennusteollisuudesta
työvaiheista, joissa altistumista voi tapahtua
• Pölyä tuottavat työvaiheet
• Jauheiden käsittely ja sekoittaminen
• Sahaaminen
• Poraaminen
• Hionta
• Hajottaminen
• Huoltotyöt
• Ruiskutus (aerosolin
muodostuminen)

13.10.2015
Arto Säämänen 13
GA 280535)
Nanosafe2014, 18 - 20 November, 2014 Grenoble, France
ES5: Machining tasks (drilling)
The additive of nano-TiO2 supported on sepiolite has been developed by TOLSA
Process:
T1: Drilling
25
GA 280535)
Nanosafe2014, 18 - 20 November, 2014 Grenoble, France
Boxplot, background-
corrected average
number of
nanoparticles/cm3
during the tasks (data
from CPC3007).
26
ES5: Machining tasks (drilling) Use-
Machining
 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.

13.10.2015
Arto Säämänen 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.
Vaihe 1
• Taustatiedon keräys
• Onko työpaikalla mahdollista altistua teollisesti tuotetuille
nanomanteriaaleille?
Vaihe 2
• Hiukkaspitoisuuden kartoitus työpaikalla
• Vapautuuko käsittelyssä nanohiukkasia?
Vaihe 3
• Teollisten nanomateriaalien tunnistaminen ja niille altistumisen
arviointi
• Ovatko nanohiukkaset teollisesti tuotettuja? Ylittyykö tavoitetaso?
Vaihe 4
• Riskinhallinnan toimenpiteet
• Alentavatko riskinhallinnan gtoimenpiteet nanohiukkasten
nanohiukkasille altistumisen hyväksyttävälle tasolle?
Altistumisen arvioiminen

13.10.2015
Arto Säämänen 15
TTL:n tavoitetasot
www.ttl.fi/tavoitetasot
Nanomateriaali Tavoitetaso Esimerkkejä
Jäykät, kuitumaiset
nanomateriaalit, joiden
asbestinkaltaisia vaikutuksia ei
voida sulkea pois
0,01 kuitua/cm3 (8h) a
(kuitujen pituus > 5 µm ja
pituus-halkaisijasuhde > 3:1)
Hiilinanoputket,
metallioksidikuidut
Partikkelimuotoiset, hitaasti
hajoavat nanomateriaalit;
tiheys >6000 kg/m3
20 000 partikkelia/cm3
(8 h)
Nanokokoiset Ag, Au, CeO2,
CoO, Fe, Pb, SnO2
Partikkelimuotoiset, hitaasti
hajoavat nanomateriaalit;
tiheys <6000 kg/m3
sekä kuidut, joilla ei
asbestinkaltaisia vaikutuksia
40 000 partikkelia/cm3
(8 h)
Nanokokoiset Al2O3, SiO2,TiN,
TiO2, ZnO, nanosavet,
dendrimeerit, C60, polystyreeni
Pääosin agglomeraatteina
esiintyvät partikkelimuotoiset,
hitaasti hajoavat nano-
materiaalit (agglomeraattien
halkaisija > 100 nm)
0,3 mg/m3 (alveolijae)
(8 h)
Mm. yllä mainittujen
partikkelimuotoisten
nanomateriaalien
agglomeraatit
5.6.2014
Torjunnan keinot
© Työterveyslaitos | Arto Säämänen | www.ttl.fi 30
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
17.10.2015

13.10.2015
Arto Säämänen 16
Epäpuhtauksien hallinnan perusperiaatteet
• 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 (HEPA-
suodattimet)
• Tarkistetaan teknisten keinojen tehokkuus
Riskin hallinta - tekniset keinot

13.10.2015
Arto Säämänen 17
• 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
Riskin hallinta - työn tekemiseen
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)
Riskin hallinta – henkilöön
kohdistuvat keinot

13.10.2015
Arto Säämänen 18
• 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
Perusasiat kuntoon
Kaikissa tapauksissa vähintään nämä
kunnossa
• 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
Nanomateriaalia sisältävän pölyn
muodostuminen mahdollista
• Matriisiin sidottujen
nanomateriaalien mekaaninen
käsittely (hionta, poraus, työstö
jne.)
• Muiden nanomateriaalien kohdalla
pölyn tahaton muodostuminen
(onnettomuudet, valumat jne.)

13.10.2015
Arto Säämänen 19
• 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.
Nanomateriaalia sisältävää
pölyä muodostuu
• Kuitumaiset nanomateriaalit ja CRM-
aineet
• Prosessit, joissa syntyy aerosolia, esim.
• Ruiskutus
• Eräät valmistusmenetelmät
• Jne.
• 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
Mitä voin tehdä itse?
• ÄLÄ MISSÄÄN NIMESSÄ KÄYTÄ
PAINEILMAA PÖLYN PUHDISTUKSEEN!

13.10.2015
Arto Säämänen 20
• 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.
YHTEENVETO
www.ttl.fi/nanoturvallisuuskeskus
nanoinfo@ttl.fi
• 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
Nanoturvallisuuskeskus

13.10.2015
Arto Säämänen 21
tyoterveyslaitos@tyoterveys
@fioh
Kiitos!
Tyoterveyslaitostyoterveysttl.fi

Nano, mitä siitä on hyvä tietää?

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

En vedette

En vedette (8)

Similaire à Nano, mitä siitä on hyvä tietää?

Similaire à Nano, mitä siitä on hyvä tietää? (20)

Plus de Suomen Ammattiliittojen Keskusjärjestö SAK

Plus de Suomen Ammattiliittojen Keskusjärjestö SAK (20)

Nano, mitä siitä on hyvä tietää?