纳米技术应用广泛如何防范职业健康危害

纳米技术应用广泛如何防范职业健康危害

提起“纳米”一词，人们并不陌生。纳米是长度单位，原称毫微米，即十亿分之一米或百万分之一毫米。纳米技术的研究领域为结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。听起来似乎晦涩难懂，实际上纳米技术已成功应用于许多领域，包括医学、药学、化学和生物检测、制造业、光学及国防等。在我们的生活中，抗菌除臭冰箱、抗菌洗衣机、高性能彩打墨粉等，都采用了纳米技术。

　　随着纳米技术的快速发展，纳米材料应用范围不断扩大，可能产生新的职业健康危害。

劳动者面临新的潜在风险

　　世界各国的劳动者都面临着生产过程中的新风险，那就是纳米材料生产过程中的潜在风险。

　　据统计，2010年全世界从事纳米材料生产的人员约有40万人，到2020年这个数字将增加到600万人。

　　目前，纳米材料主要应用在装饰品、服装、消毒剂、油漆、其他涂料等领域，很多纳米材料制作工艺简单，大都在中低收入国家完成。对于纳米材料的实验室毒物学监测显示，动物长时间暴露在纳米材料环境中，会导致肺纤维化和其他一些炎症。对于人体相关数据的研究正在进行中。不过，对于工作场所的职业健康危害，已经有一些指导性建议了。

　　这些建议都是由发达国家和一些国际组织提出的，如国际标准组织（ISO）、经合组织（OECD）。很多欠发达国家缺乏对于纳米材料职业健康领域的指导意见。

　　2007年，世界卫生大会制定的全球劳动者职业健康行动方案中，将暴露在纳米材料环境中工作列为首要议题。2010年，世界卫生组织启动了对纳米材料给劳动者带来潜在危险的保护指导性计划，旨在推动暴露在纳米材料环境中劳动者工作环境的改善。为了推动此计划，2012年，世界卫生组织专门成立工作组，就计划提出的具体问题开展工作。

　　世界卫生组织根据计划的内容，提供了相关背景材料，并在网站上公布。该计划强调以下几点：第一，为相关职业健康管理机构提供对于工作环境中纳米材料进行风险评估和风险管理的相关数据。第二，综合纳米材料生产过程中的风险，建议职业健康和卫生管理机构加强职业健康防护及进行相关防护技术研发。第三，增强普通劳动者和管理者的防护意识。

（原作者：美国国家职业安全与健康研究所 Vladimir Murashov）

职业健康风险防控的重要性

　　近些年，越来越多的纳米产品走进千家万户，同时还不断有新产品出现。据统计，目前市场上出售的商品，1%是含有纳米材料的，或者在生产过程中运用了纳米技术，这个比例还将不断扩大。很多人认为，纳米技术高速发展的时代即将来到，会给我们的生活带来不小的影响。

　　早期的纳米技术应用主要集中在已知的金属纳米粒子领域，如金、银、锌、二氧化钛、炭黑等。现在，新型纳米材应用有所增加，如碳纳米管、石墨烯。同样，采用纳米技术生产的产品也进入了人们的日常生活领域，在IT产业和半导体产业广泛应用。从世界范围来看，亚太地区的纳米技术应用将对人们的日常生活产生重要影响，因为这一地区的制造业应用纳米技术最为普遍，对纳米产品的市场需求也是最大的。

　　在纳米技术应用过程中，人们的安全防范意识是远远不够的。纳米技术应用对人的健康和环境是有一定潜在危害的。为了推动该行业健康稳定发展，必须要有与之配套的安全管理防控体系。

　　亚太地区工业领域应用纳米技术较多，有三类人群可能受到潜在的职业健康威胁：工厂的工人、研究人员以及最终的消费者。为这几类人群提供相应的指导和知识普及很有必要。例如，在生产纳米产品的工厂里，空气中会有大量的纳米颗粒物质悬浮，而工人们缺少相应的防护；在日常生活中，很多用品含有纳米材料，消费者可能并不知情。

　　很多国家已着手针对纳米技术安全管理设立相关标准和法规，联合国和亚太经合组织对该领域的发展高度关注，而相关工作需要全球的共同努力，以保障该行业健康有序发展。

（原作者：泰国国家纳米技术研究中心 Sirirurg Songsivilai博士）

通过监测减少职业性暴露

　　职业性暴露贯穿于纳米材料整个生产、使用过程中，从产品的研发、生产、运输到回收利用以及废品处理。关于纳米材料的潜在危害，科学界现在还没有定论。对于纳米材料的暴露性监测，各国还没有统一的标准。关于职业性暴露的监测，应该与生产过程的每一个环节相结合，包括劳动者暴露在纳米材料环境中的毒物学研究，同时，应该为劳动者提出合理化建议，减少这种暴露。

　　对于生产过程中的危害分析，从某种意义上来说不太容易。因为出于对知识产权的保护，某些工作场所是不允许外人进入的。因此，对这类场所应进行实时监测，经过长时间观察，判定哪种预防方式最适合。此外，对于生产过程中一些微小颗粒物理化学特性的研究，对测定污染释放源很有帮助，同时，关注空气中的悬浮物颗粒，无论是自然产生的还是人为形成的，都会对定量的暴露评估产生影响。

　　这里有一种多参数评估方法，就是将不同技术分析结果进行比较，比如影像、实时、体积等，最后可以分析出不同纳米颗粒的来源。虽然有多种方法可以对纳米颗粒的密度、大小、数量等进行实时监测，但这些方法并非对所有纳米材料都适用。

（原作者：意大利工人保障赔偿机构研究中心 Riccardo Ferrante）

澳大利亚：制定安全防护计划 推动做好防控工作

　　2007年，澳大利亚联邦**制定了纳米技术发展战略，2010年提升为纳米技术驱动发展战略。这一发展战略帮助澳大利亚企业获得了发展机遇，同时重点关注了纳米技术对健康和环境的影响。

　　空气中细小、微小颗粒对环境和健康有影响是众所周知的，纳米颗粒的毒性较大。《澳大利亚职业健康示范法》包括普通安全防护职责及对于危险化学品管理的规则，这同样适用于纳米技术和纳米材料。澳大利亚安全工作署在其纳米技术职业安全防护计划中，建议企业提高对于暴露在纳米材料环境中工作风险的认识，做好防控工作。

　　纳米技术职业安全防护计划主要包括以下几个方面：保证纳米技术在职业健康管理范围内的合理应用，增强公众对纳米材料危害的认识，加强对工作场所的职业健康监管，减少在纳米材料环境中工作的时间，加强对纳米颗粒扩散过程的监测，为使用纳米技术的机构和企业提供相关技术支持，并保持与国际纳米技术领域的合作。

　　澳大利亚安全工作署还委托澳大利亚联邦**科学与工业研究组织（国家级研究机构）、英国职业医学研究所以及英国爱丁堡大学的科研人员对碳纳米管的耐久性和导致发炎的潜在可能进行了实验。研究发现，碳纳米管耐久性很强，但在模拟的肺液中很快就断裂了。形状如纤维状的碳纳米管会引起小白鼠肺部感染，与石棉引起的发炎症状相似，感染程度取决于碳纳米管的耐久性，聚合型颗粒状碳纳米管不会引起小白鼠肺部感染。

　　实验还涉及激光打印机油墨粉尘释放对健康的潜在影响研究。澳大利亚昆士兰科技大学、昆士兰职业健康与安全研究所检测了107台在办公场所使用的激光打印机，即便有粉尘释放量很大的打印机，但劳动者受到纳米颗粒影响的来源也并非于此，通过调整打印机位置和加强通风就可以减轻对人体健康的影响。毒性分析结果显示，影响健康的主要是纳米颗粒，这些颗粒是挥发性有机化合物或半挥发性有机化合物。

　　以上分析是结合四种标准进行的：第一，与世界卫生组织对微型颗粒物（PM2.5）的标准相对比。第二，与澳大利亚工作场所暴露标准相比较。第三，与室内空气指导线相比较。第四，与空气中化学物质聚合毒物学最低标准相比较。四种评估标准都显示激光打印机释放的粉尘颗粒对人体健康的影响是微乎其微的。

　　做好纳米材料环境中的防护，最有效的方法就是保证工作过程中的对纳米材料的密闭，做好局部通风。根据世界卫生组织的规则，如果不能很好地防控工作中的风险，那么就要有相应的替代措施，如使用其他相对低风险的工作方式或将劳动者与风险隔离。如果风险始终存在，管理者应第一时间采取相应管控措施，保证个人防护用品到位，这是对化学品危害防控的主要方法，对于纳米材料职业健康危害防控同样适用。

（原作者：澳大利亚安全工作署Howard Morris博士）

芬兰：开展职业防护观察 制定相应暴露标准

　　欧盟在发展战略中，将纳米技术作为核心技术，大力推动其发展。在工程领域应用纳米技术，给欧盟各国的发展带来了实惠。在应用纳米技术的同时，还应高度关注其对职业健康和环境的影响。这不仅应引起劳动者和政策制定者的注意，纳米材料制造商也应高度关注。

　　纳米材料的突出特点是体积小、表面积大，比起同体积的其他材料，活性要强得多。例如，碳纳米管的拉伸力比不锈钢要大，比铜的导电性能更好。此外，一些有机材料，如纳米纤维素，导电性能也比别的材料好，这也是运用现有技术进行纳米材料研发可以带来良好经济前景的原因。2008年，围绕纳米技术申请的专利已达1.2万项。

　　然而，在带来经济效益的同时，应用纳米材料对职业健康的影响也逐渐显现，主要是对人体器官和组织的伤害。微型的颗粒可以穿过人体的“生物屏障”，进入器官或组织中。人体通过呼吸可使细小颗粒附着在肺泡上。纳米材料，特别是碳纳米管，具有纵横比高的特点，这与石棉纤维相似。此外，氧化锰纳米颗粒会被嗅觉上皮细胞的末梢神经捕捉到，通到前脑的嗅觉中枢神经分散到大脑的其他部位。

　　毒物学的基础公式是危险×暴露=风险，避免危险或暴露，可以避免风险产生。现在，人们面临的最大挑战是关于纳米材料职业健康危害知识的匮乏。纳米材料有很多种，目前还没有一个较完整的纳米材料危害相关数据库。

　　芬兰国家职业健康研究所已经制定了二氧化钛纳米暴露标准，每立方米为0.1毫克，极小暴露标准是每立方米2.4毫克。动物实验显示，这种物质有引发肺肿瘤的危险。我们对于碳纳米管设定的标准是每立方米7微克，如果肺部长时间吸入此种颗粒物，会引起发炎，导致肺部间质性纤维化。

　　有关机构正在确定纳米材料环境中的暴露范围。这些材料是否会影响周围的环境？是否会导致最终消费者通过食品、水源和空气接触到纳米颗粒？这些还都在研究过程中。

　　纳米材料对劳动者和环境的影响，在产品生产、运输、储藏中都可能出现，通常是因肺部吸入纳米颗粒对劳动者的健康造成影响。因为在工作环境中，纳米颗粒总是呈悬浮状态的。纳米颗粒对消费者的影响，一般要通过皮肤接触，如使用防晒霜等化妆品。在生产、运输、储藏和再利用过程中，纳米材料会不同程度地影响环境，如影响空气、土壤、地下水等。纳米颗粒可通过农作物和畜牧产品使饮用水及空气受到污染，最终影响消费者的健康。因此，对于纳米材料的风险评估很重要。此外，将纳米材料危害知识普及视为一种安全文化，这需要企业、劳动者、研究机构和公众的共同参与。

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