05.09.2013 Views

Hovedoppgave - Høgskolen i Vestfold

Hovedoppgave - Høgskolen i Vestfold

Hovedoppgave - Høgskolen i Vestfold

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

Nanopartikler -<br />

Håndtering av eksponering i<br />

arbeidsmiljøet<br />

Bacheloroppgave<br />

Naveed Farid<br />

Haakon Karlsen<br />

Vår 2011<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Vestfold</strong>


OPPGAVE NR<br />

<strong>Hovedoppgave</strong><br />

MT-2011-02<br />

Institutt Institutt for for teknologiske teknologiske fag<br />

fag<br />

Besøksadr.: Besøksadr.: Raveien Raveien 197, 197, Borre<br />

Borre<br />

P.B. P.B. 2243 2243 3103 3103 Tønsberg<br />

Tønsberg<br />

Tlf: Tlf: 33031000, 33031000, Fax: Fax: 33031103<br />

33031103<br />

NORSK OPPGAVETITTEL<br />

Nanopartikler Nanopartikler - - Håndtering Håndtering av av eksponering eksponering i i arbeidsmiljøet<br />

arbeidsmiljøet<br />

ENGELSK ENGELSK OPPGAVETITTEL<br />

OPPGAVETITTEL<br />

Nanoparticles Nanoparticles - - Handling Handling of of occupational occupational exposure<br />

exposure<br />

FORFATTER(E)<br />

FORFATTER(E)<br />

Naveed Naveed Farid<br />

Farid<br />

Haakon Haakon Karlsen<br />

Karlsen<br />

EKSTRAKT - MAKS. 10 LINJER<br />

TILGJENGELIGHET<br />

TILGJENGELIGHET<br />

ÅPEN<br />

ETTER AVTALE<br />

KONFIDENSIELL<br />

DATO DATO LEVERT<br />

LEVERT<br />

26. 26. mai mai 2011<br />

2011<br />

ANTALL ANTALL SIDER<br />

SIDER<br />

Nanoteknologien Nanoteknologien vil vil ha ha teknologisk, teknologisk, vitenskapelig vitenskapelig og og økonomisk økonomisk nytte nytte for for samfunnet.<br />

samfunnet.<br />

Noen Noen av av de de nye nye og og forbedrede forbedrede egenskapene egenskapene som som forsøkes forsøkes utnyttet utnyttet i i nanomaterialer,<br />

nanomaterialer,<br />

kan kan føre føre til til uønskede uønskede helseeffekter. helseeffekter. Nanopartikler Nanopartikler kan kan bli bli frigjort frigjort i i i arbeidsatmosfæren<br />

arbeidsatmosfæren<br />

og og dermed dermed utgjøre utgjøre en en helserisiko. helserisiko. Besøk Besøk hos hos fem fem relevante relevante bedrifter bedrifter har har blitt blitt utført<br />

utført<br />

for for å å fremskaffe fremskaffe innsikt innsikt i i håndtering håndtering av av eksponering eksponering i i arbeidsmiljøet. arbeidsmiljøet. Resultater Resultater viser<br />

viser<br />

at at sikker sikker håndtering håndtering av av nanomaterialer nanomaterialer er er en en utfordring utfordring for for bedrifter bedrifter i i Norge. Norge. Det<br />

Det<br />

foregår foregår foregår mye mye arbeid arbeid i i i dag, dag, både både nasjonalt nasjonalt nasjonalt og og internasjonalt, internasjonalt, i i forhold forhold til til nanoteknologi<br />

nanoteknologi<br />

og og mulig mulig mulig helserisiko helserisiko i i forhold forhold til til eksponering eksponering i i arbeidsmiljøet.<br />

arbeidsmiljøet.<br />

OPPDRAGSGIVER<br />

Selvstendig Selvstendig studentoppgave<br />

studentoppgave<br />

REF. /VEILEDER(E) 3 STIKKORD<br />

Vidar Skaug (STAMI)<br />

nanopartikler<br />

nanopartikler<br />

Lars Lars Roseng Roseng (HIVE)<br />

(HIVE)<br />

Knut Aasmundtveit (HIVE)<br />

eksponering<br />

eksponering<br />

arbeidsmiljø<br />

arbeidsmiljø<br />

Form. jk-09-97-01 Fil: ri_hopp.xls<br />

88<br />

88


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

“Applied physics is on the brink of a new synthesis. This,<br />

when it comes, must radically change all our assumptions<br />

about time, space and the nature of change. It appears<br />

probable that the application of scientific discoveries will have<br />

altered the conditions of human life at least as much as they<br />

have done in the past hundred years.”<br />

Lord Birkenhead, engelsk statsmann<br />

Cosmopolitian, februar 1929<br />

3


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Forord<br />

Denne rapporten er en avslutning av bachelorstudiet innen mikro- og<br />

nanoteknologi. I henhold til <strong>Høgskolen</strong> i <strong>Vestfold</strong> sine formelle krav ble det først<br />

utarbeidet en forprosjektrapport der prosjektmål, resultatmål, og prosjektets<br />

organisering ble definert. Forprosjektdokumentet dannet grunnlaget for<br />

utarbeidelse av denne sluttrapporten.<br />

Målgruppen til denne rapporten er først og fremst ansatte og studenter ved<br />

Institutt for Mikro- og nanoteknologi på <strong>Høgskolen</strong> i <strong>Vestfold</strong>. På høgskolen er det<br />

et stadig ekspanderende miljø innen nanoteknologi. Høsten 2011 vil et eget<br />

forsknings- og innovasjonssenter være klart på campus. Denne rapporten vil derfor<br />

være høyst relevant for høgskolens videre satsning på nanoteknologi, spesielt i<br />

forhold til helseeffekter knyttet til eksponering av nanopartikler.<br />

En annen målgruppe til denne rapporten er ulike virksomheter i Norge som<br />

produserer og bearbeider nanoteknologiske produkter.<br />

Til denne rapporten er det også utarbeidet et eget bilagsdokument med interne<br />

dokumenter, møtereferater og kvalitetssikringsprosedyrer. Dette bilaget er<br />

konfidensielt og det vil være tilgjengelig etter avtale.<br />

Vi vil rette en stor takk til vår hovedveiledere Vidar Skaug på Statens<br />

Arbeidsmiljøinstitutt, og våre medveiledere Lars Roseng og Knut Aasmundtveit fra<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Vestfold</strong>, for gode råd, innspill og faglig støtte gjennom hele<br />

prosjektperioden. Vi vil også takke Astrid Lund Ramstad i Arbeidstilsynet for<br />

anskaffelse av bedriftskontakter og andre nyttige innspill.<br />

Vi vil også takke alle bedriftene vi har besøkt.<br />

Horten, 26. mai 2011<br />

Naveed Farid Haakon Karlsen<br />

4


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Innholdsfortegnelse<br />

Sammendrag ......................................................................................................................... 8<br />

1. Innledning ........................................................................................................................ 9<br />

1.1 Kort Introduksjon til nanoteknologi ........................................................................... 9<br />

1.1.1 Nanoteknologi og fremtidige muligheter ............................................................... 9<br />

1.1.2 Nye egenskaper og nye utfordringer ................................................................... 10<br />

1.2 Bakgrunn for prosjektet .............................................................................................12<br />

1.3 Problemstilling ...........................................................................................................12<br />

1.4 Avgrensninger ............................................................................................................13<br />

1.5 Rapportens oppbygning .............................................................................................14<br />

2. Metode ............................................................................................................................15<br />

2.1 Samarbeid med STAMI .............................................................................................15<br />

2.2 Litteratursøk og andre forhold ...................................................................................16<br />

2.3 Bedriftsbesøk .............................................................................................................17<br />

2.3.1 Fremgangsmåte................................................................................................... 17<br />

2.3.2 Konfidensialitet og sensitivitet ........................................................................... 17<br />

2.4 Andre metoder som ble vurdert .................................................................................18<br />

3. Definisjoner og klassifisering ..........................................................................................20<br />

3.1 Formuleringer .............................................................................................................20<br />

3.2 Internasjonale forslag og EU sin arbeidsdefinisjon .....................................................21<br />

3.3 Formålsrettet nedskalering .........................................................................................22<br />

3.4 Naturlig forekomst og syntetisering ...........................................................................23<br />

3.5 Noen grupperinger og klassifiseringer ........................................................................24<br />

3.6 Nanoteknologiske produkters omfang ........................................................................26<br />

4. Anvendelser og egenskaper ..............................................................................................28<br />

4.1 Materialegenskaper ....................................................................................................28<br />

5


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

4.1.1 Geometriske effekter ........................................................................................... 29<br />

4.1.2 Overflatemodifisering.......................................................................................... 30<br />

4.1.3 Andre egenskaper ............................................................................................... 31<br />

4.2 Overordnede tilvirkningsmetoder ...............................................................................31<br />

4.3 Noen applikasjoner ....................................................................................................32<br />

4.4 Nanokompositter ........................................................................................................34<br />

4.5 Industriell utnyttelse av nanomaterialer ....................................................................35<br />

5. Helserisiko .......................................................................................................................38<br />

5.1 Nanopartiklers iboende forgiftningsevne ....................................................................39<br />

5.1.1 Karbon nanorør (CNT) ...................................................................................... 39<br />

5.1.2 Titandioksid (TiO2) ............................................................................................ 42<br />

5.1.3 Silisiumoksid (SiO2) ............................................................................................ 44<br />

5.2 Eksponeringsveier ......................................................................................................45<br />

5.2.1 Eksponering i luftveier og lunger ........................................................................ 46<br />

6. Måleteknikker ..................................................................................................................47<br />

6.1 Tilnærminger for målemetodikk.................................................................................47<br />

6.2 Eksponering i arbeidsmiljøet......................................................................................49<br />

6.3 Noen instrumenter .....................................................................................................50<br />

7. Reguleringer og lovverk ...................................................................................................53<br />

7.1 Nanomaterialer i REACH og norsk lovverk ...............................................................53<br />

7.1.1 Arbeidsmiljøloven ............................................................................................... 54<br />

7.2.3 Adminstrative normer ........................................................................................ 55<br />

7.2.4 Sikkerhetsdatablad ............................................................................................. 55<br />

8. Internasjonale anbefalinger ..............................................................................................57<br />

8.1 Behovet for retningslinjer og reguleringer ..................................................................57<br />

8.2 Internasjonal satsning i arbeidsmiljøsammenheng .....................................................57<br />

8.3 Norske forhold ............................................................................................................58<br />

8.4 Eksponeringsvurdering ...............................................................................................59<br />

6


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

8.5 Risikoreduksjon ..........................................................................................................60<br />

9. Resultater ........................................................................................................................64<br />

9.1 Presentasjon av bedriftene .........................................................................................64<br />

9.2 Eksponering i arbeidsmiljøet......................................................................................67<br />

9.2.1 Tilvirkning .......................................................................................................... 68<br />

9.2.2 Material pakking/utpakking og veiing ................................................................ 69<br />

9.2.3 Rensing og avfallshåndtering .............................................................................. 70<br />

9.3 Måleteknikker for eksponering ...................................................................................71<br />

9.4 Personlig verneutstyr .................................................................................................71<br />

9.5 Sikkerhetsdatablad .....................................................................................................72<br />

9.6 Interne HMS rutiner ..................................................................................................73<br />

9.7 Grunnlag for risikovurdering ......................................................................................74<br />

Konklusjoner .......................................................................................................................75<br />

Litteraturliste ......................................................................................................................77<br />

Forkortelser .........................................................................................................................86<br />

Vedlegg #1 - Mal brukt under intervju i bedriftsbesøkene .................................................87<br />

Vedlegg #2 - Obligatorisk erklæring ...................................................................................88<br />

7


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Sammendrag<br />

Nanoteknologi er en generisk teknologi som både har, og vil ha, store påvirkninger<br />

på samfunnet. I nanomaterialer er det nye og forbedrede egenskaper som blir<br />

forsøkt utnyttet. Noen av disse nye egenskapene kan, under visse omstendigheter<br />

og betingelser, føre til uhelse blant arbeidstakere som eksponeres for frigjorte<br />

nanopartikler i arbeidsatmosfæren.<br />

Problemstillingen i dette prosjektet har vært: Hvordan er statusen for eksponering<br />

av nanopartikler blant bedrifter i Norge som produserer, bearbeider eller<br />

importerer nanomaterialer?<br />

Gjennom samarbeid og veiledning fra Statens Arbeidsmiljøinstitutt og<br />

Arbeidstilsynet ble denne problemstillingen løst. Gjennom prosjektperioden er fem<br />

relevante bedrifter blitt oppsøkt og intervjuet. I tillegg er det blitt gjennomført<br />

litteraturstudie for å fremskaffe et bakgrunnsbilde over situasjonen nasjonalt og<br />

internasjonalt.<br />

Det foregår i dag mye arbeid både nasjonalt og internasjonalt i forhold til<br />

nanoteknologi og mulige helseeffekter knyttet til arbeidsmiljøet. I Norge er det<br />

blitt opprettet en egen faggruppe for overvåkning av arbeidsrelaterte aspekter ved<br />

nanoteknologi. Statens Arbeidsmiljøinstitutt, Arbeidstilsynet og Klima- og<br />

Forurensningsdirektoratet deltar i denne faggruppen, og det arbeides med å<br />

oppdatere oversikt over situasjonen.<br />

Blant bedrifter som arbeider med tilvirking, produksjon og bearbeidelse av<br />

nanomaterialer håndteres dette i dag i forhold til regelverket for kjemikalier i sin<br />

alminnelighet. Mye tyder på at nedskalering, og tilvirking, av nanoteknologiske<br />

produkter bringer frem nye egenskaper ved disse materialene, der noen disse<br />

egenskapene kan utgjøre en helserisiko. Resultater fra bedriftsbesøkene viser at<br />

sikker håndtering av nanomaterialer blant bedrifter er en stor utfordring.<br />

Myndighetene har kommet langt på vei med å omfavne nanomaterialer under sine<br />

lovreguleringer, og vurderer fortløpende behovet for mer nanospesifikke<br />

retningslinjer. Et samarbeid mellom industrien, myndigheter og internasjonale<br />

fagmiljøer vil i større grad bidra til å øke kunnskapsgrunnlaget knyttet til effekten<br />

av nanopartikler, og i forebyggende arbeid som kan fremme et fullt forsvarlig<br />

arbeidsmiljø.<br />

8


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

1. Innledning<br />

1.1 Kort Introduksjon til nanoteknologi<br />

1.1.1 Nanoteknologi og fremtidige muligheter<br />

Rent etymologisk er ordet ”nano” avledet fra gresk og betyr dverg [1]. Ordet<br />

betegner noe som er veldig smått. Innenfor SI systemet er dette ordet et prefiks for<br />

faktoren 10 -9 altså en milliarddel av noe [2]. En nanometer (1 nm) er 0,000000001<br />

meter. Dette er en ekstremt liten størrelse, og for å sette det i perspektiv er ett<br />

menneskehår cirka 80 000 nm tykt. Figur 1 setter lengdemålet på nanometer inn i<br />

en mer helhetlig kontekst.<br />

Nanoteknologi kan defineres som fremstilling, karakterisering og bearbeidelse av<br />

produkter, strukturer og systemer i nanometerskalaen, altså nesten på molekylært<br />

og atomært nivå [3]. Den baserer seg derfor på nanopartikler, som er strukturer<br />

under 100 nm i minst en dimensjon, uavhengig av type grunnstoff. Utviklingen av<br />

nanoteknologi vil ha implikasjoner på både fremtidige muligheter og anvendelser av<br />

teknologien. Den vil ikke bare påvirke den fysiske verden, den vil også forårsake et<br />

paradigmeskifte i forhold til den allmenne oppfattelsen av naturvitenskapen. Når<br />

systemer, materialer og strukturer miniatyriseres til nanonivå, vil dette ikke bare<br />

endre bestemte egenskaper til produktet, men kan også gi opphav til nye, og<br />

muligens ukjente egenskaper ved stoffene<br />

Nanoteknologien vil kunne bidra med vitenskapelig, teknologisk og økonomisk<br />

nytte, og til en mer bærekraftig utvikling av samfunnet. Applikasjonene av<br />

nanoteknologiske produkter vil blant annet være innenfor områdene medisin,<br />

romfart, matvareindustri, entreprenørvirksomhet, elektronikk,<br />

kommunikasjonsteknologi og energisektoren. På verdensbasis bevilger regjeringer<br />

og industrien betydelige summer til nanoteknologisk forskningsaktivitet, både til<br />

akademiske miljøer og private organisasjoner. Flere land har også etablert egne<br />

nasjonale og internasjonale prosjekter for denne nye teknologien.<br />

9


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Mange nanoteknologiske produkter er allerede på konsumentmarkedet. Forbedrede<br />

mekaniske, elektriske og termiske egenskaper, økende bestandighet, raskere<br />

datamaskiner og nye medisinske anvendelser kjennetegner nanoteknologi. I<br />

fremtiden søkes nye muligheter med mer intelligente og selvreplikerende<br />

nanosystemer, og det forskes også på å bygge opp materialer, atom for atom, med<br />

molekylær presisjon [4]. Dette vil kunne føre til anvendelser av hittil ukjent natur.<br />

1.1.2 Nye egenskaper og nye utfordringer<br />

Nanoteknologi er av en generisk karakter. Denne teknologien er betegnende ved<br />

dets allmenne, artsbestemmende egenskaper, og ikke ved dets individuelle<br />

egenskaper. Altså er den allmenngyldig. Derfor vil nanoteknologi ikke være like<br />

påviselig og håndgripelig som eksempelvis elektronikk. Nanoteknologien er<br />

interdisiplinær. Den fører sammen forskere som vanligvis har jobbet innenfor<br />

adskilte fagfelt. Forståelse av fysikk, kjemi, biologi, medisin og materialvitenskap er<br />

med på en evolusjonær prosess i syntesen og utviklingen av nanoteknologi.<br />

Dette er også en muliggjørende teknologi. Fagfelt som biologi,<br />

informasjonsteknologi og kognitiv vitenskap konvergeres ved hjelp av<br />

nanoteknologien. Denne trenden, nemlig at disse fire adskilte fagfeltene nå glir inn<br />

i hverandre, blir kalt NBIC (”Nanotechnology, Biotechnology, Information<br />

Technology and Cognitive Sciences”), og blir, foruten av internasjonale fagmiljøer,<br />

også nevnt av den norske regjeringen [5]. Utviklingen vil også i norsk sammenheng<br />

kunne gjøre radikale endringer på områder som medisin, helse, miljø, IKT, energi<br />

og produksjon av mat.<br />

I nanomaterialer er det nye og forbedrede egenskaper, knyttet til nanoskalerte<br />

partikler, som blir forsøkt utnyttet. Disse særegne egenskapene oppstår når<br />

tradisjonelle objekter i størrelse med omgivelsene (bulk materialer) blir<br />

miniatyrisert, eller syntetisert, til nanonivå. Det er en formålsrettet tilvirkning ved<br />

bruk av ny teknologi. Et nanomateriale kan også få helt nye egenskaper, som er<br />

nanospesifikke og som ikke frembringes i samme materiale på bulk nivå. Altså kan<br />

latente iboende egenskaper aktiveres ved nedskalering og syntese av materialer ned<br />

til nanostørrelse.<br />

10


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Det er viktig å poengtere at nanomaterialer betegner verken noe som er<br />

helseskadelig eller ødeleggende for miljøet. Derimot kan det vise seg at noen av<br />

egenskapene som forsøkes utnyttet, under gitte betingelser og forhold, kan føre til<br />

uhelse hos dem som blir eksponert for nanopartikler dersom de frigjøres fra<br />

nanomaterialer. Dermed oppstår det en dualitet mellom ønskede egenskaper og<br />

uønskede egenskaper, som et resultat av nanoteknologien. Arbeidstakere på<br />

bedrifter som tilvirker nanoteknologiske produkter vil ofte være de som i størst<br />

grad vil kunne bli eksponert for uønskede elementer i arbeidsmiljøet. Utviklingen<br />

av nanoteknologi er derfor også en utfordring for menneskelig helse. Fremtidig<br />

forskning og utvikling bør derfor også bidra til å minimere de uønskede effekter og<br />

egenskaper knyttet til nanoteknologi og nanoteknologiske produkter.<br />

Figur 1 – Illustrasjonen gir et perspektiv på størrelsesforhold, sammenlignet med objekter i<br />

mer kjente størrelser. Lengdeskalaen setter nanometerlengden i en kontekst, og for<br />

nanoteknologi vil intervallet fra 100 nm og ned til 1 nm av interesse.<br />

Kilde: The Royal Society [3].<br />

11


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

1.2 Bakgrunn for prosjektet<br />

Prosjektgruppen for denne rapporten har bestått av Naveed Farid og Haakon<br />

Karlsen. Begge er bachelorstudenter innenfor mikro- og nanoteknologi på<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Vestfold</strong>. Prosjektgruppen tok i oktober 2010 kontrakt med Statens<br />

Arbeidsmiljøinstitutt (STAMI) med forespørsel om tildeling av bacheloroppgave.<br />

Vidar Skaug (STAMI) svarte på denne henvendelsen, og kunne både tildele en<br />

bacheloroppgave og fungere som veileder gjennom prosjektperioden. Oppgaven ble<br />

formelt godkjent av <strong>Høgskolen</strong> i <strong>Vestfold</strong>, og Vidar Skaug ble hovedveilederen i<br />

prosjektet. I tillegg ble Lars Roseng og Knut Aasmundtveit fra <strong>Høgskolen</strong> i<br />

<strong>Vestfold</strong> valgt til medveiledere og ressurspersoner fra høgskolen sin side.<br />

Oppgaven som Vidar Skaug kunne tildele tok utgangspunkt i at de helse- og<br />

miljømessige konsekvensene av nanomaterialer og nanopartikler er lite kjent, og at<br />

det er nasjonalt viktig å kartlegge bruken og produksjonen av slike stoffer i det<br />

norske arbeidslivet [6]. Nanopartikler i pulverform kan lett bli luftbårne og<br />

representere en risiko. Det vil derfor være viktig å skaffe innsikt i status for<br />

eksponering under håndteringen av nanomaterialer i norske virksomheter som<br />

tilvirker nanoteknologiske produkter. I en nylig rapport blir det også anbefalt å<br />

regelmessig oppdatere bruken og produksjonen av nanoteknologiske produkter i<br />

Norge [7]. En medforfatter i denne rapporten var Astrid Lund Ramstad i<br />

Arbeidstilsynet, og mer om hennes rolle i dette bachelorprosjektet vil ble omtalt<br />

senere.<br />

1.3 Problemstilling<br />

Denne rapporten har følgende problemstilling:<br />

Hvordan er statusen for eksponering av nanopartikler blant bedrifter i Norge som<br />

produserer, bearbeider eller importerer nanomaterialer?<br />

Problemstillingen ble utarbeidet i samarbeid mellom prosjektgruppen og Vidar<br />

Skaug. Begge parter fikk felles forståelse av denne formuleringen. Denne<br />

problemstillingen dannet utgangspunktet for dette prosjektet, og for det videre<br />

12


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

arbeidet. For prosjektgruppen ble dette prosjektet ganske relevant fordi det<br />

fagmessig gjenspeiles i valgt studium. På det nasjonale planet vil også denne<br />

problemstillingen være av interesse, fordi nanoteknologi er en relativt ny teknologi,<br />

og fordi de helse- og miljømessige konsekvensene av denne i teknologien er et lite<br />

kjent forhold i arbeidsmiljøsammenheng.<br />

1.4 Avgrensninger<br />

Nanoteknologi vil kunne få implikasjoner for hele samfunnet. Helse- og<br />

miljømessige aspekter er en omfattende side av saken. Allerede nå, og i fremtiden,<br />

vil mer intelligente nanosystemer også reise spørsmål som omfatter mer sosiale og<br />

etiske forhold. Disse spørsmålene er høyst relevante og vil være stadig mer aktuelle<br />

i takt med den teknologiske utviklingen. Denne rapporten vil ikke behandle disse<br />

mer sosiale og etiske aspektene ved nanoteknologi.<br />

Videre tar denne rapporten kun for seg diskrete og passive nanopartikler. Med<br />

dette menes nanomaterialer i pulverform, som kan bli luftbårne og utgjøre en<br />

potensiell risiko i arbeidsmiljøet. Mer sammensatte strukturer og systemer av<br />

nanoteknologisk natur vil ikke bli behandlet eller diskutert.<br />

Helse og det ytre miljø henger ofte sammen begrepsmessig og ved<br />

risikovurderinger. Fokuset i denne rapporten vil imidlertid kun være rettet mot<br />

arbeidsmiljøet. Komplett livsløpssyklus til nanomaterialer, og påvirkning på det<br />

ytre miljøet sett i livsløpsperspektiv, vil heller ikke være tema for denne<br />

gjennomgangen.<br />

Denne rapporten tar kun for seg arbeidsmiljøer hvor arbeidstakere kan bli<br />

eksponert for nanopartikler. Nanoteknologiske sluttprodukter havner ofte hos<br />

konsumenter og kan også utgjøre en mulig risiko for disse, men helseeffekter og<br />

andre risikoforhold rettet mot konsumenter vil ikke bli tatt opp i denne rapporten.<br />

13


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

1.5 Rapportens oppbygning<br />

Kapittel 2 omhandler metode og valg av arbeidsmetodikk.<br />

Kapittel 3 vil ta for seg definisjoner av nanomaterialer, omhandle internasjonale<br />

tilnærminger og EU sitt forslag til en arbeidsdefinisjon.<br />

I kapittel 4 vil det bli gitt eksempler på nye egenskaper til nanomaterialer, og<br />

applikasjoner av disse nye produktene.<br />

Helseeffekter vil bli behandlet i Kapittel 5. Det vil bli gitt en generell innføring og<br />

tre utvalgte nanomaterialer vil bli gjennomgått i mer detalj.<br />

Forskjellige måleteknikker og instrumenter vil bli gjennomgått i kapittel 6. Noen<br />

eksempler på konkrete måleinstrumenter for kvantifisering av eksponeringsgrad vil<br />

også bli gitt.<br />

Kapittel 7 vil ta for seg både internasjonale reguleringer og norsk lov- og regelverk<br />

for nanomaterialer.<br />

I kapittel 8 er det samlet opp internasjonale råd og anbefalinger som relaterer seg<br />

til eksponeringsforhold i arbeidsmiljøet.<br />

I kapittel 9 blir resultater fra bedriftsbesøkene presentert og diskutert.<br />

14


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

2. Metode<br />

2.1 Samarbeid med STAMI<br />

Et veiledingsmøte med Vidar Skaug dannet grunnlaget for etableringen av den<br />

første fremdriftsplanen og for valget av arbeidsmetodikk i dette prosjektet. Vidar<br />

Skaug anbefalte prosjektgruppen å kontakte relevante bedrifter for å intervjue og<br />

besøke disse. Egne observasjoner og resultater fra intervjuene ville danne en basis<br />

for resultater med tanke på det å kunne svare på problemstillingen. Etter dette har<br />

det vært flere veiledningsmøter mellom prosjektgruppen og Vidar Skaug.<br />

STAMI er en selvstendig forskningsinstitusjon som jobber for å fremme et godt<br />

arbeidsmiljø og god helse. Disse har en pågående forskningsaktivitet knyttet til<br />

nanoteknologi og mulig helserisiko. Vidar Skaug er med i en faggruppe for<br />

overvåkning av arbeidsrelaterte aspekter ved nanoteknologi, kalt ”Nanogruppen”.<br />

Også representanter fra Arbeidstilsynet og Klif er representert i denne gruppen.<br />

Nanogruppen har nylig utgitt en rapport om nanomaterialer i arbeidsmiljøet [8].<br />

Prosjektgruppen ble anbefalt å kontakte Astrid Lund Ramstad i Arbeidstilsynet,<br />

for å spørre om hun kunne være behjelpelig med å fremskaffe bedriftskontakter.<br />

Dette svarte hun ja til. Astrid Lund Ramstad hjalp prosjektgruppen med å skaffe<br />

innpass hos bedriftene Prototech og Abalonyx. Vidar gav også tips til<br />

prosjektgruppen om å kontakte bedriftene n-Tec, Elkem og Kronos Titan.<br />

Resultater fra bedriftsbesøk, intervju og observasjoner ble protokollert ned i form<br />

av møtereferater.<br />

For å oppnå et trygt og fullt forsvarlig arbeidsmiljø i nanoteknologiske<br />

virksomheter bør det også etableres et samspill mellom myndighetene og<br />

næringslivet. Arbeidstilsynet er en statlig etat underlagt Arbeidsdepartementet.<br />

Noen av oppgavene til Arbeidstilsynet er å sikre at norske virksomheter følger<br />

arbeidsmiljøloven. De har også samarbeid med andre statlige tilsynsetater [9].<br />

Vidar Skaug gav prosjektgruppen råd om at Astrid Lund Ramstad burde<br />

intervjues, slik at det ble en balanse i oppgaven. Prosjektgruppen valgte derfor<br />

også å intervjue henne. Under intervjuet ble prosjektgruppen oppdatert på<br />

eksisterende regelverk for nanoteknologiske produkter i Norge [10]. Arbeidstilsynet<br />

kom også med andre nyttige innspill som relaterte seg til håndtering av<br />

nanomaterialer i arbeidsmiljøet.<br />

15


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Prosjektgruppen valgte, etter rådføring med Vidar Skaug, å dele prosjektet opp i<br />

en teoretisk del og en praktisk del. Den teoretiske delen ville bestå av litteratursøk,<br />

og danne bakgrunnsmateriale for problemstillingen. Dette ville også være<br />

premissgivende for det videre arbeidet. I den praktiske delen valgte<br />

prosjektgruppen å utføre bedriftsbesøk og å gjennomføre intervjuer. Vidar Skaug<br />

og Astrid Lund Ramstad har komme med generelle og praktiske råd til<br />

fagressurser, arbeidsmetodikk og praktiske gjennomføringer gjennom hele<br />

prosjektperioden.<br />

2.2 Litteratursøk og andre forhold<br />

Litteratursøk var en stor del av dette prosjektet og dannet et bakgrunnsstoff for<br />

denne rapporten. Gjennomgått litteratur var innenfor flere ulike felt. Blant<br />

søkekildene som ble brukt var Academic Search Premier, Science Direct, ProQuest,<br />

Springer Link, Sage Journals og ISI Web of Science. Prosjektgruppen hadde<br />

tilgang til disse gjennom høgskolens bibliotek. Søkeordene som ble benyttet var<br />

kombinasjoner av ”nanomaterials”, ”nanparticles”, ”occupational health”,<br />

”toxcicology”, ”exposure”, ”health effects” og lignende uttrykk. Også noen trykte<br />

bøker ble lånt på høgskolens bibliotek.<br />

Vidar Skaug gav også prosjektgruppen råd om å sette seg inn i rapporter fra<br />

relevante nasjonale og internasjonale etater, organisasjoner som Organization for<br />

Economic Co-operation and Development (OECD), Institut de recherche Robert-<br />

Sauvé en santé et en sécurité du travail (IRSST), International Council on<br />

Nanotechnology (ICON), Health and Safety Executive (HSE) og National Institute<br />

for Occupational Safety and Health (NIOSH). Disse ulike rapportene var til stor<br />

nytte under hele prosjektperioden, for å danne seg et perspektivbilde.<br />

16


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

2.3 Bedriftsbesøk<br />

2.3.1 Fremgangsmåte<br />

I 2006 utførte ICON en internasjonal undersøkelse blant nanoteknologiske<br />

bedrifter. Håndteringen av nanomaterialer var ett av fokusområdene i denne<br />

undersøkelsen, som ble offentliggjort i form av en rapport [11]. Vidar Skaug<br />

anbefalte prosjektgruppen å sette seg inn i denne.<br />

Rapporten fra ICON dannet utgangspunkt for valg av spørsmål og hvilke<br />

momenter som ønsket å bli belyst nærmere under de bedriftsbesøkene som har blitt<br />

gjennomført. Prosjektgruppen utarbeidet en mal med forskjellige problemstillinger,<br />

og denne ble brukt metodisk under samtlige besøk (se vedlegg).<br />

I henhold til forprosjektrapporten hadde prosjektgruppen begrenset seg til å utføre<br />

høyst 5-6 bedriftsbesøk i denne bacheloroppgaven. Dette var av tidsmessige<br />

årsaker, og fordi prosjektet ikke hadde fått tildelt noe budsjett. Det ble foretatt en<br />

ringerunde, og deretter sendt ut en oppfølgende e-post hvor prosjektgruppen<br />

beskrev seg selv, sitt prosjekt og formålet med bacheloroppgaven. Det ble<br />

tydeliggjort at dette var en selvstendig studentoppgave, at prosjektgruppen var<br />

under faglig veiledning fra STAMI, og at resultater fra bedriftsbesøkene ville bli<br />

offentliggjort som en hovedprosjektrapport i et bachelorstudie.<br />

Av de bedriftene som ble kontaktet svarte 5 bedrifter positivt på at<br />

prosjektgruppen kunne komme på besøk for intervju. Dette var n-Tec, Abalonyx,<br />

Elkem, Prototech og Kronos Titan. Firmaet Jotun ble også kontaktet, men de<br />

ønsket ikke å delta. Prosjektgruppen avtalte tidspunkt og dato for besøk på e-post,<br />

og alle bedriftsbesøkene har foregått i bedriftene sine lokaler. Intervjuene ble<br />

foretatt ved fysisk tilstedeværelse av begge deltagere i prosjektgruppen, sammen<br />

med en eller flere representanter fra bedriftene. På noen av bedriftsbesøkene<br />

inviterte prosjektgruppen også veiledere til å delta.<br />

2.3.2 Konfidensialitet og sensitivitet<br />

Ut fra et forskningsetisk perspektiv tok prosjektgruppen hensyn til konfidensialitet<br />

og etiske retningslinjer både under bedriftsbesøkene og ved presentasjon av<br />

17


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

resultater i denne rapporten. Slike hensyn er viktige for den allmenne respekten av<br />

rettigheter og bevaring av bedriftenes integritet [12].<br />

Selv om nanoteknologi er en fremtidsrettet vitenskap med store kommersielle<br />

muligheter, er det også et sensitivt tema for virksomheter som tilvirker, produserer<br />

og bruker nanomaterialer. I promoteringsøyemed kan nanoteknologi og<br />

nanoprodukter både være salgsfremmende og salgshemmende. Disse trendene vil<br />

skifte blant annet ut fra den allmenne risikopersepsjonen knyttet til nanoteknologi.<br />

For enkelte bedrifter kan denne dualiteten være en utfordring. Malingsgiganten<br />

Jotun har i de siste årene brukt nanoteknologi aktivt i sin produktutvikling, fordi<br />

nanomaterialer gir forbedrede egenskaper [13]. På regjeringens strategikonferanse i<br />

2011, der også Jotun var bidragsyter, sa de rett ut at de ikke ville bruke ”nano” i<br />

markedsføringen, fordi de var redde at dette skulle slå tilbake ved negative oppslag<br />

om nanomaterialer [14].<br />

Denne innstillingen til en ledende aktør, nemlig at nanoteknologi ønskes brukt til<br />

kommersielle formål, men ikke brukt i markedsføringen fordi det kan være<br />

salgshemmende, viser at begrepet ”nano” er av en stor etisk og sensitiv utfordring<br />

for næringslivet. Derfor valgte prosjektgruppen å ta hensyn til dette under<br />

bedriftsbesøkene og presentasjon av resultatene. Denne rapporten vil i høyest mulig<br />

grad ivareta bedriftenes integritet og anonymitet rundt HMS tiltak knyttet til<br />

deres virksomhet.<br />

2.4 Andre metoder som ble vurdert<br />

I begynnelsen ønsket prosjektgruppen å gjøre utredninger av nanomaterialer mot<br />

kjente standarder. Vidar Skaug gjorde prosjektgruppen oppmerksom på at det for<br />

tiden bare finnes testmetoder for kjemikalier i sin alminnelighet, og at det pågår et<br />

arbeid med hvorvidt regelverket må tilpasses nanomaterialer. Prosjektgruppen<br />

ønsket også å gjøre tekniske målinger for karakterisering av eksponeringsgrad i<br />

arbeidsmiljøet blant bedrifter som ble besøkt. Dette punktet ble frafalt på en tidlig<br />

fase, fordi slik måleutstyr er vanskelig å anskaffe til praktisk bruk. Lån av slikt<br />

utstyr var forholdsvis dyrt, og var da ikke aktuelt siden dette hovedprosjektet ikke<br />

hadde noe tildelt budsjett.<br />

18


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Prosjektgruppen ønsket også i startfasen å utføre karakteriseringer av<br />

nanopartikler med passende instrumenter, og å foreta en karakterisering av<br />

nanopartiklers effekt ved interaksjon i biologiske testsystemer. I samråd med<br />

veiledere frafalt også dette punktet ganske tidlig. Slike gjennomføringer er veldig<br />

dyre og må gjøres under omstendigheter som ligger utenfor tidsrammen til en<br />

bacheloroppgave.<br />

I utgangspunktet vurderte prosjektgruppen også å bruke NanoSafer. Dette er et<br />

åpent, dansk internettbasert verktøy for vurdering og evaluering av forventet<br />

risikonivå ved produksjon og håndtering av nanomaterialer [15]. Verktøyet er<br />

utviklet i samarbeid mellom flere danske etater og forskningsmiljøer. Ved å taste<br />

inn data fra sikkerhetsblad kan dette verktøyet gi en vurdering av anbefalt<br />

sikkerhetsnivå på arbeidsplassen. Bruken av NanoSafer ble frafalt i prosjektet fordi<br />

premissene for å implementere dette innenfor gitt tidsramme i prosjektet ikke var<br />

tilstede.<br />

19


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

3. Definisjoner og klassifisering<br />

3.1 Formuleringer<br />

For en ny term som nanomaterialer skapes behovet for en klar og entydig<br />

definisjon av dette begrepet. Dette har en høy relevansgrad, siden definisjonen kan<br />

ha klare implikasjoner for risikovurdering og bærekraftig utvikling knyttet til<br />

nanoteknologi. Definisjonen vil ikke bare fungere som en ordlyd som omhandler<br />

aspekter relatert til helse og miljø, men vil også til en viss grad påvirke hvordan et<br />

fullt forsvarlig arbeidsmiljø skal ivaretas.<br />

Definisjoner og klassifiseringer er derfor ikke bare deskriptive på nye teknologier og<br />

produkter, de vil også være med på å forme disse teknologiene. En definisjon er<br />

både deskriptiv og konstruktiv [16]. I forebyggende arbeid vil en samstemt<br />

internasjonal definisjon av nanomaterialer også kunne bidra til en vekting av ulike<br />

faktorer som bør omfavnes.<br />

Definisjonen av ”nanomaterialer” er ikke avklart i EU. Kommisjonen har i 2010<br />

mottatt en utredning om det vitenskapelige underlag for en slik definisjon fra en av<br />

EUs vitenskapsgruppe Scientific Committee on Emerging and Newly Identified<br />

Health Risks (SCENIHR). Denne gruppen kom frem til at begrepet nanomaterialer<br />

var en kategorisering av et materiale basert på dets størrelse, og ikke impliserte<br />

noen form for risiko eller fare i seg selv. Det forelå derimot tilstrekkelig<br />

vitenskaplig grunnlag for en nedskalering av et materiale til nanostørrelse endret<br />

egenskapene til dette materialet, og dette kunne berøre nanomaterialers evne til å<br />

være skadelig for mennesker og miljø [17].<br />

Selv om mange forslag har blitt diskutert, og en del også blitt foreslått, eksisterer<br />

det ingen form for internasjonal standard på termen nanomateriale. Forslagene på<br />

definisjoner har blitt fremmet av akademiske institusjoner, myndigheter og andre<br />

internasjonale organisasjoner. Hver definisjon har sin styrke, men denne styrken gir<br />

kun utslag på spesifikke områder. En stor del av grunnen til at det ikke er<br />

oppnådd internasjonal enighet, kan være et fravær av tilstrekkelig<br />

kunnskapsgrunnlag [18].<br />

20


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

3.2 Internasjonale forslag og EU sin arbeidsdefinisjon<br />

Internasjonale organisasjoner har kommet med flere forslag til definisjoner av<br />

nanomaterialer, og disse har en stor grad av overensstemmelse og harmonisering.<br />

Forslagene og utkastene fra de mest anerkjente internasjonale organisasjonene tar<br />

utgangspunkt i størrelse som klassifiseringsparameter, og nanomaterialer forsøkes å<br />

klassifiseres som objekter med en øvre grense på 100 nm og en nedre grense på 1<br />

nm [19-21].<br />

Den øvre grensen på 100 nm tar utgangspunkt i den fysiske størrelsen og vil<br />

omfatte de fleste kunstig fremstilte nanomaterialer. Derimot vil sammensatte<br />

strukturer og resultater av agglomerering danne objekter og strukturer som vil<br />

være av en høyere størrelsesorden enn foreslått grense på 100 nm. Hvis også slike<br />

objekter skal inngå i definisjonen, det være seg om disse objektene produseres med<br />

et formål eller er et resultat av en produksjonsprosess, kan det vurderes å øke<br />

denne øvre grensen. I miljøer innenfor farmasøytisk industri har en øvre grense på<br />

1000 nm blitt foreslått [17].<br />

Analogt er problemstillingen også ved valg av den nedre grensen. Ved 1 nm er det<br />

en uklar grense mellom nanogrupperinger og molekylære strukturer, siden dette er<br />

et overgangsområde. Rundt 1 nm vil være en begrepsmessig uoverensstemmelse<br />

med tanke på om objekter i denne størrelsen skal være nanoobjekter eller mer<br />

molekylære hybridstrukturer [22].<br />

EU-kommisjonen arbeidet i 2010 med å komme frem til anbefalinger av termen<br />

nanomaterialer [23]. Bakgrunnen var det faktum at nanomaterialer ikke spesifikt<br />

ble omfattet under lovreguleringer i EU. På generelt grunnlag foreslo kommisjonen<br />

at definisjonen må omfatte alle typer nanomaterialer, både formålstilvirkede<br />

(engineered) og de som oppstår under bearbeiding av disse. Noen av<br />

problemstillingene var også grensesettinger. Noen av scenarioene som kunne oppstå<br />

ved en for ensporet definisjon var at visse materialer kunne bli ekskludert fra<br />

definisjonen, mens fremtidig forskning vil kunne vise at disse burde vært inkludert.<br />

På nåværende tidspunkt har EU-kommisjonen utarbeidet et utkast til en<br />

arbeidsdefinisjon av nanomaterialer [24]. Ifølge denne kan et stoff klassifiseres som<br />

nanomateriale hvis det oppfyller ett av disse kriteriene:<br />

21


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

• Består av partikler der en av de eksterne dimensjonene er i størrelsesorden<br />

1 nm – 100 nm, for mindre enn 1 % av antallet i størrelsesdistribusjonen.<br />

• Har en overflatstruktur, intern eller ekstern, som er i størrelsesorden<br />

1 nm – 100 nm i en eller flere dimensjoner.<br />

• Har et spesifikt areal per volum på større enn 60 m 2 /cm 3 , ekskludert<br />

materialer som består av partikler på mindre enn 1 nm.<br />

Denne arbeidsdefinisjonen er verken utfyllende eller uttømmende, men har som<br />

formål å danne et overordnet rammeverk. Grupperinger, klassifiseringer og<br />

spesifikasjoner av nanomaterialer er en utfordring. Størrelsesforholdet blir i<br />

definisjonssammenheng brukt om ett av kriteriene, men kan også i fremtiden være<br />

gjenstand for endring mot en høyere øvre grense for størrelse. Fremtidig forskning<br />

og utvikling på området nanoteknologi vil kunne vise til andre forhold som kan<br />

være mer presise. Arbeidet med å finne frem til en alminnelig akseptabel definisjon<br />

av nanomaterialer innen EU fortsetter. EU vil i 2012 foreta en åpen høring for å<br />

jobbe videre med disse prosessene.<br />

3.3 Formålsrettet nedskalering<br />

Klassifisering etter kun størrelse som universell parameter vil ikke være dekkende<br />

for en deskriptiv beskrivelse av stoffets alle iboende egenskaper. En nedskalering,<br />

eller syntetisering, av et materiale til nanonivå kan resultere i endrede fysiske,<br />

kjemiske, magnetiske, optiske og katalytiske egenskaper, sammenlignet med samme<br />

materialet på bulk og makronivå [25].<br />

Forhold som reaktivitet avhenger også av kjemisk sammensetning og interaksjonen<br />

med eksternt miljø. Ved en nedskalering i materialets størrelse, vil overflatearealet<br />

øke i forhold til volumet, og kan resultere i økende reaktivitet. Dette medfører at<br />

nanomaterialer ikke automatisk kan sammenlignes med samme materialer i bulk<br />

størrelse. Derfor kan ikke toksikologiske og kjemiske profiler for et materiale på<br />

bulk nivå, brukes direkte på samme materialet nedskalert til nanonivå, siden disse<br />

kan være forskjellige.<br />

22


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Dagens regelverk på kjemikalier gjelder for nanoformen av bulkmaterialer, men i<br />

utgangspunktet kan de ha svært ulike helseskadelige virkninger. Det arbeides nå<br />

for å se i hvilken grad nanomaterialer trenger spesielle reguleringer. Utfordringen er<br />

at i dag må hvert stoff vurderes for seg, siden nanoeffekter ikke bare er et resultat<br />

av nanostørrelsen alene. [26].<br />

En bevisstgjøring av denne kjensgjerningen vil være av stor betydning på flere<br />

områder. Begrepsmessig kan også nanomaterialer ha ulike tolkninger. Endring av<br />

eksisterende egenskaper og en utløsning av nye, ukjente egenskaper vil kunne ha<br />

innvirking, ikke bare regulatorisk, men også i sammenhengen mellom kunnskapen<br />

om iboende evner, vekselvirkningen med ulike systemer og tolking av resultater.<br />

Nanomaterialer tilvirkes og utvikles der bestemte egenskaper forsøkes å utnyttes til<br />

flere formål. Noen av disse ønskede egenskapene, kan i visse tilfeller være uønsket<br />

fra et helsemessig perspektiv.<br />

3.4 Naturlig forekomst og syntetisering<br />

Objekter i nanostørrelsen kan både forekomme naturlig og bli tilvirket syntetisk.<br />

Med naturlig menes det her at forekomst av disse er under forhold der mennesker<br />

ikke direkte er innblandet. Disse kan være et produkt av vulkanaktivitet,<br />

skogbranner, bakteriologiske prosesser, dannelse av mineralkompositter, og andre<br />

prosesser i naturens gang. I arbeidsmiljøsammenheng kan det dannes utilsiktede og<br />

uønskede ultrafine partikler som følge av varmt arbeid som sveising og andre<br />

termiske prosesser, inkludert avgasser fra forbrenningsmotorer [27].<br />

Tilvirkede nanomaterialer produseres til bestemte formål. Herunder favnes også<br />

nanomaterialer som dannes som biprodukter under forskjellige<br />

produksjonsprosesser. Disse biproduktene kan både være tilsiktede og utilsiktede.<br />

Felles for de fabrikkerte versjonene er at disse forekommer som et resultat av<br />

menneskelige handlinger.<br />

En tydeliggjøring av at nanoskalerte objekter også bør omfavne utilsiktede<br />

biprodukter, da under resultat av en produksjonsprosess, er relevant. I Norge har<br />

Elkem en høyvolumproduksjon av silisumdioksid. Dette produktet var opprinnelig<br />

et avfallsprodukt fra silisium- og ferrosilisiumproduksjon. Nå utnyttes det blant<br />

23


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

annet som forsterkningsmateriale i betong [28]. En slik uforutsett overgang, altså<br />

fra et utilsiktet biprodukt, og til et produkt som kan utbyttes til bestemte formål,<br />

er en ønsket utvikling og kan være aktuelt også for andre materialer<br />

3.5 Noen grupperinger og klassifiseringer<br />

Det tverrfaglige utvalget The European Network on the Health and Environmental<br />

Impact of Nanomaterials, har utarbeidet følgende nomenklaturliste over termer<br />

som inneholder ordlyden nano i sammensatte former, og også en forklaring på<br />

andre relevante uttrykk. Også andre aktører som International Organization for<br />

Standardization (ISO) har også laget forslag, og de adskiller seg i liten grad fra<br />

hverandre [29], [21]. Disse forslagene gjengis nedenfor:<br />

Agglomerat<br />

Aggregat<br />

Nanofiber<br />

Ansamling av nanopartikler som holdes sammen av svake fysiske krefter,<br />

som Van der Waalske krefter. Den enkelte nanopartikkel skilles lett fra<br />

ansamlingen. Se for øvrig Figur 2.<br />

En nanopartikkel som er bundet sammen med andre nanopartikler i en<br />

ansamling. Dette kan være kovalente bindinger og andre fysiske<br />

sammenføyinger. Den enkelte nanopartikkel er vanskelig å adskille fra<br />

ansamlingen.<br />

Et nanoobjekt der to like dimensjoner er i nanoskala og den tredje<br />

dimensjonen er i signifikant større skala.<br />

Nanomateriale<br />

Et materiale der minst en ekstern dimensjon er i nanoskala<br />

24


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Nanoobjekt<br />

Et materiale der en, to eller tre dimensjoner er i nanoskala. Dette er en<br />

generisk term og innebefatter også nanopartikler, nanofibre og nanoplater.<br />

Nanopartikkel<br />

Nanoplate<br />

Nanoskala<br />

Et nanoobjekt med alle 3 eksterne dimensjoner i nanoskala.<br />

Et nanoobjekt der 1 ekstern dimensjon er i nanoskala og de 2 andre er<br />

signifikant i større skala.<br />

Betegner størrelse som spenner fra 1 nm til 100 nm.<br />

Figur 2 – Noen mekanismer for agglomerering [30].<br />

25


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Det poengteres at nanomaterialer og nanopartikler ikke er ensbetydende med<br />

sfærisk objekter, men at partikler i denne sammenhengen også kan ha fiberlignende<br />

og flakaktige strukturer. Nanomaterialer kan ha et mangfold av morfologi og<br />

ujevne topografiske karakteristikker. Figur 3 viser noen eksempler på ulike former<br />

og størrelser av fremstilte mikro- og nanopartikler.<br />

3.6 Nanoteknologiske produkters omfang<br />

Både produksjon og introduksjon av nanomaterialer øker i en global sammenheng.<br />

Noen av disse har vært i bruk lenge, mens andre er relativt nye. I fravær av en<br />

definisjon det er konsensus rundt, er det derfor lite analytisk informasjon<br />

tilgjengelig på klassifiseringer etter type og produksjonsvolumer.<br />

En nettbasert, kommersiell database over tilgjengelige nanomaterialer, og<br />

produsenter av disse, viser at det finnes over 2000 registrerte produkter på det<br />

internasjonale markedet, fra over 150 tilbydere [31]. De fleste av disse stoffene blir<br />

produsert i relativt små mengder, og er på R&D nivå. Det er derimot ikke uvanlig<br />

at virksomheter og miljøer innenfor R&D har planer om kommersialisering av<br />

produksjonen, ved først å sette opp pilotanlegg og deretter oppskalere<br />

produksjonsvolumet.<br />

I Tabell 1 vises en liste over grupper av nanomaterialer som er tilgjengelig på det<br />

internasjonale markedet. Bruksområdene er forskjellige innenfor ulike sektorer, og<br />

sluttprodukter kan være konsumentprodukter eller til mer industrielle formål. En,<br />

to eller alle tre fysiske dimensjoner kan være i nanoskalaen, med ulik morfologi og<br />

struktur. Nanomaterialer i denne tabellen har gjennomgått forskning og<br />

utviklingsstadiet, og noen av disse forberedes til masseproduksjon i høye volumer.<br />

26


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Figur 3 – Syntetisk fremstilte mikro- og nanopartikler i forskjellig form og størrelse.<br />

Rettighetene til dette bildet tilhører University of California – Santa Barbara<br />

Tabell 1 – Utdrag fra liste over kjente nanomaterialer som er tilgjengelig på verdensmarkedet. Inndelt etter gruppe.<br />

Kilde: Nanosciences and Nanotechnologies: An action plan for Europe 2005-2009 [32].<br />

Gruppe av nanomaterialer Eksempler og beskrivelse<br />

Keramiske nanopartikler<br />

Titandioksid, sinkoksid, jernoksid og andre metalloksider<br />

og metallsulfider<br />

Metalliske nanopartikler Sølv, gull, aluminium, nikkel og andre metaller<br />

Nanoporøse materialer<br />

Silisiumdioksid, aluminiumoksid, andre metaller og<br />

polymerer<br />

Karbon nanorør Enveggede og flerveggede<br />

Karbonbaserte nanomaterialer Carbon black, grafitt og kombinasjoner av metalliske<br />

karbider<br />

Fullerener Sylinder, kule eller ellipsoideformer av karbonatomer<br />

Quantum dots Nanoskalerte krystaller av halvledere<br />

Dendrimer Kjeder av molekyler<br />

Nanowire Metalliske og halvvlederwire<br />

Nanopolymerer Nanostrukturerte polymerer og fibre<br />

Bionanomaterialer Syntetiske biomolekyler<br />

Nanokapsler<br />

Liposomer, silisumdioksid skall<br />

27


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

4. Anvendelser og egenskaper<br />

4.1 Materialegenskaper<br />

aterialegenskaper<br />

Materialer har en tendens til å endre kjemiske, fysiske og biologiske<br />

karakteristikker og egenskaper når de nedskaleres eller syntetiseres til nanonivå.<br />

Disse egenskapene vil være forskjellig fra samme materiale på bulk nivå.<br />

Egenskaper for eksempelvis karbon i makrostørrelse vil ikke nødvendigvis være<br />

eksakt lik for karbon nedskalert til nanon nanonivå ivå da det kan oppstå helt andre<br />

vekselvirkinger mellom stoffer og dets omgivelser.<br />

Helseeffekter for et stoff som er kartlagt når stoffet er på bulk nivå, kan derfor ikke<br />

automatisk appliseres på samme stoffet når det nedskalert til nanonivå. Noen<br />

egenskaper per vil være tilnærmet like, mens andre egenskaper vil forandre seg<br />

drastisk.<br />

Nye egenskaper, forbedrede egenskaper og nye produkter er noen av forholdene<br />

som forsøkes utnyttes ved å bruke nanoteknologi. Det er et samspill av ulike<br />

naturvitenskapelige para parametre og forhold som om endres for å oppnå dette. Samspillet S<br />

mellom disse ulike forholdene, orholdene, illustreres i Figur 44.<br />

Figur 4 – En illustrasjon over ulike forhold som ønskes ved å applisere nanoteknologi,<br />

og samspillet mellom noen av parametrene som inngår i dette helhetsbildet.<br />

Basert på å foredrag av Keld Jensen (Ph (PhD)<br />

28


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

4.1.1 Geometriske effekter<br />

Alle materialer består av atomer og molekyler, og ved en miniatyrisering og<br />

nedskalering til nanonivå har atomene og molekylene en tendens til å reagere<br />

annerledes. Materialet viser altså forskjellige egenskaper på nanonivå, enn ved bulk<br />

nivå. Anta en kube der hver side er på 1 cm. Hvis denne kuben deles inn i mindre<br />

småkuber, der hver småkube er 1 µm, øker antallet fra 1 til 10 12 . Hvis igjen hver av<br />

disse småkubene deles til enda mindre kuber, nå med lengde på 10 nm, har<br />

antallet økt til 10 18 . Det er hele tiden samme vektenhet med kube, altså samme<br />

bulk materiale, men miniatyriseringen har økt antallet. Se Figur 5 for referanse.<br />

Denne nedskaleringen har også økt det spesifikke overflatearealet. Anta samme<br />

kube som i Figur 5. Når denne er nedskalert fra 1 cm til 1 µm, har det spesifikke<br />

overflatearealet økt med en faktor på 10 000 ganger. Ved nedskalering fra 1 cm til<br />

10 nm, har det spesifikke overflatearealet økt med en faktor på 1 000 000 ganger.<br />

Dette er en dramatisk økning, og er en av grunnene til unike egenskaper ved<br />

nanoskalerte materialer, til forskjell fra samme materialer på bulknivå [33].<br />

Fraksjonene av atomer og molekyler i den frie enden, altså på overflaten, er av en<br />

signifikant betydning. Derfor vil selve overflatearealet kunne ha en stor betydning<br />

for hvordan materialer og partikler vil oppføre seg i forskjellige systemer. Noen<br />

biologiske og kjemiske reaksjoner skjer i overflatebarrierer, og et materiale som er<br />

nedskalert til nanostørrelse, kan bli mer reaktivt.<br />

29


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Figur 5 – Visuelt eksempel på økning av overflateareal, og antall enheter,<br />

når en partikkel i form av kube blir miniatyrisert. I dette eksemplet er<br />

massetettheten til kuben 1 g/cm 3 .<br />

Basert på ”Nanoparticle technology handbook” [33].<br />

4.1.2 Overflatemodifisering<br />

Nanomaterialer kan overflatemodifiseres med overflatebehandling, funksjonalisering<br />

eller andre kjemiske og fysiske metoder. Hvert objekt vil da bestå av en kjerne med<br />

en eller flere eksterne lag på overflaten. En titandioksid partikkel kan ble<br />

overflatebehandlet ved å bli påført lag med silisiumoksid. Dette kan også være<br />

motsatt, en silisiumdioksid partikkel kan være dekket av lag med titandioksid.<br />

Slike nanomaterialer vil ha kjerner med en type materiale og ett eller flere skall<br />

[34].<br />

30


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Her er det viktig å være å være klar over det store mangfoldet og variasjonene som<br />

er mulig. Nanomaterialer kan ha identiske overflateskall, men forskjellige kjerner.<br />

Typen overflatemateriale vil bestemme i hvilken grad det degenereres eller<br />

aggregere i et gitt medium. Det er også blitt påvist at valg av overflatemateriale vil<br />

direkte kunne påvirke nanomaterialers interaksjoner med biologiske systemer [35].<br />

Ut ifra både miljø og helsemessige aspekter, vil det derfor ha lite hensikt å se på<br />

kjernen og overflateskall som isolerte tilfeller, siden de da ikke vil fortelle noe om<br />

hvordan overflatemodifiserte nanomaterialer vil oppføre seg i gitte tilstander. Hver<br />

kombinasjon av kjerne og en eller flere overflateskall bør evalueres for seg selv i en<br />

risikovurdering.<br />

4.1.3 Andre egenskaper<br />

Syntetisering av nanomaterialer vil også forårsake endringer i andre fysiske og<br />

kjemiske egenskaper som redokspotensial, katalyseeffekter, overflatespenninger og<br />

løselighet. Det siste er nært beslektet med toleranse mot løselighet, altså graden av<br />

uløselighet. I en risikovurdering vil denne faktoren også ha betydning, særlig etter<br />

opptak av nanomaterialer i biologiske systemer.<br />

Disse fysiske og kjemiske egenskapene som er nevnt, er påvist å forekomme som et<br />

resultat av endring i størrelse for materialer, med kontinuerlige effekter [36]. Det vil<br />

derfor være av stor interesse å vite mer om disse parametrene og se nærmere på<br />

sammenhenger.<br />

4.2 Overordnede tilvirkningsmetoder<br />

Det er generelt to forskjellige tilnærminger for å syntetisere nanomaterialer: topdown<br />

og bottom-up. Den første tar utgangspunkt i bulk materialet, og bryter dette<br />

ned til mindre enheter. Teknikkene kan være å bruke mekaniske, kjemiske og/eller<br />

andre former for energidomener. Bottom-up metoden vil være en motsatt<br />

tilnærming. Istedenfor å bryte ned et bulk materiale, vil det heller forsøkes å bygge<br />

opp ønskede produkter fra bunnen av, med atomære og molekylære byggeklosser.<br />

Begge metodene kan gjøres i gass, væske, fast form eller vakuum [37].<br />

31


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

De mest kjente metodene for å tilvirke nanomaterialer er litografiske prosesser,<br />

kjemiske fasedeponeringer (CVD), fysiske fasedeponeringer (PVD), forskjellige<br />

plasmateknikker og SOL-GEL prosessering. Teknikkene har alle sine fordeler og<br />

ulemper. Renhet på sluttprodukt, kontroll av prosessen og økonomiske hensyn vil<br />

være med på bestemme tilvirkningsmetoder som blir benyttet av de ulike<br />

produsentene.<br />

4.3 Noen applikasjoner<br />

Introduksjon av nanomaterialer kan gjøre bulk produkter sterkere, lettere, renere,<br />

billigere å produsere og mer fleksible til individuelle tilpasninger. Dette gjelder<br />

både vanlige konsumentprodukter og de som blir brukt til industrielle formål.<br />

Materialer vil få disse forbedringene ved at nanomaterialer blir tilsatt, eller innbakt<br />

som komposittbestandeler, i allerede eksisterende bulk materialer.<br />

Listen over sluttprodukter av nanomaterialer er stadig økende, og omfatter stadig<br />

flere produkttyper og bransjer. En grafisk fremstilling av antall<br />

konsumentprodukter på markedet, inndelt etter produktgruppe, vises i Figur 6.<br />

Slik det forekommer av figuren, er omtrent en tredjedel av disse produktene i helse<br />

og velpleiebransjen. Underkategorier der er personlig hudpleie, kosmetikk og<br />

sportsutstyr. Titandioksid og sinkoksid blir hyppig brukt fordi disse absorberer<br />

ultrafiolette strålinger og lar vanlig lys slippe igjennom. Det er også hyppigere<br />

bruk av andre nanomaterialer direkte som tilsetningsstoffer. Siden disse påføres<br />

rett på kroppen, er analyser av helseeffekter ganske relevant [38].<br />

Noen nanomaterialer har vært i bruk ganske lenge. Carbon black har blitt brukt til<br />

forsterkning av bildekk siden begynnelsen av 1900 tallet [39]. Silisiumdioksid,<br />

titandioksid og sinkoksid har også vært tilgjengelige som nanomaterialer en stund,<br />

og alle disse blir produsert i høye volumer og brukt i ulike produktserier.<br />

Karbon nanorør (CNT) er et relativt nytt nanomateriale som er interessant både<br />

historisk og når det gjelder applikasjon. En japansk forsker skal ha fått æren av<br />

oppdagelsen på 1990 tallet, selv om CNT også er rapportert oppdaget av en<br />

russisk forsker på 1950 tallet [40]. Dette er grafenlag som er rullet sammen til rør,<br />

der diameteren er mellom 2-100 nm. Lengden kan være opptil flere mikrometer<br />

32


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

lang. I sin form vil det altså være fiberlignende, på grunn av et stort lengde-bredde<br />

forhold. Applikasjon kan blant annet være som tilsetning i komposittmaterialer,<br />

elektronikk, sensorer og til medisinsk bruk [41].<br />

Figur 6 – Oversikt over antall konsumentprodukter på markedet som inneholder nanopartikler, i<br />

2006 og 2011. Inndelt etter produktkategorier.<br />

Kilde: Project on Emerging Nanotechnologies (PEN), Woodrow Wilson Institute<br />

http://www.nanotechproject.org/<br />

33


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

4.4 Nanokompositter<br />

Et nanokompositt er et blandingsmateriale hvor enkeltelementer av bestanddelene<br />

har minst en dimensjon som er i nanoskalaen [42]. Introduksjonen av<br />

bestanddelene gjøres for å utnytte bedre de iboende egenskapene til disse i<br />

komposittmaterialet. Derfor vil nanomaterialer som er innbakt i tradisjonelle bulk<br />

materialer medføre at dette komposittet får forbedrede egenskaper enn bulk<br />

materialet alene. Små tilsetninger av nanomaterialet kan øke egenskapene til bulk<br />

materialet betraktelig. Et eksempel på en nanokompositt vises i Figur 7, der<br />

silisiumkarbid (SiC) partikler i nanostørrelsen blir innbakt i en alumina matriks.<br />

Siden sluttkomposittet vil ha en ekstern struktur som er større enn den foreslåtte<br />

øvre grensen på 100 nm, vil derimot dette blandingsmaterialet ha en intern<br />

struktur som er innenfor EU sin arbeidsdefinisjon, og vil derfor klassifiseres som<br />

nanomateriale [24].<br />

Nanokompositter gjør materialer mekanisk sterkere og lettere, og vil ha mange nye<br />

bruksområder, blant annen innenfor tekstiler, overflatebehandlingsmidler, kjøretøy<br />

og forbruksvarer. Ett av firmaene som ble besøkt ville markedsføre sine<br />

nanomaterialer mot produsenter av nanokompositter for nettopp å utvikle sterkere<br />

og lettere materialer. Noen nanokompositter har også vist en evne til å fungere<br />

som barriere mot utslipp av oksygen. Denne evnen vil kunne utnyttes i<br />

matindustrien, da nanokompositter i større grad vil kunne brukes under<br />

innpakning av matvarer, for å øke holdbarhet. Ett av firmaene som ble besøkt<br />

nevnte dette som fremtidig applikasjon av sine produkter.<br />

Mer komplekse nanostrukturer er under stadig utvikling, og når stadig flere<br />

anvendelsesområder. Blant annet innenfor legemiddelindustrien, brukes disse til å<br />

injiseres inn i kroppen i forbindelse med medisinske behandlinger. Fremtidige<br />

hybrider av nanomateriale, som er hierarkisk oppbygd av flere bestanddeler på<br />

nanonivå, er også under utvikling til fremtidig bruk [43].<br />

Innkorporering av nanomaterialer inn i bulk materialer øker sannsynligheten for at<br />

de nanospesifikke egenskapene blir overført til sluttkomposittet. For en<br />

risikovurdering, med vekt på frigjøring av nanopartikler, bør det derfor tas hensyn<br />

til dette for komposittproduktets livssyklus, helt fra tilvirkning og til<br />

destruksjonsfasen.<br />

34


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Figur 7 – TEM bilde av en nanokompositt. Nanopartikler av SiC (20-200 nm) er blitt<br />

brukt imellom en matriks av alumina, som har en signifikant større kornstørrelse (1-5 µm).<br />

Kilde: Oxford Centre of Advanced Materials and Composites<br />

http://www.ocamac.ox.ac.uk/<br />

4.5 Industriell utnyttelse av nanomaterialer<br />

Bruk og applikasjon av nanomaterialer er innenfor de fleste samfunnsdomener, og<br />

nye bruksområder øker i takt med den teknologiske utviklingen. De forbedrede<br />

egenskapene som fremkommer som et resultat av introduksjon av nanoteknologiske<br />

prosesser og nedskalering av et materiale til nanonivå, kommer flere bransjer,<br />

produkter og virksomheter til gode. Ett og samme materiale kan brukes innenfor<br />

ulike sektorer og bransjer i samfunnet.<br />

EU har på generell basis inndelt applikasjon av nanoteknologi inn i 10 forskjellige<br />

sektorer i samfunnet. I Tabell 2 er disse sektorene listet opp, og viser også noen<br />

eksempler på hva nanomaterialer vil kunne bidra med innefor hver sektor.<br />

Enkelte nanomaterialer vil muliggjøre løsninger og innovasjoner som ikke har finnes<br />

fra før. Tabell 3 gir en oversikt over nanospesifikke egenskaper som forsøkes<br />

utnyttes og brukes. De opplistede nanomaterialene produseres enten i høyvolum,<br />

eller er på vei mot høyvolumproduksjon.<br />

35


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Tabell 2 – Oversikt over 10 ulike sektorer der nanoteknologi ønskes til å oppnå bestemte formål<br />

Kilde: Basert på rapporter fra ObservatoryNANO, http://www.observatorynano.eu<br />

Sektor<br />

Luftfart og transport<br />

Jordbruk<br />

Kjemi og materialer<br />

Byggebransjen<br />

Energi<br />

Miljø<br />

Helse<br />

Informasjon og<br />

kommunikasjonsteknologi<br />

Sikkerhet<br />

Tekstilindustri<br />

Ønsket utnyttelse med nanoteknologiske produkter<br />

Lavvekts kjøretøy, lavt energibruk, energilagring, energieffektivitet, intern forbrenning,<br />

selvrensing, redusere utslipp<br />

Forbedre gjødsel og andre biokjemiske substanser, økte tilgjengelighet av<br />

næringskomponenter, tidlig detektering av skadelige bakterier for matvareindustri<br />

Effektive og billigere løsninger for gummi, muliggjøre nye elektroniske produkter som<br />

fotoceller og ledende komposittmaterialer, hydrofobe materialer. Forbedre termiske og<br />

katalytiske egenskaper, forbedrede partikkelsensorer<br />

Utvikle miljøvennlig sement, redusere energibruken gjennom forbedrede termiske<br />

egenskaper, mer holdbarhet og værbestandighet, utvikle høykvalitetsprodukter som også er<br />

miljøvennlige<br />

Forbedre termoelektrisk energi, redusere energi og varmelekkasjer i kjøretøy, forbedre og<br />

øke kapasiteten til batterier, nye mobil og kjøretøyløsninger, øke kapasiteten til<br />

superkondensatorer, muliggjøre lagring av store mengder energi<br />

Produsere drikkevann, resirkulering av vann, rense sjøvann, redusere CO2 utslipp, fjerne<br />

forurensninger fra luften<br />

Rutiner for tredjegenerasjons genomsekvensiering for persontilpasset medisin, terapeutisk<br />

medisinering (drug delivery), redusere bieffekter og forgiftninger, forbedre eksisterende<br />

medisinegenskaper<br />

Forbedre nettverk og datakraft, nye minneløsninger, forbedre integrerte kretsløsninger, nye<br />

skjermløsninger<br />

Forbedre innbyggeres sikkerhet, forbedre sikkerhet på offentlige plasser og livskvalitet, sikre<br />

kommunikasjon mellom organisasjoner, forhindre spionasje<br />

Lavere vekt, høyere komfort, multifunksjonalitet, innovative og forbedrede løsninger for<br />

tekstiler til medisinsk og sportsbruk<br />

36


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Tabell 3 – Oversikt over spesifikke egenskaper som forsakes utnyttes til enkelte nanomaterialer.<br />

Kilde: Basert på Azonano, http://www.azonano.com/<br />

Nanomaterialer<br />

Fullerener<br />

TiO2<br />

CNT<br />

Metalliske oksider<br />

Nanoleire<br />

Dendrimer<br />

Polymerer<br />

Nanomagnetiske<br />

materialer<br />

Carbon black<br />

SiO2<br />

Sølv<br />

Spesifikke egenskaper som ønskes utnyttes<br />

Høy elektrontiltrekning<br />

Anti UV og transparent for lys, fotokatalytisk effekt<br />

Forbedrede elektriske og mekaniske egenskaper<br />

Stort overflatevolum, optiske egenskaper<br />

Katalyse, styrke<br />

Hydrofobi/hydrofili<br />

Miniatyrisere kjemiske reaksjoner<br />

Økende magnetiske egenskaper<br />

Økt overflate<br />

Reologiske egenskaper (flyt av materie)<br />

Forbedrede katalytiske, elektriske og optiske<br />

egenskaper<br />

37


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

5. Helserisiko<br />

Helserisiko for et stoff vil være en funksjon av både stoffets iboende egenskaper og<br />

eksponeringsgrad. Et stoff kan ha iboende skadeevne, altså være helsefarlig, men<br />

helserisikoen kan være tilnærmet lik null, dersom eksponeringen ikke er<br />

betydningsfull. Dette kan være ved tilfeller der et potensielt helsefarlig stoff blir<br />

prosessert i hermetisk lukkede systemer, der sannsynligheten for at stoff eller<br />

materiale unnslipper i arbeidsatomsfæren er minimal.<br />

Den mest betydelige faktoren for eksponering i arbeidsmiljøet vil være når<br />

nanomaterialer frigjøres i arbeidsatmosfæren. Dette kan forekomme før, under og<br />

etter en tilvirkningsprosess. Typiske scenarioer der eksponering kan forekomme vil<br />

være rengjøring av maskiner, pakking av produkter, og også under selve<br />

prosesseringen. Dette vil igjen være avhengig av metode og maskinpark som blir<br />

brukt.<br />

Noen av utfordringene knyttet til problemstillingen er at det bare finnes<br />

vitenskaplige studier som dokumenterer helseeffekter av noen nanomaterialer i<br />

dyreforsøk. Det arbeides i dag med kvalitetssikring av toksikologiske effekter i<br />

testsystemer for nanomaterialer [44]. Samtidig overvåkes arbeidstakere med hensyn<br />

til mulige skadevirkninger.<br />

Siden det ikke foreligger noen data på langtidseksponering av nanomaterialer blant<br />

arbeidstakere, finnes det intet epidemiologisk grunnlag for toksiske analyser. Derfor<br />

bør in vivo og in vitro studier benyttes. Studier in vivo bør gjøres over en langtids<br />

varighet, for også å omfavne nanomaterialer som ikke løser seg lett opp i biologiske<br />

systemer, nettopp for å avgjøre kroniske virkninger. Kreft er påvist i dyreforsøk,<br />

etter eksponering for spesielle former for karbon nanorør, da med<br />

langtidseksponering [45], [46]. For å anskaffe mer data om helseeffekter, anbefales<br />

derfor flere in vivo studier med langtidseksponering.<br />

38


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

5.1 Nanopartiklers iboende forgiftningsevne<br />

Den iboende egenskapen til forgiftning som nanomaterialer har, vil kunne avhenge<br />

av flere forhold. Dette er altså egenskaper som er spesifikke for et materiale ved<br />

nedskalering til nanonivå. Noen som kan være utslagsgivende er [47]: Antall<br />

partikler, spesifikt overflateareal, størrelsesdistribusjon, konsentrasjon, kjemisk<br />

sammensetning, zetapotensial, funksjonalisering, redokspotensial,<br />

overflatespenninger, løselighet, form, krystallinitet, hydrofili/hydrofobi,<br />

produksjonsmetode og grunnstofftype.<br />

Blant disse parameterne vil overflatareal, antall partikler og størrelse være de<br />

viktigste faktorene. Det foreligger tilstrekkelig vitenskapelig dokumentasjon på at<br />

spesifikt overflateareal vil være av stor betydning for evnen til forgiftning og andre<br />

negative helseeffekter for nedskalerte, luftbårne partikler [48].<br />

Disse nanospesifikke egenskapene har stor betydning for transportering i luftveiene<br />

og avsetning i vitale organer. Det samme gjelder karakteristikker og effekter for<br />

hvordan nanopartikler blir tatt opp i celler. Endringer i en eller flere parametre vil<br />

også påvirke hvor effektivt disse partiklene vil opptas i cellene [49]. Nanomaterialer<br />

med hydrofobe egenskaper vil også være av betydning. Bestandighet mot løselighet<br />

i biologiske væsker og systemer vil være av betydning for kroniske betennelser og<br />

skader i organismen.<br />

Det foreligger en risiko for at kunstig fremstilte nanopartikler også kan forårsake<br />

kreft, eller forstadier til kreft. Forskere har vist at enkelte nanomaterialer også kan<br />

tas opp gjennom cellemembraner og reagere med DNA og føre til potensiell<br />

arvestoffskade [50]. Når stadig nye nanomaterialer utvikles og produseres, uten at<br />

toksikologisk forskning og metodikk utvikles i samme tempo, er det en utfordring<br />

for samfunnet å gjøre mer på dette området.<br />

5.1.1 Karbon nanorør (CNT)<br />

CNT er en gruppe nanoobjekt med stort kommersielt potensial, blant annet som<br />

tilsetningsstoff i bulk materialer til forbedring av termiske, elektriske og mekaniske<br />

egenskaper. De er blant annet 10 ganger sterkere enn stål [51]. De kan deles inn i<br />

39


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

to hovedgrupper: enveggede karbon nanorør (SWCNT), og flerveggede karbon<br />

nanorør (MWCNT), se Figur 8.<br />

Figur 8 – Illustrasjonen viser envegget karbonnanorør<br />

(SWCNT) til venstre, og flervegget karbonnanorør (MWCNT) til<br />

høyre.<br />

Kilde: Centre national de la recherche scientifique<br />

http://www-ibmc.u-strasbg.fr<br />

Disse rørformede strukturene syntetiseres ved å rulle sammen grafittlag bestående<br />

av karbonatomer i gitterform. SWCNT er laget av ett enkelt grafenlag og har en<br />

diameter på 0,5 nm til 3 nm. MWCNT består av flere grafenlag, formet til<br />

konsentriske sylindre inni hverandre, og kan ha en diameter på opptil 100 nm [52].<br />

Figur 9 viser et mikroskopbilde av flere MWCNT.<br />

Lengden varierer veldig, noen er opptil flere mikrometer lange. Det er den<br />

fiberlignende formen på CNT som gjør at disse har fått stor oppmerksomhet ut<br />

ifra en toksikologisk synsvinkel. Syntetiserte CNT vil også ha ulike grader av<br />

urenheter.<br />

Det foreligger tilstrekkelig dokumentasjon på at syntetiserte CNT, både MWCNT<br />

og SWCNT, uavhengig av syntetiseringsmetode og renhetsgrad, forårsaker<br />

betennelser, arrvevdannelse og andre toksikologiske effekter i lungene [53]. Figur 10<br />

viser MWCNT avsatt i luftveien på lungene til en mus som er blitt eksponert.<br />

Lengden på disse hule fiberobjekter vil være av avgjørende faktor. Lange CNT er<br />

medisinsk mer toksiske enn korte CNT [54].<br />

40


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Analogien til asbestfibre er et direkte resultat av syntetiseringen som er gjort der<br />

nanospesifikke egenskaper som ønskes av et materiale, og som er ønskelig ut ifra et<br />

teknologisk synspunkt, viser seg å være totalt uønsket fra et arbeidsmiljøhensyn.<br />

Det er nedskaleringen til nanonivå som gjør CNT potensielt helsefarlige, selv om<br />

moderstoffet (parental substance), altså karbon, i utgangspunktet ikke utgjør en<br />

lignende helsefare.<br />

Figur 9 – Scanning Electron Microscope (SEM) bilde av MWCNT i forskjellige oppløsninger [55]. Disse karbon<br />

nanorørene har en fiberlignende morfologi. Bilde a) viser en oppløsning på 10 µm og bilde b) viser en oppløsning på<br />

200 nm.<br />

41


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Figur 10 – Bildet viser MWCNT avsatt i luftveien på lungene til en mus<br />

som er blitt eksponert i et forsøk.<br />

Kilde: NIOSH<br />

http://www.cdc.gov/niosh/<br />

5.1.2 Titandioksid (TiO2)<br />

Titandioksid som et naturlig forekommende materiale produseres i høyvolum på<br />

verdensbasis. Hos Kronos Titan i Norge alene produseres det flere tusen tonn<br />

titandioksidpigment på årsbasis. Det brukes som blant annet hvitpigment i<br />

malingsindustrien. I tillegg har trenden blant produsenter den siste tiden vært å<br />

nedskalere titandioksid partiklene fra mikronivå og til nanonivå for å utnytte de<br />

nanospesifikke egenskapene. Nanoskalert titandioksid produseres ikke i Norge.<br />

Noen av de mest brukte anvendelsene av nano-TiO2 er som tilsetningsstoff i helse<br />

og velvære produkter. Nanotitandioksid har gode fotokatalytiske egenskaper med<br />

42


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

en unik evne til å absorbere UV stråling [56]. Partiklene blir også ofte<br />

overflatemodifisert. Figur 11 viser et bilde av nanotitandioksid partikler som er<br />

påført lag med sølv.<br />

Nanoversjonen av titandioksid har påvist å fremkalle negative helseeffekter i<br />

dyreforsøk. Eksponeringen har forårsaket skade i lungeblærer dypt i lungene, som<br />

også kan resultere i kroniske betennelser [57]. Siden dette stoffet har en høy<br />

fotokatalytisk effekt, og brukes i økende grad som tilsetning i produkter som<br />

påføres rett på kroppen, har det blitt et økt fokus på mulighet for opptak gjennom<br />

huden. Det er publisert effekter i hud, men ikke at partiklene trenger igjennom<br />

frisk hud til indre organer. Titandioksid er også et materiale som ofte blir<br />

overflatebehandlet. Avgjørende faktor for å avgjøre toksisiteten til nanoskalert<br />

titandioksid vil derfor være å også inkludere denne parameteren, sammen med<br />

andre fysiske og kjemiske egenskaper.<br />

Figur 11 – Transmission electron microscopy (TEM) bilde av TiO2 partikler som er påført lag av sølv.<br />

Kilde: “A simple approach to reactivate silver-coated titanium dioxide photocatalyst” [58].<br />

43


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

5.1.3 Silisiumoksid (SiO2)<br />

Silisiumdioksidpartikler deles normalt inn i to grupper: krystallinsk og amorf.<br />

Nanoskalert silisiumdioksid kalles også for ”nanosilica”.<br />

Krystallinsk silisiumdioksid, er klassifisert som Gruppe 1 substans, av IARC<br />

(International Agency on Research of Cancer) [59]. Dette betyr at epidemiologiske<br />

studier har påvist at dette er kreftfremkallende på menneske.<br />

Amorf silisiumoksid blir produsert i store volumer verden over, og flere tonn blir<br />

produsert i Norge av Elkem. Amorf silisium er klassifisert som Gruppe 2B, som<br />

betyr at det ikke foreligger nok informasjon til å kunne påvise at dette kan<br />

fremkalle kreft på mennesker.<br />

Noen former for nanoskalert silisiumdioksid har vist seg å kunne føre til ulike<br />

former for skadevirkninger for eksempel i lunger blod og lever, dels avhengig av<br />

partikkelstørrelse og partikkelkonsentrasjon [60], [61]. Ett eksempel på nanosilica<br />

partikler, vises i Figur 12.<br />

Figur 12 – SEM bilde av nanoversjonen av silisumoksid (nanosilica), der a) er umodifisert nanosilica og b) er<br />

modifisert nanosilica. Partiklene er i irregulære former.<br />

Kilde: “Preparation and properties of polymerizable silica hybrid nanoparticles with tertiary amine structure” [62].<br />

44


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

5.2 Eksponeringsveier<br />

Innånding av ørsmå nanopartikler som er frigjort til arbeidsatmosfæren, vil kunne<br />

følge innåndingsluften ned i lungene. Deretter vil disse kunne bli transportert over<br />

i blodbanen og derfra videre til celler og andre indre organer [63]. Videre kan<br />

nanopartikler ha interaksjoner og vekselvikninger blant annet på DNA.<br />

Nanomaterialer kan derfor representere en større helsemessig risiko på grunn av<br />

størrelsen, siden disse opptas lettere enn større partikler. En oversikt over mulige<br />

ruter for eksponering i menneskekroppen og assosierte sykdommer vises i Figur 13.<br />

Figur 13 – Denne figuren viser noen eksponeringsscenaria<br />

for nanopartikler, og assosierte sykdommer basert på<br />

epidemologiske, in vivo og in vitro studier.<br />

Bildet er uten kopirett eller andre restriksjoner.<br />

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Nanotoxicology.jpg<br />

45


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

5.2.1 Eksponering i luftveier og lunger<br />

Nanomaterialer som er frigjort i arbeidsatmosfæren vil kunne innåndes av personer<br />

som oppholder seg både jevnlig og sporadisk i produksjon og arbeidslokalet.<br />

Graden av innånding kan ikke beskrives med enkle sett av parametre og det finnes<br />

ingen standardiserte teknikker for måling og karakterisering av dette. En viktig<br />

utfordring for toksikologiske studier rundt dette vil derfor være å utvikle metodikk<br />

for karakterisering, og denne metodikken må være appliserbar for nanopartiklers<br />

spesifikke natur.<br />

En tradisjonell tilnærming for å måle graden av inhalering har vært<br />

massekonsentrasjon. Nyere studier har påvist at overflatearealet også vil være<br />

utslagsgivende, når det gjelder opphopning av partikler som gir opphav til<br />

betennelser i lungeregionene [64].<br />

Dyreforsøk har påvist at nanopartikler også transporteres fra lungene til andre<br />

organer i kroppen [65]. Det er påvist at ved tilstrekkelig høye konsentrasjoner kan<br />

noen nanopartikler påvirke lever og nyrer hos forsøksdyr, men hos mennesker<br />

foreligger ikke tilstrekkelig informasjon om dette.<br />

Huden kan også være en mulig opptaksvei. Det er kjent at noen nanopartikler kan<br />

påvirke huden, mens andre ikke gir hudskade. Forskningsdata på opptak gjennom<br />

normal hud er derimot ikke funnet.<br />

46


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

6. Måleteknikker<br />

Nanopartikler kan forekomme i et stort antall per masseenhet. Det totale<br />

overflatearealet kan være stort (se delkapittel 4.1.1). Derfor bør også<br />

overflatarealet inngå som en parameter i målemetodikker som blir brukt for å<br />

kartlegge helseeffekter av nanopartikler, og eksponeringsgraden. Antallet vil også<br />

spille en rolle. Følgelig må derfor måleutstyr som måler masse, overflate og antall<br />

være tilgjengelig for å gjøre videre undersøkelser med nanoskalerte partikler.<br />

Måling av masse vil ikke kunne være et tilstrekkelig mål for å få et helhetsbilde av<br />

toksikologiske virkninger, eller eksponeringen i arbeidsmiljøet.<br />

For å kvantifisere eksponerningen brukes i dag stasjonære eller bærbare<br />

prøvetakere, for å bestemme masse, men det finnes ikke prøvetakere for å<br />

bestemme personlig eksponering for antall partikler og overflate gjennom en<br />

normal arbeidsdag. Internasjonalt er det i forskningsmiljøer enighet om at det må<br />

måles eksponering ved hjelp av flere parametre. Hva som er viktigst vil forskning i<br />

fremtiden på dette området vise.<br />

6.1 Tilnærminger for målemetodikk<br />

I arbeidsmiljøsammenheng bør en tilnærming til kvantifisering og dimensjonering<br />

av nanomaterialer utarbeides i flere trinn. Det bør utvikles både teknologi og<br />

vitenskaplige metoder for systematisering og standardisering av målemetoder.<br />

Denne teknologien bør ta utgangspunkt i den fysiske karakteriseringen av<br />

nanomaterialer som blir luftbårne. Dette vil danne grunnlag for toksikologiske<br />

studier rettet mot helseeffekter.<br />

For å oppnå et tilstrekkelig analysegrunnlag av kvantifiseringen, bør flere<br />

parametre enn massekonsentrasjon inngå i metodene for måling i<br />

arbeidsatmosfære. Når nanomaterialer blir syntetisert, vil også andre faktorer gjøre<br />

seg gjeldende enn de som gjelder for samme materialet på bulk nivå. Metoder<br />

brukt i bulk kjemien kan ikke automatisk appliseres på samme materiale i<br />

nanoskala. Forskningen er klar og tydelig på at bulk kjemi og masse vil være av<br />

mindre betydning enn partiklenes størrelsesdistribusjon, overflateareal og<br />

47


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

overflatekjemi [66]. Eksperimentene har også påvist at toksisiteten til visse<br />

nanopartikler øker med nedskalering, i forhold til samme type større partikler. For<br />

både nye, og eksisterende nanomaterialer, finnes det ingen tilgjengelige data på<br />

standardiserte klassifiseringer og nivåer som har innvirkning på helseeffekter [67].<br />

Metodene og parametre som skal brukes for å kvantifisere eksponeringsgraden bør<br />

også være materialspesifikke, for å imøtekomme nanomaterialers mangfoldighet.<br />

Samme type metode og karakterisering av eksponeringsgrad kan ikke automatisk<br />

brukes for alle typer av nanomaterialer. Hver gruppe nanopartikkel er unik, og<br />

overflatebehandlinger samt andre modifiseringer gjør at heller ikke samme metode<br />

kan brukes på samme typer partikler og objekter. Jo flere parametre som inngår,<br />

dess bedre helhetsbilde vil da dannes. Vitenskaplige miljøer foreslår at følgende<br />

parametre kan inngå i toksikologiske analyser [68]:<br />

• Agglomerering/aggregering<br />

• Kjemisk sammensetning<br />

• Krystallstruktur<br />

• Partikkelstørrelse<br />

• Størrelsesdistribusjon<br />

• Renhet<br />

• Fasong/form<br />

• Overflateareal<br />

• Overflatespenninger<br />

• Overflatekjemi<br />

Størrelsesdistribusjon og overflateareal vil være viktige mål. Også instrumenter som<br />

måler agglomereringssgrad vil være av betydning, fordi enkelte nanomaterialer<br />

viser en økende tendens til å agglomerere sammen etter syntese.<br />

I arbeidsmiljøsammenheng er frigjøring av nanomaterialer ut til arbeidsatmosfæren<br />

den største kilden til eksponering. Arbeidsatmosfæren kan i tillegg til nanopartikler<br />

mindre enn 100 nm, også bestå av større partikler, enten som aggregater av<br />

nanopartikler eller mikroskalerte støvpartikler. Det bør brukes måleinstrumenter<br />

som måler hele den aktuelle størrelsesskalaen.<br />

48


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

6.2 Eksponering i arbeidsmiljøet<br />

I en dansk rapport er det blitt gjort feltmålinger og innhentet resultater fra andre<br />

studier som omhandler eksponering i arbeidsmiljøet. Disse viser blant annet<br />

partikkelkonsentrasjoner av frigjort nanopartikler på forskjellige arbeidsplasser.<br />

Målingene er blitt gjort på danske forskningsinstitusjoner og i industrielle<br />

virksomheter [30].<br />

Tabell 4 viser noen av resultatene fra denne rapporten. Den viser resultater for 4<br />

forskjellige nanopartikler. I disse eksponeringsforsøkene er det blitt benyttet<br />

forskjellige instrumenter for å måle partikkeleksponeringene. Utførte målinger av<br />

de aktuelle aktivitetene er blitt gjort ved å plassere måleutstyr så nære prosessen<br />

som mulig, og i samme høyde. Bakgrunnsmålinger ble utført ved at det ble plassert<br />

måleutstyr stasjonært i lokalet, på et sted hvor lite eller ingen aktivitet foregikk.<br />

Håndteringen av MWCNT ble foretatt i et arbeidstelt utstyrt med vakuumpumpe<br />

med grovpartikkel- og HEPA filter. Det var 2 typer MWCNT ble benyttet.<br />

MWCNT-1 var pulver av kornete CNT partikler, mens MWCNT-2 var et veldig<br />

løst, fnuggete materiale. Forsøket konkluderer med at MWCNT er vanskelig å<br />

håndtere i store mengder samtidig som eksponeringsnivået holdes lavt.<br />

Målemetodene for CNT er ikke godt nok utviklet, og eksponeringsgraden var<br />

vanskelig å anslå. Derfor anbefales det å arbeide med et høyt sikkerhetsnivå.<br />

Håndteringen av nanosilica og nano-TiO2 ble foretatt i avtrekkskap med konstant<br />

luftgjennomstrømning. Forøket konkluderte med at bruken av avtrekksskap<br />

beskytter mot eksponering til en viss grad. Derimot kan noen partikler fortsatt<br />

unnslippe avtrekksskapet. Derfor anbefales personlig beskyttelsesutstyr.<br />

I en britisk rapport ble det utført målinger av luftbårne karbon nanorør, ved 4<br />

forskjellige fasiliteter [69]. Disse målingene ble gjort når uprosessert SWCNT ble<br />

tatt ut fra produksjonsreaktorene, og fraktet for videre prosessering.<br />

Tabell 5 viser estimert konsentrasjon SWCNT av personlige luft prøver og<br />

hanskeprøver. Estimeringen ble gjort ved å analysere jern (Fe) og nikkel (Ni) som<br />

surrogat for den totale massen av karbon nanorør.<br />

Konsentrasjon i luftprøvene lå mellom 0,7 µg/m 3 til 53 µg/m 3 . Filterprøver<br />

indikerte kompakte partikler. Den estimerte mengden SWCNT på hanskene ligger<br />

49


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

mellom 217µg til 6020µg, og de fleste av de frigjorte nanopartiklene ble funnet på<br />

områdene på hanskene som var i direkte kontakt med overflater.<br />

Tabell 4 Resultater fra et dansk feltstudie som viser partikkelkonsentrasjoner på arbeidsplasser.<br />

Nanopartikkel Type måling Arbeidsprosess Partikkelkons. (cm -3 ) Max<br />

(cm -3 )<br />

Nanosilica Aktivitet Veiing og 1,597e3 4799 1079<br />

Bakgrunn blanding 1,504e3 1073 993<br />

Nano-TiO2 Avtrekksskap Simulert søl og 2,000e3 1,300e5 1100<br />

Arbeidssone rengjøring 4,141e3 5787 2156<br />

MWCNT-1 Aktivitet<br />

7,605e3 5,636e4 3540<br />

Bakgrunn Utporsjonering i --- --- ---<br />

MWCNT-2 Aktivitet arbeidstelt 1,684e4 2,871e4 4209<br />

Bakgrunn --- --- ---<br />

Min<br />

(cm -3 )<br />

Tabell 5 – Frigjorte SWCNT i arbeidsatmosfæren ved uttak fra produksjonsreaktor til videre prosessering.<br />

Fasilitetsnummer Personlige luftprøver Hanskeprøver<br />

Prøve (m 3 ) Estimert konsentrasjon (µg/m 3 ) Estimert konsentrasjon<br />

(µg)<br />

1 0,139 0,7 (Ni) 217<br />

2 0,079 36,29 (Fe) 3705<br />

3 0,096 9,86 (Ni) 863<br />

4 0,132 51,73 (Ni) 6020<br />

52,73 (Fe) --<br />

6.3 Noen instrumenter<br />

Selve målingen i arbeidsatmosfæren kan gjøres med stasjonære enheter eller<br />

bærbart utstyr. For begge tilfellene må instrumentet korrigeres for bakgrunnsstøv,<br />

før målingen blir foretatt. Det finnes et antall forskjellige målemetoder og<br />

instrumenter, disse instrumentene kan brukes til å karakterisere de forskjellige<br />

aspektene ved nanopartikler.<br />

Figur 14 viser eksempler på noen instrumenter.<br />

50


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Condensation Particle Counter (CPC)<br />

Kondensasjonspartikkel teller kan brukes for å telle antall partikler. Denne<br />

fungerer ved at luftprøver blir kontinuerlig sugd inn i CPC, hvor luftprøven<br />

kommer inn i et oppvarmet metningskammer med damp, for eksempel butanol.<br />

Partiklene og dampen går videre til en avkjølt kondenseringsenhet hvor dampen<br />

kondenserer på partiklene slik at de øker i størrelse.<br />

Etter kondensering er partiklene så store at de kan telles med ”light scattering” i<br />

en optisk partikkelteller (OPC). Partiklene går inn i et kammer opplyst av laser,<br />

når partiklene bryter laseren vil laseren reflekteres slik at den treffer en fotodiode.<br />

Det finnes mange forskjellige modeller og de måler i ulike områder. Instrumentene<br />

med lavest deteksjonsgrense kan oppfange partikler ned til 2,5 nm [70].<br />

Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS)<br />

En SMPS kan brukes både til å bestemme antall partikler og størrelsesfordeling.<br />

Instrumentet består av 2 hoveddeler: en partikkel teller og ett differensial<br />

mobilitetsanalyse instrument (DMA).<br />

Partiklene går igjennom et filter som har til hensikt å fjerne de store partiklene.<br />

Deretter blir partiklene ladd før de kommer inn i DMA. Denne består av en indre<br />

og ytre elektrode, den indre elektroden får et negativt potensial, mens den ytre<br />

elektroden holdes jordet. Partiklene avbøyes og separeres avhengig av den<br />

elektriske mobiliteten til partiklene. Bare partikler med en bestemt mobilitet<br />

slipper igjennom av gangen. Disse går videre ut av DMA og inn i en<br />

kondensasjonspartikkelteller hvor de telles. Dette oppsettet gir en god<br />

størrelsesfordeling, men er avhengig av relativt stabile luftbårne partikler for at<br />

måleresultatene skal være korrekte. SMPS kan bare måle en mobilitet av gangen,<br />

derfor vil målingene bli feil hvis de luftbårne partiklene har endret karakterisering<br />

før måleprosessen har rukket å bli ferdig [71].<br />

Et alternativ til SMPS er FMPS (Fast Mobility Particle Sizer). Denne har ikke like<br />

god oppløsning men den måler alle mobiliteter samtidig, denne metoden kan derfor<br />

brukes på mer fluktuerende partikler.<br />

51


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Electrical Low Pressure Impactor (ELPI)<br />

ELPI kan brukes til å måle både størrelsesfordeling, antall partikler per volum og<br />

kan også brukes til å beregne overflateareal.<br />

Virkemåten til instrumentet kan deles i tre steg [72]:<br />

• I første steg blir partiklene ladet til et kjent ladningsnivå<br />

• Etter at partiklene er ladet går partiklene inn i en lavtrykks<br />

kaskadeimpaktor som har til hensikt å samle inn partikler avhengig av den<br />

aerodynamiske diameteren<br />

• Ladningen til partiklene måles med flerkanals elektrometere.<br />

Den målte strømmen brukes til å beregne konsentrasjon og størrelse, mens den<br />

aerodynamiske diameteren kan brukes til å beregne overflateareal<br />

Figur 14 – Noen eksempler på instrumenter tilpasset for karakterisng av eksponeringsgrad i arbeidsmiljøet. Bilde a) er<br />

håndholdt kondesasjonspartikkelteller, utviklet av TSI. Denne måler antall partikler ned til 10 nm størrelse. Bilde b) viser en<br />

kombinasjon av kondensasjonspartikkelteller og differensial mobilitetsanalyse instrument. Dermed kan både<br />

størrelsesfordeling og antallet partikler i gitte størrelsesintervall beregnes.<br />

Kilde, bilde a): TSI<br />

http://www.tsi.com/<br />

Kilde, bilde b): AZONANO<br />

http://www.azonano.com/<br />

52


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

7. Reguleringer og lovverk<br />

EU sin REACH (Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of<br />

Chemicals) regulering trådte i kraft fra 1. juni 2007 [73]. Slik navnet tilsier, dreier<br />

denne lovreguleringer seg om registrering, evaluering, autorisering og restriksjoner<br />

av kjemiske stoffer. REACH sin oppgave vil blant annet være å øke<br />

kunnskapsgrunnlaget om stoffer og materialer på EU markedet som kan være farlig<br />

for den menneskelige helsen. Norsk lovverk harmoniseres i mest mulig grad med<br />

REACH.<br />

7.1 Nanomaterialer i REACH og norsk lovverk<br />

Nanomaterialer er inkludert som kjemisk stoff i REACH. Produsenter med høye<br />

volumer må bekrefte at produktene som er på markedet ikke er helsefarlige. De<br />

fleste nanomaterialer brukes ikke som høyvolumkjemikalier, og er derfor ikke<br />

prioritert for registrering i REACH. EU har andre lovreguleringer som omhandler<br />

noen former for nanomaterialer, som i kosmetikkindustrier, men disse er<br />

sektorspesifikke [74].<br />

Dagens lovverk i Norge nevner ikke spesifikt nanomaterialer som er produsert<br />

syntetisk med det formål å benytte bestemte egenskaper til teknologiske og<br />

kommersielle formål. Produkter av nanoteknologisk natur blir i utgangspunktet<br />

regulert på grunnlag av den eksisterende kjemikalielovgivingen.<br />

Risikovurderingen vil danne et grunnlag lovgiverne i deres arbeid med reguleringer<br />

i forhold til disse nye materialene [75]. Utfordringene knyttet til risikovurderingen<br />

av nanomaterialer, er et ganske omfattende tema. Problemstillingenes kompleksitet<br />

relaterer seg først og fremst til at nanomaterialer ikke er en enhetlig gruppering.<br />

Det er i internasjonal sammenheng usikkerhet til materialegenskaper, samspillet<br />

mellom disse egenskapene og biologiske systemer, og eksponeringsgraden i<br />

arbeidsmiljøet.<br />

53


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

I Norge vil nanomaterialer kunne dekkes av Arbeidsmiljøloven,<br />

Kjemikalieforskriften, Stoffkartotekforskriften og Merkevareforskriften, samt andre<br />

underliggende forskrifter.<br />

7.1.1 Arbeidsmiljøloven<br />

Formålet med Arbeidsmiljøloven er blant annet å sikre et trygt, forsvarlig og<br />

helsefremmende arbeidsmiljø. Den regulerer både arbeidstakere og arbeidsgiveres<br />

oppgaver og plikter når det gjelder å sørge for et forsvarlig arbeidsmiljø, både når<br />

det gjelder sikkerhet og helse [76].<br />

I Arbeidsmiljøloven aml §4-1 står det [77]:<br />

”Arbeidsmiljøet i virksomheten skal være fullt forsvarlig ut fra en enkeltvis og<br />

samlet vurdering av faktorer i arbeidsmiljøet som kan innvirke på arbeidstakernes<br />

fysiske og psykiske helse og velferd. Standarden for sikkerhet, helse og arbeidsmiljø<br />

skal til enhver tid utvikles og forbedres i samsvar med utviklingen i samfunnet.”<br />

Det står klart og tydelig at arbeidsmiljøet skal være fullt forsvarlig, både ut fra<br />

enkelte faktorer, eller en samlet helhetsvurdering, på alle forhold som kan påvirke<br />

arbeidstakeres helse. Nanomaterialer vil kunne inngå i denne lovteksten.For<br />

kjemiske eller biologiske materialer som kan utgjøre en helsefare, pålegges det i aml<br />

§4-5 at produsenter og importører skal gi opplysninger om materialers<br />

sammensetning, fysiske og kjemiske egenskaper og farlighetsgrad.<br />

Internkontrollforskriften i arbeidsmiljøloven tar for seg HMS planlegging og<br />

effektuering av dette internt i bedriften [78]. Siden denne skal favne alle<br />

risikofaktorer som kan være forbundet i arbeidsmiljøet, kan det medføre en<br />

utfordring for bedrifter å utarbeide mer nanospesifikke HMS rutiner, som også<br />

favner de nanospesifikke egenskaper og risikoforhold.<br />

Særlig viktig er kjemikalieforskriften. Forskriftens formål er å sikre arbeidstakeres<br />

helse mot fare som kan oppstå ved eksponering av kjemikalier i arbeidsmiljøet [79].<br />

Norsk lovverk er derfor et godt stykke på vei med eksiterende lovverk, når det<br />

gjelder å omfavne nanomaterialer. Det vurderes nå hvordan dette skal tilpasses<br />

ytterligere. Dette gjelder både i EU og i Norge.<br />

54


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

7.2.3 Adminstrative normer<br />

Administrative normer er et sett av anbefalte grenseverdier for forurensning i<br />

arbeidsatmosfæren i Norge. Kunstig fremstilte nanomaterialer omtales ikke i disse<br />

normene. Felles for de fleste administrative normerer at disse er basert på<br />

massekonsentrasjon per volumenhet (med unntak av mineralfiber som måles i<br />

antall fibre) [80].<br />

Siden det er flere parametre enn masse som har større betydning for helseeffekter<br />

når det gjelder nanomaterialer, vil derfor administrative normer basert på kun<br />

masse eller antall ikke være tilstrekkelig i arbeidsmiljøsammenheng. Også på grunn<br />

av nanomaterialers generiske natur kan ikke an administrativ norm for et bulk<br />

materiale på mikro nivå direkte appliseres på samme materialet nedskalert, eller<br />

syntetisert, til nanostørrelse.<br />

NIOSH, som er det føderale søsterinstituttet til STAMI i USA, vurderer å innføre<br />

grenseverdier for CNT [81], og nanoskalert titandioksid [82].<br />

7.2.4 Sikkerhetsdatablad<br />

Alle stoffer som er definert som farlige kjemikalier (helsefarlig, miljøskadelig,<br />

brannskadelig eller eksplosivt) skal være ledsaget av sikkerhetsdatablad. Alle som<br />

tilvirker, importerer eller selger slike stoffer er pliktet til å ha utarbeidet dette, og i<br />

Norge skal dette være på norsk.<br />

CLP (Classification, Labelling and Packaging) trådte i kraft 20. januar 2009, og er<br />

et system for klassifisering og merking av kjemikalier innefor EU [83]. Denne gir<br />

mer detaljerte krav om at også overflatekjemi, størrelsesfordelig og overflateareal<br />

skal oppgis på sikkerhetsdatablad. Dermed vil nanomaterialer ikke skal falle<br />

utenom REACH. Som et ledd i EØS avtalen vil CLP gradvis erstatte<br />

Merkevareforskriften i Norge, og i en overgangsording vil begge gjelde parallelt<br />

frem til 2015 [84].<br />

Kravene til de toksikologiske dataene blir også mer omfattende i fremtiden. Noen<br />

sikkerhetsdatablad oppgir toksisitetsdata kun for bulk materialet, og når det blir<br />

55


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

modifisert ned til nanonivå. Siden noen materialer får økt toksisitet ved<br />

nedskalering, bør det vurderes å teste et produkt igjen etter nedskaleringen. Det<br />

har vært krav fra 2010 som at nanomaterialer skal ha sikkerhetsdatablad med<br />

uttrykt informasjon at det dreier seg om nanomaterialer.<br />

56


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

8. Internasjonale anbefalinger<br />

8.1 Behovet for retningslinjer og reguleringer<br />

De spesifikke og særegne egenskapene til nanomaterialer skiller seg på noen<br />

områder seg markant fra bulk materialer. Noen av disse egenskapene kan<br />

representere en helserisiko. Både forskning og forståelse av den iboende faren, og<br />

metodikk for kvantifisering av eksponeringsgrad, er uten tilstrekkelig vitenskapelig<br />

grunnlag for kvalitative og kvantitative analyser. Mange internasjonale komiteer og<br />

vitenskaplige organisasjoner har dannet faglige ekspertgrupper for gjennomgang av<br />

det vitenskaplige grunnlaget [85].<br />

Selv om kartlegging av mulige helseeffekter knyttet til nanomaterialer økes, er det<br />

et mindre fokus på selve eksponeringsgraden på arbeidsplasser. Tverrfaglige studier<br />

bestående av miljøer innenfor teknologer og toksikologer, i samarbeid med<br />

lovgivere og arbeidsgivere bør opprettes. Også arbeidstakere bør inkluderes i dette<br />

felles samarbeidet slik at en kartlegging av eksponeringen kan muliggjøres, og ikke<br />

minst være appliserbar, i arbeidet med sikker håndtering av nanomaterialer [86].<br />

Vitenskaplige miljøer og lovgivere bør samarbeide med industrien og helsepersonell<br />

for at korrekte avgjørelser og anbefalte retningslinjer skal bli utarbeidet [87]. I<br />

forebyggende arbeid som fremmer et forsvarlig arbeidsmiljø bør bedrifter også<br />

samarbeide med myndigheter og relevante fagmiljøer.<br />

8.2 Internasjonal satsning i arbeidsmiljøsammenheng<br />

Både i EU og resten av verden er det betydelig satsning på forskningsbaserte<br />

aktiviteter for å kartlegge og analysere nanomaterialers innvirking på helse, miljø<br />

og sikkerhet. I arbeidsmiljøsammenheng bør en integrasjon av forskning på<br />

helseeffekter og eksponeringsgraden inngå som en del av arbeidsmetodikken, siden<br />

helsefare både er avhengig av disse nye materialers iboende fare og graden av<br />

eksponeringen.<br />

57


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Konkrete nasjonale prosjekter er inkludert i denne satsningen på det internasjonale<br />

planet. Belgia, Tsjekkia, Danmark, Tyskland, Hellas, Italia, Finland, Storbritannia<br />

og Sveits har flere egne nasjonale prosjekter som fokuserer på helseeffekter i<br />

arbeidsmiljøene [88]. Enkelte av disse prosjektene er konkret rettet mot<br />

kartlegging, målemetodikk og instrumentering av eksponeringsgraden på<br />

arbeidsplasser. I Storbritannia er det også dedikert et separat, nasjonalt prosjekt<br />

som skal kartlegge om nanomaterialer i fiberstruktur bør behandles med samme<br />

varsomhet som asbest.<br />

En arbeidsgruppe kalt Working Party on Safety of Manufactured Nanomaterials<br />

ble satt opp av OECD i 2006. Blant formålene til denne arbeidsgruppen er å øke<br />

kunnskapsgrunnlaget relatert til helse og miljø som er knyttet til nanoteknologi og<br />

nanoteknologiske produkter. Disse har satt opp flere prosjekter, og ett av disse<br />

prosjektene vil fokusere på måleteknikker for eksponering [44].<br />

8.3 Norske forhold<br />

I 2009 ble det nedsatt en faggruppe for overvåkning av arbeidsmiljørelaterte<br />

aspekter knyttet til nanoteknologi, etter en kontakt mellom Arbeidstilsynet,<br />

STAMI og Klif, i dialog med representanter fra NHO og LO. Gruppens mandat er<br />

å fremskaffe kunnskap om helsefare, eksponeringsforhold og anbefalinger for trygg<br />

håndtering av nanomaterialer i arbeidsmiljøet, og å omsette kunnskap til<br />

forbyggende arbeid i virksomheter som produserer, bearbeider eller importerer<br />

nanomaterialer [8].<br />

Norsk Forskningsråd satte i gang programmet ELSA (Ethical, Legal and Social<br />

Aspects) rettet mot nye teknologier, der de tverrfaglige feltene nanoteknologi og<br />

bioteknologi inngår [89]. Nanomaterialer blir også omtalt i en rapport fra<br />

forskningsrådet, der helse og sikkerhetsmessige aspekter blir nevnt, da som en del<br />

av deres ELSA program [90]. Derimot har ikke fokus på arbeidsmiljø og<br />

eksponering blitt fremhevet til nå, ei heller fokus på biologiske skadevirkninger i<br />

arbeidsmiljøet.<br />

58


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

8.4 Eksponeringsvurdering<br />

Eksponering som kan føre til at nanomaterialer blir luftbårne i arbeidsatmosfæren<br />

kan forekomme i flere ledd under en produksjonsprosess. Håndtering vil også kunne<br />

være utslagsgivende. Særlig viktig er det også å være klar over at prosesser før og<br />

etter en produksjon også vil være potensielle kilder til eksponering. Dette kan være<br />

alt fra import av råmaterialer og frem til pakking og forsendelse. Tabell 6 gir en<br />

systematisert oversikt over ulike kritiske forhold der eksponering i arbeidsmiljøet<br />

kan forekomme.<br />

Det forutsettes at risikovurderingen gjøres i hvert enkelt tilfelle så langt det lar seg<br />

gjøre, selv om det er usikkerheter knyttet til helsefare ved mange nanomaterialer<br />

og målemetodikk. Videre bør det også iverksettes tiltak i henhold til resultater fra<br />

risikovurderingen.<br />

Produksjon og<br />

stabilisering av<br />

nanopartikler og<br />

fibre<br />

Electrospinning<br />

Flammespray<br />

syntese<br />

Gass- og plasmafase<br />

syntese<br />

Nedslipning ol.<br />

Arc discharge, laser<br />

ablasjon<br />

CVD<br />

Tabell 6 – Oversikt over forhold som kan fore til uønsket eksponering i arbeidsmiljøet.<br />

Basert på ”Nanopartikler i arbejdsmiljøet” [30]<br />

Håndtering av<br />

nanopartikulært<br />

pulvermateriale<br />

Åpne partikkelholdige<br />

beholdere, sekker o.l.<br />

Helling og veiing av<br />

pulver<br />

Omrøring og miksing<br />

av pulver<br />

Filtrering og sikting av<br />

pulver<br />

Håndtering av<br />

nanopartikler i<br />

suspensjon<br />

Sprut fra helling,<br />

eller anvendelse av<br />

lett dampende<br />

væsker<br />

Kraftig mekanisk<br />

påvirkning av<br />

væsken.<br />

Mekanisk påvirkning<br />

av væsker<br />

Påføring av væsker<br />

med sprayutstyr<br />

Varmetilførsel/koking<br />

Bearbeiding av<br />

faste materialer<br />

eller andre<br />

materialer<br />

Maskinell<br />

bearbeiding med<br />

nedbrytning av<br />

materialet<br />

Lodding, sveising,<br />

støping<br />

Laserbearbeiding,<br />

plastsveising<br />

Andre arbeidsprosesser og<br />

situasjoner<br />

Rengjøring av materiell og<br />

arbeidstøy<br />

Transport og sammenpressing<br />

av støvholdige poser, sekker<br />

o.l.<br />

Sjekk av ventilasjonsanlegg og<br />

skift av filtre<br />

Søl på grunn av pulver og<br />

væsker<br />

ved tørking<br />

Reparasjon og rensing av<br />

anlegg ved driftsstopp<br />

59


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

8.5 Risikoreduksjon<br />

Det danske arbeidstilsynet, samarbeid med flere etater og forskningsmiljøer har<br />

utgitt en rapport som setter fokus på helseeffekter ved eksponering av<br />

nanomaterialer i arbeidsmiljøet, og forslag til sikkerhetstiltak [30]. De har laget et<br />

forslag til hierarki med prioriteringer av prinsipper som bør følges i et forebyggende<br />

arbeid. Denne vises i Figur 15.<br />

Figur 15 – Hierarki for forbyggende arbeid<br />

Eliminering og substituering vil være å la nanomaterialer som ønskers å produseres<br />

enten bortfalle helt, eller forsøkes å erstattes av andre produkter som utgjør<br />

mindre helserisiko. Nanoteknologi og nanomaterialer utvikles og produseres<br />

nettopp med det formål å utnytte de nanospesifikke egenskapene til teknologiske<br />

og kommeriselle formål. Derfor vil verken eliminering, eller substituering praktisk<br />

sett være realiserbart, selv om disse trinnene bør vurderes før underliggende<br />

prinsipper følges.<br />

Hvis ikke risikoen knyttet til nanomaterialer kan elimineres, eller substitueres, bør<br />

prinsippet om tekniske foranstaltninger (engineering) følges. Teknologiske og<br />

ingeniørbaserte metoder, instrumenter og maskiner bør utvikles og brukes i<br />

forebyggende arbeid. Det foreligger vitenskapelig grunnlag for at ingeniørtilpassede<br />

60


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

metoder kan utvikles til å kontrollere og redusere eksponeringen av luftbårne<br />

nanomaterialer [91], [92].<br />

Tekniske foranstaltninger kan også appliseres ved å avskjerme og hermetisk<br />

innkapsle selve syntetiseringsprosessen. Figur 16 viser et eksempel på innkapsling<br />

av en produksjonsreaktor. I kombinasjon med gode, lokale ventilasjonssystemer, vil<br />

disse metodene også bidra til å redusere risikoen ved selve produseringen, selv om<br />

det fortsatt vil være overhengende fare for eksponering ved åpning og lukking av<br />

disse innkapslingene. Kombinert med effektive ventilasjonssystemer, har disse<br />

metodene dokumenterte effekter [93], [69].<br />

NIOSH utførte nylig et forskningsprosjekt hos et firma som produserer<br />

nanomaterialer i en gassfasereaktor. En spesialtilpasset LEV (Local Exhaust<br />

Ventilation) ble påmontert ett HEPA filter. Målingene av eksponeringen ble gjort<br />

før og etter bruk av den modifiserte LEV. NIOSH rapporterte da en<br />

gjennomsnittlig reduksjon på 96 % av eksponeringen, etter at LEV var blitt brukt<br />

i målingen [94]. Noen bilder fra dette forsøket vises i Figur 17.<br />

Det neste trinnet i disse hierarkiske prinsippene er administrative foranstaltninger.<br />

Myndigheter i samarbeid med arbeidsgivere bør lage sett med regler, instrukser og<br />

gode arbeidsrutiner som igjen bør instrueres til arbeidstakere. Interne<br />

nanospesifikke HMS rutiner og kursing av personer som er involvert i<br />

tilvirkningsprosess hører inn under dette. Samtidig er det en stor utfordring når<br />

kunnskapsgrunnlaget ikke er tilstrekkelig.<br />

Personlig vernemidler og åndedrettsvern er den siste utveien i de hierarkiske<br />

prinsippene og for forebyggende arbeid. Annet personlige verneutstyr vil typisk<br />

være hansker og korrekt bekledning.<br />

61


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Figur 16 – Eksempel på en teknisk foranstaltning. Produksjonsreaktor er innkapslet, og risiko for<br />

eksponering blir mindre under produksjonsprosessen. Åpning, lukking og vedlikehold er forhold det<br />

bør tas høyde for i en risikovurdering av eksponering. Denne reaktoren blir brukt til å produsere<br />

CNT.<br />

Rettighetene til dette bildet tilhører Nanocomp Technologies Inc.<br />

Figur 17 – Bilder fra forsøk utført av NIOSH for å analysere effektiviteten av en modifisert LEV under vedlikehold av<br />

maskin for produksjon av nanomaterialer. Det ble da påvist at bruk av LEV bidrar til å redusere uønsket eksponering i<br />

arbeidsmiljøet. Et ordinært, bærbart avtrekk (fume extractor) ble påmontert et HEPA filter.<br />

Kilde: NIOSH<br />

62


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Nanoteknologi og nanoteknologiske materialer har tilknyttet en stor usikkerhet til<br />

de egenskapene som kan utgjøre helserisiko. Heller ikke kan giftegenskaper og<br />

andre negative helsefarer brukt på bulk materiale og kjemiske stoffer automatisk<br />

appliseres på samme type stoff som er nedskalert til nanonivå.<br />

Begrepsmessig betyr Føre-var tiltak som må gjennomføres hindre eller minimere<br />

skade på helse og miljø, der sannsynligheten for dette er vitenskapelig sannsynlig<br />

men usikker [95]. Dette prinsippet vil da ha påvirkning på lovgivning og forskning.<br />

Den vitenskaplige sannsynligheten må vektlegges, og en analyse må gjøres<br />

kontinuerlig og revideres. Siden de usikre momentene ved nanomaterialer er<br />

mangfoldige, er det internasjonal enighet i flere land at Føre-var prinsippet bør<br />

benyttes [96].<br />

Det er mange internasjonale organisasjoner som har utarbeidet veiledninger til<br />

Beste-praksis. Disse inneholder både råd og forslag til sikker håndtering av<br />

nanomaterialer. En identifikasjon av risikoen vil kunne være en forutsetning for å<br />

utarbeide en god arbeidspraksis. Dernest vil også gode og korrekte måleteknikker<br />

være å foretrekke. En kombinasjon av både personbåren måleutstyr og stasjonært<br />

måleutstyr vil gi et mer helhetlig og bilde av eksponeringsgraden i arbeidsmiljøet.<br />

Dermed kan de aktuelle virksomhetene danne basisen for en risikoanalyse. For at<br />

de partikulære og spesifikke egenskapene til nanomaterialer skal bli oppfanget i<br />

risikoanalysen, er det å foretrekke at hvert nanomateriale, og hver<br />

syntetiseringsprosess, blir vurdert individuelt.<br />

Råd om god arbeidspraksis bør ikke begrenses til kun å benyttes i kommersielle<br />

virksomheter. Forskere og R&D bedrifter som produserer og utvikler<br />

nanomaterialer i mindre skala er ofte de første som kommer i kontakt med disse<br />

nye produktene. For å ivareta også deres helse, er det å foretrekke at også disse<br />

følger internasjonale råd og veiledninger for Beste-praksis.<br />

63


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

9. Resultater<br />

I dette kapittelet vil resultater fra bedriftsbesøkene bli presentert. I delkapittel 9.1<br />

vil vi gi en introduksjon til hver enkelt bedrift. Fra og med delkapittel 9.2-9.7 vil<br />

resultater knyttet til håndtering av eksponeringen i arbeidsmiljøet bli fremstilt og<br />

diskutert. Hver av delkapitlene er inndelt i 2 deler: en del som fremstiller faktiske<br />

forhold i form av observasjoner eller gitte opplysninger, og den andre delen vil<br />

inneholde prosjektgruppens egne vurderinger og diskusjoner.<br />

Delkapittel 9.2, som omhandler eksponeringsforhold i en livsløpssyklus, er splittet<br />

opp i tre deler 9.2.1, 9.2.2 og 9.2.3. Disse seksjonene tar for seg hver sine forhold.<br />

9.1 Presentasjon av bedriftene<br />

n-Tec<br />

Dette er en liten bedrift som holder til på Kjeller, hos Forsvarets<br />

Forskningsinstitutt (FFI) sine fasiliteter. De har 2 ansatte i produksjonen. Firmaet<br />

er foreløpig i R&D stadiet og har et begrenset salg på nåværende tidspunkt, men<br />

har planer om kommersialisering og øking av produksjonen.<br />

n-Tec har spesialisert seg på karbon nanorør. Bedriften opplyste at de bruker arcdischarge<br />

metoden, med patentert produksjonsprosess. Detaljer i<br />

produksjonsprosessen ble ikke gitt, og reaktoren brukt i produksjon ble heller ikke<br />

vist. Det ble opplyst at syntetiseringen forgår i en reaktor med kullelektroder.<br />

Firmaet setter renhet av sluttprodukt i fokus. Dette går ut på at katalytter på<br />

overflaten skal unngås i størst mulig grad. De forsøker også å unngå å ha andre<br />

former for karbon enn CNT i de ferdige produktene. Dette gjelder for MWCNT.<br />

Hvor mange vegger disse MWCNT hadde ble det ikke oppgitt noe informasjon om,<br />

men de opplyste lengden til å være mindre enn 10 µm.<br />

64


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Elkem<br />

Som smelteverk startet Elkem allerede opp på 1930 tallet, på Fiskaa i Vågsbyg<br />

utenfor Kristiansand. På 1970 tallet begynte de å produsere silisium (Si) til<br />

elektronikkindustrien. Støvet som ble dannet som et biprodukt av denne<br />

produksjonen SiO2, også kalt ”silicastøv”, og var et avfallsproblem, som etter hvert<br />

ble utnyttet som tilsetningsstoff for å forsterke betong.<br />

Etterspørselen har økt, og Elkem lagde teknologi for å produsere mer, blant annet<br />

ved å satte opp egen teknologi for filtrering på andre anlegg i verden. På grunn av<br />

biproduktets store opphoping, bestemte Elkem for å gjøre dette om til et<br />

salgsprodukt, og kalte dette ”microsilica”. Dette er et registrert varemerke. Elkem<br />

produserer silisiumdioksid i høyvolum, flere tonn i året. Det er stor etterspørsel<br />

etter dette produktet på verdensbasis.<br />

Elkems microsilica er amorf silisiumoksid. Dette brukes primært til innpakning<br />

mellom større partikler for å oppnå større mekanisk styrke og kjemisk<br />

bestandighet, og er derfor mye brukt til forsterkning i betongindustrien. Ellers blir<br />

det også brukt i plast, gummi og ildfaste ovner. Produktet selges og brukes i hele<br />

verden. Produksjonslokalet ble ikke vist.<br />

Tilvirkningen foregår ved at silisium og ferrosilisium først blir produsert ved<br />

reduksjon av kvarts i smelteovner. Silisiummonoksid gass kommer så ut av ovnen<br />

og oksideres til silisiumdioksid. Videre blir dette ført til baghouse filtre, etter å ha<br />

gjennomgått noen renseprosesser. Uttak av det ferdige produktet gjøres rett fra<br />

baghouse filtrene.<br />

Det er ulik størrelse på Elkem sin microsilica. De minste partiklene er rundt 40 nm<br />

[28].<br />

Abablonyx<br />

Abalonyx er en liten, norsk bedrift som foreløpig holder til på Kjemibygget,<br />

Universitetet i Oslo. Dette er en R&D bedrift, utviklet med støtte fra NANOMAT<br />

programmet i Norsk Forskningsråd. Abalonyx produserer grafen nanopartikler fra<br />

grafitt.<br />

65


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

De har planer om et pilotanlegg i Japan, i samarbeid med japanske forskere.<br />

Foreløpig siktes det mot produksjon av 1 tonn grafen i året der nede. Firmaet tar<br />

sikte på at det blir et marked i Japan. Hvis det blir vellykket, vil det også forsøkes<br />

å sette opp slikt anlegg i Norge. Forholdene i Norge vil også sannsynligvis være<br />

brukbare, ikke minst fordi prosessen vil bli automatisert og behov for relativt få<br />

ansatte.<br />

Grafen nanopartikler produsert av Abalonyx vil bli brukt som tilsetning for blant<br />

annet å forbedre mekaniske og elektriske egenskaper til bulkmaterialer, og har en<br />

analogi til CNT. Typiske sluttprodukter kan være maling og plastkompositter og<br />

Abolonyx fremhever også at det er utallige ukjente anvendelser av slike materialer.<br />

Produksjonen foregår i laboratorieskala, og tar utgangspunkt i en våtkjemisk<br />

prosess der etsende væsker brukes til å spalte grafitt til grafen nanopartikler.<br />

Prosessen gjennomgår også en fase i væskeform, og denne blir frysetørket til<br />

pulver. Grafen nanopartiklene består av bølgeformede flak som bare er noen få<br />

atomlag tynne. Detaljer om kjemiske stoffer som ble brukt, og mer detaljer rundt<br />

produksjonsprosessen, ble ikke gitt.<br />

Prototech<br />

Prototech inngår som del av CMR konsernet (Christian Michelsen Research), som<br />

opprinnelig ble startet i form av et institutt grunnlagt av Norges første<br />

statsminister, Christian Michelsen. Konsernet består blant annet av<br />

underdivisjonene CMR Instrumentation, CMR GexCon, CMR Computing og CMR<br />

Prototech.<br />

Prototech vil fortsette å beholde sin status som en R&D bedrift, og har ingen<br />

umiddelbare planer kommersiell drift, selv om dette ikke kan utelukkes helt. Blant<br />

forskerteamet er det mange ulike nasjonaliteter, som Colombia, Romania, Vietnam,<br />

Kina og Finland. Oppdragsgiverne deres spenner fra universitetsmiljøer i Norge og<br />

til større konsern og akademiske miljøer rundt hele verden.<br />

Detaljer om hvilke type nanomaterialer som blir produsert ble ikke gitt, fordi<br />

enkelte oppdragsgivere krever dette. Nanopartiklene som Prototech produserer,<br />

brukes i hovedsak innen brenselcelleteknologi. De bruker en SOL-GEL prosess som<br />

produksjonsmetode. Denne er realiserbar med relativt billig utstyr, og er fleksibel.<br />

66


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Ved å stille inn ulike parametre kan flere forskjellige typer nanomaterialer<br />

syntetiseres ut fra samme prosess, og dette kan være alt fra partikler som har<br />

nanostørresle i tre dimensjoner til mer fiberlignende nanostrukturer.<br />

Kronos Titan<br />

Kronos Titan sin avdeling i Fredrikstad er en del av Kronos Worldwide Inc. Disse<br />

har avdelinger også i flere andre land. På avdelingen i Fredrikstad produseres det<br />

titandioksid pigmenter. De har høyvolumproduksjon.<br />

Avdelingen i Fredrikstad produserer 35 000 tonn titandioksid pigmenter i året. Noe<br />

selges i Norge, mens mesteparten blir eksportert til andre nordiske og baltiske land.<br />

Produktet er et fint, hvitt pulver. Dette blir brukt som tilsetning i maling,<br />

plastikk, papir og også i matvareindustrien. Noen egenskaper som blir utnyttet er<br />

evnen til å absorbere lys, og en karakteristisk hvitfarge.<br />

I utgangspunktet er ikke titandioksid pigmenter produsert i Fredrikstad kvalifisert<br />

som nanopartikler, siden kornstørrelsene er fordelt mellom 280 nm – 400 nm.<br />

Titandioksid pigment produseres i hovedsak med to forskjellige metoder: sulfat<br />

metoden og klorid metoden. I Fredrikstad brukes sulfatmetoden. Denne tar<br />

utgangspunkt i ilmenitt (FeTiO3), og gjennomgår flere steg med blant annet<br />

våtkjemiske prosesser. Pigmentet kan kvernes til ønsket størrelse.<br />

Kronos Titan har også en avdeling i Leverkusen (Tyskland). Det ble opplyst at<br />

disse produserer nanopartikler av titandioksid, ned til 15 nm, der de<br />

fotokatalytiske effektene blir forsøkt utnyttet. Avdelingen i Leverkusen har<br />

produksjon av nanopartikler i mindre skala, enn titandioksid pigment<br />

produksjonen i Fredrikstad. Det ble opplyst at sikkerheten i utlandet er ivaretatt<br />

på en annen måte enn i Norge.<br />

9.2 Eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Her gis en samlet vurdering av våre observasjoner i alle bedrfitene uten å omtale<br />

enkeltbedrfiter, annet enn unntaksvis.<br />

67


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Hos de fleste bedriftene ble det ikke gitt detaljer på produksjonsprosessen,<br />

produksjonslokalet ble heller ikke vist. Dette medførte en utfordring med tanke på<br />

å skaffe innsikt i statusen rundt HMS for hver enkelt bedrift. Derfor ble også<br />

resultatene som blir presentert ikke like utfyllende og detaljerte, som de kunne<br />

vært hvis tilgangen til produksjonsområdet og produksjonsprosessen ikke hadde<br />

vært begrenset.<br />

Når det gjelder Kronos Titan sin avdeling i Fredrikstad er denne, som nevnt<br />

tidligere, ikke i utgangspunktet en bedrift som tilvirker nanopartikler. Avdelingen<br />

til Kronos Titan i Leverkusen gjør derimot dette, og for dette prosjektet skulle<br />

produksjonen i utlandet ha vært beskrevet, men ble ikke gjort av praktiske årsaker.<br />

Frigjøring av nanomaterialer i arbeidsatmosfæren kan forekomme før, under og<br />

etter en produksjonsprosess. Her favnes da alle risikofaktorer fra import av<br />

råmaterialer og frem til det ferdige produktet blir levert til kunder. Også renhold<br />

og vedlikehold av maskiner og utstyr kan være kilder for uønsket eksponering av<br />

nanomaterialer.<br />

9.2.1 Tilvirkning<br />

Funn<br />

Bedriftene tilvirket nanomaterialene for det meste i pulverform, mens noen hadde<br />

automatiserte prosesser med kombinasjon av pulverform og oppløsning i væske.<br />

Ingen av bedriftene hadde hermetiske innkapslinger.<br />

En av virksomhetene opplyste om at det forekom synlige støvete prosesser i en<br />

produksjonsfase.<br />

Hos noen bedrifter kunne uttak av nanomaterialer og frakting mellom ulike<br />

produksjonsprosesser innebære risiko for eksponering. I noen bedrifter som<br />

behandlet nanomaterialer i væskeform, var det mindre risiko for at nanopartikler<br />

ble luftbårne, men sprut av kjemikalier kunne ikke utelukkes.<br />

Hvilken produksjonsmetode som ble benyttet var avhengig av blant annet type<br />

nanomaterialer som ble produsert, økonomiske hensyn og ønsket renhetsgrad på<br />

sluttprodukt.<br />

68


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Vurderinger<br />

Under syntetiseringsprosesser kan det være en overhengende fare for at<br />

nanopartikler kan bli luftbårne og forårsake en uønsket eksponering. Det samme er<br />

tilfellet ved dispergering eller blanding av materialer. Derfor bør<br />

tilvirkningsprosessen i størst mulig grad innkapsles, og lokale avsug bør benyttes<br />

ved åpning og lukking av maskiner.<br />

Det faktum at en av virksomhetene beskriver at synlig støvete prosesser kan<br />

forekomme, kan tyde på at det er agglomerater av dette materialet i luften.<br />

Eksponeringsscenario bør vurderes ut ifra gitte betingelser og faser i<br />

produksjonsprosessen. De fleste bedriftene drev også med forskning og<br />

eksperimentering for å utvikle nye nanomaterialer, eller syntetiseringsprosesser.<br />

Prosjektgruppen antar at i utviklingen av relevant utstyr og prosedyrer for å<br />

utvikle nanomaterialer, hadde den teknologiske utnyttelsen fortrinn fremfor<br />

vurderingen av HMS.<br />

9.2.2 Material pakking/utpakking og veiing<br />

Funn<br />

De større bedriftene leverte ferdige produkter i 20-30 kg sekker til kunder. En<br />

virksomhet leverte produkter i doble flasker. Veiing og andre karakteriseringer av<br />

nanomaterialene ble av de fleste gjort i avtrekksbenker. De fleste brukte vanlig<br />

ventilerte avtrekkskap, som ikke hadde HEPA filter.<br />

Hos noen virksomheter ble også mindre mengder av nanomaterialer, som<br />

eksempelvis skulle til kontrollering eller analyser, fraktet i beholdere uten noen<br />

form for lokk, og det var da en risiko for at nanopartikler kunne frigjøres i<br />

arbeidsatmosfæren.<br />

Vurderinger<br />

Utpakking og innpakking av nanomaterialer kan gi potensial for eksponering. Også<br />

veiing av produkter kan føre til eksponering.<br />

69


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Prosjektgruppen antar at bedriftene vurderer prosessen rundt veiingen av sine<br />

nanopartikler som mindre risikabelt, fordi det da er snakk om veldig små mengder.<br />

Slik det kom frem av kapittel 6.2 er veiing og transportering av nanomaterialer<br />

mellom ulike prosesser en kritisk fase. Også ved relativt små mengder kan<br />

eksponering forekomme.<br />

Personlig verneutstyr og renromhansker bør benyttes. Veiing bør foregå i ventilerte<br />

avtrekkskap med HEPA filter.<br />

9.2.3 Rensing og avfallshåndtering<br />

Funn<br />

De fleste bedriftene behandlet avfall som vanlige kjemikalier. En virksomhet hadde<br />

en egen container for brukte klær og annet utstyr. En annen virksomhet vasket<br />

arbeidsklær og brukte disse igjen.<br />

Ved vasking av søl og rensing av maskiner og annet utstyr var det ikke utarbeidet<br />

noen nanospesifikke retningslinjer eller prosedyrer.<br />

Det var heller ikke utarbeidet noen nanospesifikke retningslinjer til ansatte om<br />

bruk av personlig verneutstyr ved rensing av maskiner eller søl.<br />

Vurderinger<br />

Det antas at bulk kjemi tankegangen er rådende hos bedrifter som produserer<br />

nanomaterialer. Bedriftene rettet større fokus på risiko forbundet med<br />

tradisjonelle, farlige kjemikalier, enn mot risiko forbundet med søl av<br />

nanomaterialer.<br />

Ved rensing av maskiner bør dette gjøres mest mulig vått. Siden frigjorte<br />

nanopartikler kan oppføre seg annerledes enn tilsvarende materialer på bulk nivå,<br />

bør det utarbeides nanospesifikke rutiner rundt renhold av maskiner og<br />

arbeidslokaler. Beskyttelsesutstyr bør også benyttes, ikke bare sporadisk, men<br />

konsekvent.<br />

70


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

9.3 Måleteknikker for eksponering<br />

Funn<br />

De fleste bedriftene hadde stasjonære instrumenter som målte<br />

massekonsentrasjonen i arbeidsatmosfæren, mens en virksomhet opplyste at de<br />

også hadde instrument for måling av antall partikler. Mer spesifikke instrumenter<br />

som også måler overflatekjemi, overflateareal og agglomereringsgrad blant partikler<br />

i nanoskala i arbeidsatmosfæren, var ikke tilgjengelig til praktisk bruk.<br />

Hos en av bedriftene ble det målt forurensninger i luften med utstyr som var<br />

belånt, og det ble da ikke påvist noen nanomaterialer der og da. Dette firmaet ville<br />

vurdere om STAMI i fremtiden kunne måle partikkelkonsentrasjoner under arbeid.<br />

Vurdering<br />

Personbåren prøvetaker for måling av antall partikler er ikke tilgjengelig på<br />

markedet. Det antas også at noen av bedriftene ikke anser sine produkter som<br />

nanomaterialer, fordi de fleste fraksjoner ikke er i nanometerskalaen. Derimot kan<br />

en liten del av fraksjoner være på nanonivå. Det vil også være gunstig å anskaffe<br />

utstyr som måler agglomereringssgrad, siden nanopartikler har en tendens til å<br />

agglomerere til større partikler.<br />

9.4 Personlig verneutstyr<br />

Funn<br />

Bedriftene brukte filtermasker ut ifra behov. Rengjøring av maskiner ble påpekt<br />

som en fase der filtermaske ble hyppigere brukt, men ikke nødvendigvis ved uttak<br />

av produsert materiale. Under innveiing og pakking ble behovet for bruk av<br />

filtermasker vurdert som mindre. Alt fra P2, P3 og standard støvmasker var<br />

tilgjengelige blant virksomhetene. Når det gjelder bruk av disse maskene, ble dette<br />

anbefalt, men ikke pålagt.<br />

71


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Vi kunne ikke se at noen av virksomheten hadde nanospesifikke retningslinjer for<br />

bruk av personlig verneutstyr. Noen bedrifter opplyste også at de ansatte vurderte<br />

behovet for personlig beskyttelse ut fra egne erfaringer og holdninger. Denne<br />

vurderingen kunne basere seg på visuelle observasjoner av arbeidsatmosfæren.<br />

Noen virksomheter brukte standard labfrakker, mens hos noen virksomheter brukte<br />

de ansatte standard kjeledresser. Bruk av hansker ble også vurdert ut ifra behov.<br />

Under behandling av farlige kjemikalier var virksomhetene mer bevisste på<br />

personlig beskyttelse og hadde utarbeidet rutiner for bekledning ved behandling av<br />

bulk kjemikalier. Beskyttelsesbriller ble også brukt under prosessering av<br />

tradisjonelle kjemikalier, ellers ikke.<br />

Vurdering<br />

Det synes som om virksomheter er mer bevisst på personlig beskyttelse ved<br />

behandling av farlige bulk kjemikalier, enn ved nanomaterialer. Hos mindre<br />

bedrifter vurderes eksponeringsgraden mindre enn ved kommersiell produksjon, og<br />

derfor anses behovet for personlig beskyttelse og åndedrettssvern mindre.<br />

9.5 Sikkerhetsdatablad<br />

Funn<br />

Med ett unntak brukte bedriftene CAS (Chemical Abstract Service) nummer for<br />

bulk materialer på sikkerhetsdatablad for sine syntetiserte nanomaterialer. De<br />

fleste sikkerhetsdatablad var derfor ikke nanospesifikke. Noen bedrifter opplyste at<br />

disse ville vurdere dette i fremtiden.<br />

Noen av virksomhetene hadde ikke sikkerhetsdatablad mens de utviklet<br />

nanomaterialer på R&D produkter. De ville først utarbeide dette ved<br />

kommersialisering eller oppsett av pilotanlegg.<br />

72


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Vurdering<br />

Det kan tyde på at inntil en klar definisjon på nanomaterialer foreligger sammen<br />

med en eventuell nanospesifikk lovreguleringer, vil det være en langsom fremgang<br />

med å gjøre datablad mer nanospesifikke.<br />

REACH har kommet med nye krav til innhold i sikkerhetsdatablad, som er blitt<br />

tatt inn i det norske regelverket fra 1. desember 2010. Overflatekjemi,<br />

størrelsesfordeling og overflateareal skal spesifiseres i henhold til det nye<br />

regelverket. Myndighetene i Norge anbefaler alle tilvirkere og eksportører å snarest<br />

følge opp dette regelverket for å unngå handelsrestriksjoner i EØS området [97].<br />

9.6 Interne HMS rutiner<br />

Funn<br />

Rutiner for HMS var blant bedriftene basert på egenskaper til bulk materialer, og<br />

ikke spesifikt rettet mot nye egenskaper for nanoskalerte materialer. Også<br />

avfallshåndteringen ble gjennomført med utgangspunkt i bulk materialer.<br />

En av bedriftene ble mer bevisst rundt HMS knyttet til nanomaterialer etter<br />

prosjektgruppens besøk. Prosjektgruppen hadde da med seg to av sine veiledere.<br />

Daglig leder i virksomheten var interessert i få mer bistand fra STAMI med tanke<br />

på HMS knyttet til nanomaterialer. Virksomhetens daglige leder viste bekymring<br />

over uttak av tørt materiale fra en frystørkingsprosess og ville ha konkrete råd om<br />

ventilasjon.<br />

Vurdering<br />

Det antas at bruken av konvensjonelle HMS praksiser baserer seg på<br />

kunnskapsmangler om toksikologiske effekter av nanomaterialer, og et fravær av<br />

lovregulerte nanospesifikke retningslinjer fra myndighetene. For å ta de nødvendige<br />

forhåndsregler tilpasset nanomaterialer, etterlyste alle de oppsøkte bedriftene et<br />

økt kunnskapsgrunnlag og forslag til retningslinjer og veiledninger fra ulike<br />

fagmiljøer og myndigheter.<br />

73


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

9.7 Grunnlag for risikovurdering<br />

Funn<br />

Bedriftene brukte tidligere erfaringer og tilgjengelig vitenskapelig litteratur blant<br />

sitt grunnlag for risikovurderingen knyttet til risiko ved eksponering av<br />

nanomaterialer i arbeidsmiljøet. Et fravær av både systematiske toksikologiske<br />

studier knyttet til helseeffekter av nanomaterialer, og kvantifiseringsmetodikk for<br />

eksponeringsgrad i arbeidsmiljøet, gjør at det er stor usikkerhet knyttet til effekter<br />

av nanomaterialer. Bedriftene oppfattet derfor risikoen ulikt og tok forholdsregler<br />

etter skjønn.<br />

Vurdering<br />

Alle virksomhetene etterlyste et større kunnskapsgrunnlag som favnet også de<br />

spesifikke egenskapene til nanoskalerte bulk materialer. Økt kunnskap om<br />

kvantifisering av eksponeringsgrad og helseeffekter av nanomaterialer vil kunne gi<br />

virksomheter et bedre utgangspunkt for interne, individuelle risikovurderinger. Et<br />

samarbeid mellom industri, myndigheter og ulike fagmiljøer kan også gjøre det<br />

lettere å omsette kunnskap til forbyggende arbeid i virksomhetene.<br />

74


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Konklusjoner<br />

Det foregår i dag mye arbeid internasjonalt i forhold til nanoteknologi og mulige<br />

helseeffekter knyttet til arbeidsmiljøet. Både EU og OECD har etablert faggrupper<br />

for disse problemstillingene. Flere andre land har også egne nasjonale prosjekter på<br />

dette området. I Norge er det per i dag opprettet en egen faggruppe for<br />

overvåkning av arbeidsrelaterte aspekter ved nanoteknologi. Statens<br />

Arbeidsmiljøinstitutt, Arbeidstilsynet og Klima- og Forurensningsdirektoratet<br />

deltar i denne faggruppen, og det arbeides med å oppdatere oversikt over<br />

situasjonen. Norges Forskningsråd og noen industrier er også opptatt av<br />

sikkerheten ved håndteringen av nanopartikler i arbeidsmiljøet.<br />

Blant bedrifter som arbeider med tilvirking, produksjon og bearbeidelse av<br />

nanomaterialer håndteres dette i dag i forhold til regelverket for kjemikalier i sin<br />

alminnelighet. Nedskalering, og tilvirking, av nanoteknologiske produkter bringer<br />

frem nye egenskaper ved disse materialene. Noen av disse nye egenskapene som<br />

utnyttes, kan på grunnlag av eksperimentell forskning, mistenkes å føre til<br />

uønskede helseeffekter blant arbeidstakere, og utgjøre en helserisiko. Vi vet noe om<br />

en del stoffer, men fortsatt lite om de fleste nanomaterialene på markedet.<br />

Sikker håndtering av nanomaterialer blant bedrifter er derfor en utfordring.<br />

Sikkerhetsdatablader inneholder kun informasjon om stoffet som et bulk<br />

kjemikalie, og omfavner ikke de nanospesifikke egenskapene. EU sitt regelverk, som<br />

også er blitt tatt inn i det norske regelverket, pålegger alle tilvirkere om også å<br />

spesifisere overflateareal, overflatekjemi, og størrelsesdistribusjon, nettopp for at<br />

nanomaterialer skal omfavnes i regelverkene. De interne HMS rutinene blant<br />

bedrifter som er besøkt, tar også utgangspunkt kun i bulk kjemi, og mye tyder på<br />

at dette ikke vil være dekkende for de helseeffekter som er knytte til nanospesifikke<br />

egenskaper. Bedriftene prioriterer ført og fremst den teknologiske innovasjonen<br />

knyttet til nanoteknologiske produkter, mens utarbeidelsen av nye HMS-rutiner<br />

ikke blir prioritert like mye.<br />

Når det gjelder bruken av personlig verneutstyr i kritiske faser, var trenden at<br />

bevisstheten rundt bruken av dette ikke var tilfredsstillende. Det forelå heller ingen<br />

interne retningslinjer for bruk, og arbeidstakere benyttet dette utstyret kun<br />

sporadisk ved synlig støvete forhold. Det var også en gjennomgående trend blant<br />

de fleste virksomhetene at disse i fremtiden ønsket å gjøre prosesser mest mulig<br />

75


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

automatiserte, og dermed redusere risikoen for eksponering. En investering i<br />

tekniske foranstaltninger er å anbefale.<br />

Bedriftene er selv klare over at de har for lite kunnskap om helseeffekter av<br />

nanomaterialer har uttrykt ønske om mer forskning og økt kunnskapsgrunnlag<br />

knyttet til hvert enkelt nanomateriale og dets mulige helseeffekter. Bedriftene har<br />

også etterlyst utstyr for å kunne foreta en korrekt kvantifisering av<br />

eksponeringsgraden i arbeidsmiljøet. Prosjektgruppen antok i starten av dette<br />

prosjektet at det allerede fantes standardiserte testmetoder for karakterisering av<br />

nanomaterialer. Vi viser i denne oppgaven at slike testmetoder kun finnes for<br />

kjemiske stoffer i sin alminnelighet, og ikke for produkter av nanoteknologisk<br />

natur. Det er nå et stort arbeid på gang for å vurdere alle testene i forhold til<br />

bruken på nanomaterialer, og det kommer forslag fra arbeidsgrupper på hvordan<br />

testene kan tilpasses nanomaterialer når det viser seg å være behov for det.<br />

Oppsummert så viser dette prosjektet at bedrifter i Norge har kunnskapsmangler<br />

knyttet til håndtering av nanomaterialer og mulig helserisiko. For å lukke dette<br />

hullet kreves det først og fremst mer forskning og kunnskapsinnhetinger på<br />

egenskaper ved nanomaterialer, toksikologiske effekter og kvantifiseringsmetodikk<br />

for eksponeringsgraden. Videre er det viktig at bedriftene fokuserer på at den<br />

tilgjengelige kunnskapen blir omsatt til forebyggende arbeid. Arbeidstakere må<br />

også bevisstgjøres og få korrekt opplæring i forhold til gjeldene kunnskapsgrunnlag<br />

for sikker håndtering. Et samarbeid mellom industrien, myndigheter og<br />

internasjonale fagmiljøer vil i større grad bidra til å øke kunnskapsgrunnlaget<br />

knyttet til effekten av nanopartikler, og i forebyggende arbeid som kan fremme et<br />

fullt forsvarlig arbeidsmiljø.<br />

76


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Litteraturliste<br />

[1] The American Heritage® Science Dictionary. (2005). nano-<br />

[Internett] http://www.thefreedictionary.com/nano-<br />

Lest: 7. mai 2011<br />

[2] International Bureau of Weights and Measures, The International System of Units (SI),,<br />

2006.<br />

[3] The Royal Society & The Royal Academy of Engineering, Nanoscience and<br />

nanotechnologies: opportunities and uncertainties,. London: The Royal Society,, 2004.<br />

[4] Foresight Institute, "Productive Nanosystems - A Technology Roadmap,," (2007).<br />

http://www.foresight.org/roadmaps/Nanotech_Roadmap_2007_main.pdf<br />

[5] Norges offentlige utredning, "Sett under ett: Ny struktur i høyere utdanning,," (2008).<br />

http://www.regjeringen.no/pages/2044137/PDFS/NOU200820080003000DDDPDFS.pdf<br />

[6] Arbeidstilsynet. (2010). Har kartlagt omfanget av produksjon, import og bruk av<br />

nanoteknologiske produkter i Norge,<br />

[Internett] http://www.arbeidstilsynet.no/nyhet.html?tid=221215<br />

Lest: 20. november 2010<br />

[7] Ramstad Astrid Lund et al., Kartlegging av produksjon, import og bruk av nanoteknologiske<br />

produkter i Norge - Sluttrapport,. Trondheim: Direktoratet for Arbeidstilsynet, 2010.<br />

[8] V. Skaug, R. Olsen, A. L. Ramstad, A. Wannag, and J. B. Aarnes, "Nanomaterialer i<br />

arbeidsmiljøet," Statens Arbeidsmiljøinstitutt (STAMI), Arbeidstilsynet, Klima- og<br />

forurensningsdirektoratet (2011) ISSN nr. 1502-0932<br />

[9] Arbeidstilsynet. (u.å). Organisering<br />

[Internett] http://www.arbeidstilsynet.no/om/index.html?tid=207114<br />

Lest: 9. mai 2011<br />

[10] Intervju med Astrid Lund Ramstad fra Arbeidstilsynet. Utført på Thon Hotel Opera<br />

(Oslo) den 8. mai 2011, klokken 19:15,<br />

[11] G. Gerritzen, L.-C. Huang, K. Killpack, M. Mircheva, and J. Conti, "A review of Current<br />

Practices in the Nanotechnology Industry. Phase two Report: Survey of current practices in<br />

the nanotechnology workplace," University of California for ICON (2006).<br />

http://cohesion.rice.edu/centersandinst/icon/emplibrary/ICONNanotechSurvey_indexed_<br />

Full%20Reduced.pdf<br />

77


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

[12] H. J. Fossheim. (2009). Konfidensialitet<br />

[Internett] http://www.etikkom.no/<br />

Lest: 29. april 2011<br />

[13] Teknologirådet. (u.å.). Nanomaterialer krever aktsomhet<br />

[Internett] http://nano.teknologiradet.no/FullStory.aspx?m=28&amid=4394<br />

Lest: 18. april 2011<br />

[14] K. M. Hovland. (2011). Tør ikke markedsføre nano, Jotun tør ikke bruke ordet "nano" om<br />

malingen sin<br />

[Internett] http://www.tu.no/iphone/article277855.ece<br />

Lest: 10. april 2011<br />

[15] Forskningssenter for Arbejdsmiljø et al. (u.å). NanoSafer<br />

[Internett] http://nanosafer.i-bar.dk/<br />

Lest: 10. februar 2011<br />

[16] G. Schmid, M. Decker, H. Ernst, H. Fuchs, W. Grünwald, A. Grunwald, H. Hofmann, M.<br />

Mayor, W. Rathgeber, U. Simon, and D. Wyrwa, "Small Dimensions and Material<br />

Properties:A Definition of Nanotechnology,," 1435-487 X, (2003).<br />

http://www.eaaw.de/fileadmin/downloads/Graue_Reihe/GR_35_Nanotechnology_112003.pdf<br />

[17] SCENIHR (Scientific Committee on Emerging and Newly Identified Health Risks),<br />

"Scientific basis for the definition of the term “nanomaterial”. Pre-consultation opinion,,"<br />

(2010).<br />

[18] Commssion of the European Communities, "Communication From the Commission To The<br />

European Parliament The Council And The European Economic And Social Committee<br />

Regulatory Aspects Of Nanomaterials,," Brussels (2008).<br />

http://ec.europa.eu/nanotechnology/pdf/comm_2008_0366_en.pdf<br />

[19] ASTM Dokument ASTM E2456-06, "Standard Terminology Relating to Nanotechnology,"<br />

(2006).<br />

[20] British Standarards Institute, "Vocabulary nanoparticles," (2005).<br />

http://www.nano.ir/nano_world/Attach/TC229_N_053_Annex_A.pdf<br />

[21] International Organization of Standards (ISO), "ISO/TS 27687," (2008).<br />

[22] J. M. Abad, I. E. Sendroiu, M. Gass, A. Bleloch, A. J. Mills, and D. J. Schiffrin, "Synthesis<br />

of -Hydroxy Hexathiolate-Protected Subnanometric Gold Clusters," Journal of the<br />

American Chemical Society, vol. 129, pp. 12932-12933, 2007.<br />

[23] EC., "Draft commission recommendation on the definition of the term ‘‘nanomaterial’’,"<br />

Brussel, (2010).<br />

http://ec.europa.eu/environment/consultations/pdf/recommendation_nano.pdf<br />

78


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

[24] EC., "Proposal for a definition of the term ‘‘nanomaterial’’ that the European Commission<br />

intends to use as an overarching, broadly applicable reference term for any European Union<br />

communication or legislation addressing nanomaterials.," Brussel (2010).<br />

http://ec.europa.eu/environment/consultations/pdf/recommendation_nano.pdf<br />

[25] M. Auffan, J. Rose, J. Y. Bottero, G. V. Lowry, J. P. Jolivet, and M. R. Wiesner, "Towards<br />

a definition of inorganic nanoparticles from an environmental, health and safety<br />

perspective," Nature Nanotechnology, vol. 4, pp. 634-641, Oct 2009.<br />

[26] W. G. Kreyling, M. Semmler-Behnke, and Q. Chaudhry, "A complementary definition of<br />

nanomaterial," Nano Today, vol. 5, pp. 165-168, 2010.<br />

[27] C. C. Lynn Goldman, Implications of Nanotechnology for Environmental Health Research,:<br />

Roundtable on Environmental Health Sciences, Research and Medicine, , 2005.<br />

[28] B. Friede, "Microsilica- Characterization of an unique additive," 10th int. Inorganic-Bonded<br />

Fiber Composites Conference (IIBC) (2006).<br />

[29] K. D. Martin J. D. Clift, Geoffrey Hunt, Peter Gehr, Barbara Rothen-Rutishauser,<br />

"NanoImpactNet Nomenclature Version 2," The European Network on the Health and<br />

Environmental Impact of Nanomaterials (2009).<br />

[30] H. V. Kristensen, S. B. Hansen, G. R. Holm, K. A. Jensen, I. K. Koponen, A. T. Saber, S.<br />

H. Nielsen, and H. Wallin, "Nanopartikler i arbejdsmiljøet. Viden og inspiration om<br />

håndtering af nanomaterialer,," Teknologisk Institutt m. fl., (2010).<br />

[31] Nanowerk. (u.å.). Nanomaterial Database Search<br />

[Internett] http://www.nanowerk.com/phpscripts/n_dbsearch.php<br />

Lest: 2. mai 2011<br />

[32] Commission of the European Communities, "COMMISSION STAFF WORKING<br />

DOCUMENT Accompanying document to the Communication From The Commission To<br />

The Council, The European Parliament And The European Economic And Social<br />

Committee: Nanosciences and Nanotechnologies: An action plan for Europe 2005-2009.<br />

Second Implementation Report 2007-2009," Brussels (2009).<br />

http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=SEC:2009:1468:FIN:EN:PDF<br />

[33] M. Hosokawa et al., Nanoparticle Technology Handbook,. Oxford,: Elsvier,, 2007.<br />

[34] S. T. Selvan, P. K. Patra, C. Y. Ang, and J. Y. Ying, "Synthesis of silica-coated<br />

semiconductor and magnetic quantum dots and their use in the imaging of live cells,"<br />

Angewandte Chemie-International Edition, vol. 46, pp. 2448-2452, 2007.<br />

[35] X. Chen and S. S. Mao, "Titanium dioxide nanomaterials: Synthesis, properties,<br />

modifications, and applications," Chemical Reviews, vol. 107, pp. 2891-2959, Jul 2007.<br />

79


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

[36] G. Herzer, "Soft magnetic nanocrystalline materials," Scripta Metallurgica et Materialia,<br />

vol. 33, pp. 1741-1756, 1995.<br />

[37] G. Cao, Nanostructures & Nanomaterials synthesis, properties & applications: Imperial<br />

College Press, 2004.<br />

[38] Woodrow Wilson International Center for Scholars. (u.å.). The Project On Emerging<br />

Nanotechnologies, Analysis<br />

[Internett] http://www.nanotechproject.org/inventories/consumer/analysis_draft/<br />

Lest: 28. april 2011<br />

[39] H. W. P. R. G. Allen, and E. V. Reinbold. (u.å.). The History, Use and Manufacture of<br />

Carbon Black [Extract]<br />

[Internett] http://www.rootsweb.ancestry.com/~txgray/carbon.html<br />

Lest: 20. april 2011<br />

[40] M. Monthioux and V. L. Kuznetsov, "Who should be given the credit for the discovery of<br />

carbon nanotubes?," Carbon, vol. 44, pp. 1621-1623, 2006.<br />

[41] Sintef. (2008). Karbon nanorør (CNT)<br />

[Internett] http://www.sintef.no/Materialer-og-kjemi/Metallurgi/Materialer/Karbonnanoror-CNT/<br />

Lest: 26. april 2011<br />

[42] J. J. M. Nic, B. Kosata. (2006). IUPAC. Compendium of Chemical Terminology, (the "Gold<br />

Book") (2 ed.)<br />

[Internett] http://goldbook.iupac.org/NT07243.html<br />

Lest: 3. mai 2011<br />

[43] J. C. Love, L. A. Estroff, J. K. Kriebel, R. G. Nuzzo, and G. M. Whitesides, "Self-<br />

Assembled Monolayers of Thiolates on Metals as a Form of Nanotechnology," Chemical<br />

Reviews, vol. 105, pp. 1103-1170, 2005.<br />

[44] OECD. (u.å.). Safety of Manufactured Nanomaterials<br />

[Internett]<br />

http://www.oecd.org/topic/0,2686,en_2649_37015404_1_1_1_1_37465,00.html<br />

Lest: 28. april 2011<br />

[45] U. Mohr, H. Ernst, M. Roller, and F. Pott, "Pulmonary tumor types induced in Wistar rats<br />

of the so-called "19-dust study"," Experimental and Toxicologic Pathology, vol. 58, pp. 13-<br />

20, 2006.<br />

[46] F. Pott, D. L. Dungworth, U. Heinrich, H. Muhle, K. Kamino, P.-G. Germann, M. Roller,<br />

R. M. Rippe, and U. Mohr, "Lung tumours in rats after intratracheal instillation of dusts,"<br />

Annals of Occupational Hygiene, The, vol. 38, pp. 357-363, 1994.<br />

80


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

[47] C. Ostiguy, B. Roberge, L. Ménard, and C.-A. Endo, "Report R-599, Best Practices Guide<br />

to Synthetic Nanoparticle Risk Management," IRRST (2009).<br />

http://www.irsst.qc.ca/media/documents/PubIRSST/R-599.pdf<br />

[48] A. D. Maynard and R. L. Maynard, "A derived association between ambient aerosol surface<br />

area and excess mortality using historic time series data," Atmospheric Environment, vol.<br />

36, pp. 5561-5567, Dec 2002.<br />

[49] K. Thurn, E. Brown, A. Wu, S. Vogt, B. Lai, J. Maser, T. Paunesku, and G. Woloschak,<br />

"Nanoparticles for Applications in Cellular Imaging," Nanoscale Research Letters, vol. 2,<br />

pp. 430-441, 2007.<br />

[50] Physorg. (2007). Nanoparticles can damage DNA, increase cancer risk<br />

[Internett] http://www.physorg.com/news96041735.html<br />

Lest: 21. april 2011<br />

[51] G. Hornyak et al., Fundamentals of Nanotechnology,: Taylor & Francis Group,, 2009.<br />

[52] K. Balasubramanian and M. Burghard, "Chemically Functionalized Carbon Nanotubes,"<br />

Small, vol. 1, pp. 180-192, 2005.<br />

[53] C. W. Lam, J. T. James, R. McCluskey, S. Arepalli, and R. L. Hunter, "A review of carbon<br />

nanotube toxicity and assessment of potential occupational and environmental health<br />

risks," Critical Reviews in Toxicology, vol. 36, pp. 189-217, Mar 2006.<br />

[54] K. Donaldson, F. Murphy, C. Poland, R. Duffin, M. Osmond, M. McCall, and S. Hawkins,<br />

"High aspect ratio nanoparticles: the hazard from long biopersistent fibres," Presented at<br />

4th International conference on Nanotechnology-Occupational and Environmental Health,<br />

Helsinki (2009).<br />

[55] Y. A. Kim, T. Hayashi, M. Endo, Y. Kaburagi, T. Tsukada, J. Shan, K. Osato, and S.<br />

Tsuruoka, "Synthesis and structural characterization of thin multi-walled carbon nanotubes<br />

with a partially facetted cross section by a floating reactant method," Carbon, vol. 43, pp.<br />

2243-2250, 2005.<br />

[56] F. A. Cotton, G. Wilkinson, C. A. Murillo, and M. Bochmann, Advanced inorganic<br />

chemistry, 6th edition, 1999.<br />

[57] R. Drew, "Engineered nanomaterials: A review of the toxicology and health hazards,"<br />

(2009).<br />

[58] L. Zhang and J. C. Yu, "A simple approach to reactivate silver-coated titanium dioxide<br />

photocatalyst," Catalysis Communications, vol. 6, pp. 684-687, 2005.<br />

81


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

[59] IARC. (u.å.). Agents Classified by the IARC Monographs, volumes 1-100<br />

[Internett] http://monographs.iarc.fr/ENG/Classification/ClassificationsAlphaOrder.pdf<br />

Lest: 17. april 2011<br />

[60] V. M. Gun'ko, N. P. Galagan, I. V. Grytsenko, V. I. Zarko, O. I. Oranska, V. L.<br />

Osaulenko, V. M. Bogatyrev, and V. V. Turov, "Interaction of unmodified and partially<br />

silylated nanosilica with red blood cells," Central European Journal of Chemistry, vol. 5,<br />

pp. 951-969, Dec 2007.<br />

[61] H. Nishimori, M. Kondoh, K. Isoda, S.-i. Tsunoda, Y. Tsutsumi, and K. Yagi, "Histological<br />

analysis of 70-nm silica particles-induced chronic toxicity in mice," European Journal of<br />

Pharmaceutics and Biopharmaceutics, vol. 72, pp. 626-629, 2009.<br />

[62] G. Ma, W. Liu, X. Liu, J. Wu, T. Yan, and B. Xu, "Preparation and properties of<br />

polymerizable silica hybrid nanoparticles with tertiary amine structure," Progress in<br />

Organic Coatings, vol. 71, pp. 83-88, 2011.<br />

[63] G. Oberdorster, E. Oberdorster, and J. Oberdorster, "Nanotoxicology: An emerging<br />

discipline evolving from studies of ultrafine particles," Environmental Health Perspectives,<br />

vol. 113, pp. 823-839, Jul 2005.<br />

[64] C. L. Tran, D. Buchanan, R. T. Cullen, A. Searl, A. D. Jones, and K. Donaldson,<br />

"Inhalation of poorly soluble particles. II. Influence of particle surface area on inflammation<br />

and clearance," Inhalation Toxicology, vol. 12, pp. 1113-1126, 2000.<br />

[65] W. G. Kreyling, M. Semmler, F. Erbe, P. Mayer, S. Takenaka, H. Schulz, G. Oberdörster,<br />

and A. Ziesenis, "Translocation of ultrafine insoluble iridium particles from lung epithelium<br />

to extrapulmonary organs is size dependent but very low," Journal of Toxicology &<br />

Environmental Health: Part A, vol. 65, pp. 1513-1530, 2002.<br />

[66] R. Duffin, C. Tran, A. Clouter, D. M. Brown, W. MacNee, V. Stone, and K. Donaldson,<br />

"The Importance of Surface Area and Specific Reactivity in the Acute Pulmonary<br />

Inflammatory Response to Particles," Annals of Occupational Hygiene, vol. 46, pp. 242-245,<br />

2002.<br />

[67] HSE (Health and Safety Executive), "A review of the toxicity of particles that are<br />

intentionally produced for use in nanotechnology applications, seen from an occupational<br />

health perspective," (2004).<br />

http://www.hse.gov.uk/aboutus/meetings/iacs/acts/watch/130105/p2annex1.pdf<br />

[68] J. W. Card and B. A. Magnuson, "A Method to Assess the Quality of Studies That<br />

Examine the Toxicity of Engineered Nanomaterials," International Journal of Toxicology,<br />

vol. 29, pp. 402-410, Jul 2010.<br />

82


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

[69] R. Aitken, K. Creely, and C. Tran, "Nanoparticles: An occupational hygien review,"<br />

(2004).<br />

http://www.hse.gov.uk/research/rrpdf/rr274.pdf<br />

[70] Grimm-Aerosol. (u.å.). Mobile Condensation Particle Counter (CPC)<br />

[Internett] http://www.grimm-aerosol.com/<br />

Lest: 25. april 2011<br />

[71] TSI Incorporated. (2005). Scanning Mobility Particle Sizer TM Spectrometer<br />

[Internett] http://www.tsi.com/<br />

Lest: 3. mai 2011<br />

[72] Dekati. (u.å.). ELPI<br />

[Internett] http://www.dekati.com/cms/elpi<br />

Lest: 25. april 2011<br />

[73] EUR-Lex. (2006). Regulation (EC) No 1907/2006 of the European Parliament and of the<br />

Council of 18 December 2006 concerning the Registration, Evaluation, Authorisation and<br />

Restriction of Chemicals (REACH), establishing a European Chemicals Agency, amending<br />

Directive 1999/45/EC and repealing Council Regulation (EEC) No 793/93 and<br />

Commission Regulation (EC) No 1488/94 as well as Council Directive 76/769/EEC and<br />

Commission Directives 91/155/EEC, 93/67/EEC, 93/105/EC and 2000/21/EC<br />

[Internett] http://eurlex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:32006R1907:EN:NOT<br />

Lest: 27. april 2011<br />

[74] EUR-Lex, "REGULATION (EC) No 1223/2009 OF THE EUROPEAN PARLIAMENT<br />

AND OF THE COUNCIL of 30 November 2009 on cosmetic products," Official Journal of<br />

the European Union, 2009.<br />

[75] Statens forurensningstilsyn. (2008). Nanomaterialer - vurdering av regelverk og bruk<br />

[Internett] http://www.klif.no/nyheter/brev/nanomaterialer_md070408.pdf<br />

Lest: 18. april 2011<br />

[76] Arbeidsdepartementet. (2009). Arbeidsmiljølovens innhold<br />

[Internett] http://www.regjeringen.no/<br />

Lest: 26.april 2011<br />

[77] Lovdata. (2005). LOV 2005-06-17 nr 62: Lov om arbeidsmiljø, arbeidstid og stillingsvern<br />

mv. (arbeidsmiljøloven), Kapittel 4. krav til arbeidsmiljøet<br />

[Internett] http://www.lovdata.no/all/hl-20050617-062.html#map004<br />

Lest: 5. mai 2011<br />

[78] Arbeidstilsynet. (u.å.). Kommentarer til internkontrollforskriften<br />

[Internett] http://www.arbeidstilsynet.no/artikkel.html?tid=78655<br />

Lest: 5. mai 2011<br />

83


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

[79] Arbeidstilsynet. (u.å.). Veiledning til kjemikalieforskriften<br />

[Internett] http://www.arbeidstilsynet.no/veiledning.html?tid=78045<br />

Lest: 4. mai 2011<br />

[80] Arbeidstilsynet. (u.å.). Veiledning om administrative normer for forurensning i<br />

arbeidsatmosfære - fulltekst<br />

[Internett] http://www.arbeidstilsynet.no/artikkel.html?tid=78880#2<br />

Lest: 8. mai 2011<br />

[81] J. C. Monica Jr. (2011). EPA to issue New Carbon Nanotube Significant New Use Rule<br />

[Internett] http://www.nanolawreport.com/articles/carbon-nanotubes/#axzz1LT4UuARd<br />

Lest: 24. mai 2011<br />

[82] NIOSH, "NIOSH CURRENT INTELLIGENCE BULLETIN:Evaluation of Health Hazard<br />

and Recommendations forOccupational Exposure to Titanium Dioxidee, ," (2005).<br />

http://www.cdc.gov/niosh/review/public/TIo2/pdfs/TIO2Draft.pdf<br />

[83] EUR-Lex, "REGULATION (EC) No 1272/2008 OF THE EUROPEAN PARLIAMENT<br />

AND OF THE COUNCIL of 16 December 2008 on classification, labelling and packaging<br />

of substances and mixtures, amending and repealing. Directives 67/548/EEC and<br />

1999/45/EC, and amending Regulation (EC) No 1907/2006," Official Journal of the<br />

European Union, 2008.<br />

[84] Klima- og forurensningsdirektoratet. (2010). Nye krav til sikkerhetsdatablad for kjemikalier<br />

[Internett] http://www.klif.no/<br />

Lest: 28. april 2011<br />

[85] E. Mantovani, A. Porcari, AIRI/Nanotec IT, C. Meili, M. Widmer, and The Innovation<br />

Society, "Mapping Study on Regulation and Governance of Nanotechnologies," (2009).<br />

http://www.innovationsgesellschaft.ch/<br />

[86] P. A. Schulte and F. Salamanca-Buentello, "Ethical and scientific issues of nanotechnology<br />

in the workplace," Environmental Health Perspectives, vol. 115, pp. 5-12, Jan 2007.<br />

[87] C. Mohlmann, J. Welter, M. Klenke, and J. Sander, "Aerosols at nanomaterial production<br />

and handling processes," Proceedings of the 4th International Conference on<br />

Nanotechnology Occupational and Environmental Health, Helsinki (2009).<br />

[88] P. Aguar and J. J. M. Nicolás, "EU nanotechnology R&D in the field of health and<br />

environmental impact of nanoparticles," (2008).<br />

ftp://ftp.cordis.europa.eu/pub/nanotechnology/docs/final-version.pdf<br />

[89] Forskningsrådet. (u.å.). Etiske, rettslige og samfunnsmessige aspekter ved bio-, nano- og<br />

nevroteknologi (ELSA)<br />

[Internett] http://www.forskningsradet.no/<br />

Lest: 5. mai 2011<br />

84


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

[90] Forskningsrådet, "Veien videre 2020. Videre satsing på nanoteknologi og nye materialer –<br />

kunnskapsgrunnlag," Oslo (2010).<br />

http://www.forskningsradet.no/<br />

[91] W. C. Hinds, "Aerosol technology. Properties, behavior, and measurements of airborne<br />

particles (2nd ed.) " 1999.<br />

[92] J. Burton, "General methods for the control of airborne hazards. In: The Occupational<br />

Environment Its Evaluation and Control," American Industrial Hygiene Association (2003).<br />

[93] C. Ostiguy, G. Lapointe, L. Ménard, Y. Cloutier, M. Trottier, M. Boutin, M. Antoun, and<br />

N. Christian, "Nanoparticles Actual Knowledge about Occupational Health and Safety<br />

Risks and Prevention Measures (R-470)," (2006).<br />

[94] M. M. Methner, "Effectiveness of a Custom-fitted Flange and Local Exhaust Ventilation<br />

(LEV) System in Controlling the Release of Nanoscale Metal Oxide Particulates During<br />

Reactor Cleanout Operations," International Journal of Occupational and Environmental<br />

Health, vol. 16, pp. 475-487, Oct-Dec 2010.<br />

[95] Wikipedia. Føre-var-prinsippet<br />

[Internett] http://no.wikipedia.org/wiki/F%C3%B8re-var-prinsippet<br />

Lest: 2. mai 2011<br />

[96] P. Vineis, "Scientific basis for the Precautionary Principle," Toxicology and Applied<br />

Pharmacology, vol. 207, pp. 658-662, 2005.<br />

[97] Klima- og forurensningsdirektoratet. (u.å.). Klassifisering og merking av kjemikalier (CLP)<br />

[Internett] http://www.klif.no/no/Tema/Kjemikalier/Klassifisering-og-merking-avkjemikalier-CLP/<br />

Lest: 29. april 2011<br />

85


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Forkortelser<br />

CLP Classification, Labelling and Packaging (regulering i EU)<br />

CNT Carbon Nano Tube (karbon nanorør)<br />

CVD Chemical Vapur Deposition<br />

HSE Health & Safety Executive (Storbrittania)<br />

ICON International Council on Nanotechnology<br />

IRSST Institut de recherche Robert-Sauvé en santé et en sécurité du travail (Canada)<br />

ISO International Organization for Standardization<br />

Klif Klima- og forurensningsdirektoratet<br />

MWCNT Multiwall Carbon Nanotube (flerveggede karbon nanorør)<br />

NIOSH National Institute for Occupational Safety and Health (USA)<br />

OECD Organisation for Economic Co-operation and Development<br />

PVD Physical vapor deposition<br />

R&D Research & Development<br />

REACH Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals (regulering i EU)<br />

SEM Scanning electron microscope<br />

SOL-GEL Chemical solution deposition (en våtekjemisk teknikk)<br />

STAMI Statens Arbeidsmiljøinstitutt<br />

SWCNT Singelwall Carbon Nanotube (envegget karbon nanorør)<br />

TEM Transmission electron microscopy<br />

86


Nanopartikler – Håndtering av eksponering i arbeidsmiljøet<br />

Vedlegg #1 - Mal brukt under intervju<br />

i bedriftsbesøkene<br />

KORT OM BEDRIFT<br />

Formalia virksomhet, antall ansatte, kort historie, kundekrets,<br />

Typer nanomaterialer/nanopartikler, produksjonsvolum<br />

Anvendelser/bruksområder av produserte nanomaterialer/nanopartikler<br />

Type/detaljer på produksjonsprosessen<br />

Fremtidsvisjoner med tanke på produksjon av nanomaterialer/nanopartikler<br />

HMS ASPEKTER<br />

Type laboratorium /produksjonslokale<br />

Hvor i prosessen ligger mulighet for eksponering<br />

Måleteknikker for eksponering i arbeidsmiljø<br />

Livsløpssyklus<br />

Personlig verneutstyr<br />

Sikkerhetsdatablad<br />

Interne HMS rutiner for nanomaterialer/nanopartikler<br />

Egen holdning og kunnskap til helseeffekter<br />

Grunnlag for risikovurdering<br />

87


Skjemaet skal leveres sammen med besvarelsen.<br />

Jeg erklærer herved at min:<br />

Obligatorisk erklæring<br />

Eksamensbesvarelse i emnekode: HOPFE60 Fakultet: TekMar<br />

1. er utført av undertegnede. Dersom det er et gruppearbeide, blir alle involverte holdt<br />

ansvarlig og alle skal undertegne blanketten.<br />

2. ikke har vært brukt til samme/en annen eksamen ved HVE eller et annet institutt/ universitet/høgskole<br />

innenlands eller utenlands.<br />

3. ikke er kopi eller avskrift av andres arbeid, uten at dette er korrekt oppgitt.<br />

4. ikke refererer til eget tidligere arbeid uten at dette er oppgitt.<br />

5. har oppgitt alle referanser/kilder som er brukt i litteraturlisten.<br />

Jeg/vi er kjent med at brudd på disse bestemmelsene er å betrakte som fusk og behandles i hht. §18<br />

i Forskrift om eksamen og studierett ved HVE og U-loven Kap. 4 § 4-7.<br />

Dato: 26.05.2011 Sted: Campus Bakkenteigen, Horten<br />

Underskrift 1 : Kand.nr.:<br />

Ved gruppebesvarelse må alle gruppas deltagere undertegne¹:<br />

Underskrift¹: Naveed Farid Kand.nr.: 31<br />

Underskrift¹: Haakon Karlsen Kand.nr.: 6<br />

Underskrift¹: Kand.nr.:<br />

Underskrift¹: Kand.nr.:<br />

Underskrift¹: Kand.nr.:<br />

Underskrift¹: Kand.nr.:<br />

1 Hvis erklæringen leveres inn elektronisk via Fronter er underskrift ikke nødvendig, skriv da inn navn.<br />

Vedlegg #2

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!