Los riesgos para la salud y la seguridad de los nanomateriales incluyen la toxicidad potencial de varios tipos de nanomateriales , así como los riesgos de incendio y explosión de polvo . Debido a que la nanotecnología es un desarrollo reciente, los efectos para la salud y la seguridad de la exposición a los nanomateriales, y qué niveles de exposición pueden ser aceptables, son temas de investigación en curso. De los posibles riesgos, la exposición por inhalación parece presentar la mayor preocupación, con estudios en animales que muestran efectos pulmonares como inflamación , fibrosis y carcinogenicidad para algunos nanomateriales. La exposición por contacto con la piel y la ingestión, y los riesgos de explosión de polvo , también son motivo de preocupación.
Se han elaborado directrices para los controles de riesgos que son eficaces para reducir la exposición a niveles seguros, incluida la sustitución por formas más seguras de un nanomaterial, controles de ingeniería como la ventilación adecuada y el equipo de protección personal como último recurso. Para algunos materiales, se han desarrollado límites de exposición ocupacional para determinar una concentración máxima segura de nanomateriales en el aire, y la evaluación de la exposición es posible utilizando métodos de muestreo de higiene industrial estándar . Un programa continuo de vigilancia de la salud ocupacional también puede ayudar a proteger a los trabajadores. Los microplásticos y las nanopartículas de los envases de plástico son una preocupación cada vez mayor. [1] [2]
La nanotecnología es la manipulación de la materia a escala atómica para crear materiales, dispositivos o sistemas con nuevas propiedades o funciones, con posibles aplicaciones en energía , atención médica , industria , comunicaciones, agricultura, productos de consumo y otros sectores. Los nanomateriales tienen al menos una dimensión primaria de menos de 100 nanómetros y, a menudo, tienen propiedades diferentes de las de sus componentes a granel que son tecnológicamente útiles. Las clases de materiales de los que se componen típicamente las nanopartículas incluyen carbono elemental, metales u óxidos metálicos y cerámica. Según el Centro Woodrow Wilson , el número de productos de consumo o líneas de productos que incorporan nanomateriales aumentó de 212 a 1317 de 2006 a 2011. La inversión mundial en nanotecnología aumentó de $ 432 millones en 1997 a aproximadamente $ 4.1 mil millones en 2005. [3] : 1–3
Como la nanotecnología es un desarrollo reciente, aún no se comprenden completamente los efectos de la exposición a nanomateriales sobre la salud y la seguridad, ni qué niveles de exposición pueden ser aceptables. Se están realizando investigaciones sobre el manejo de nanomateriales y se han elaborado directrices para algunos de ellos. [3] : 1–3 Como sucede con cualquier tecnología nueva, se espera que las primeras exposiciones se produzcan entre los trabajadores que realizan investigaciones en laboratorios y plantas piloto, por lo que es importante que trabajen de una manera que proteja su seguridad y su salud. [4] : 1
Un sistema de gestión de riesgos se compone de tres partes. La identificación de peligros implica determinar qué preocupaciones de salud y seguridad están presentes tanto para el nanomaterial como para su material a granel correspondiente, basándose en una revisión de hojas de datos de seguridad , literatura revisada por pares y documentos de orientación sobre el material. Para los nanomateriales, los peligros de toxicidad son los más importantes, pero los peligros de explosión de polvo también pueden ser relevantes. La evaluación de la exposición implica determinar las rutas reales de exposición en un lugar de trabajo específico, incluida una revisión de qué áreas y tareas tienen más probabilidades de causar exposición. El control de la exposición implica poner en marcha procedimientos para minimizar o eliminar las exposiciones de acuerdo con la jerarquía de controles de peligros . [4] : 2–6 [5] : 3–5 La verificación continua de los controles de peligros puede ocurrir a través del monitoreo de las concentraciones de nanomateriales en el aire utilizando métodos de muestreo de higiene industrial estándar , y se puede instituir un programa de vigilancia de la salud ocupacional . [5] : 14–16
Un método de gestión de riesgos adoptado recientemente es el enfoque de seguridad por diseño (Safe by design, SbD). Su objetivo es eliminar o reducir los riesgos de las nuevas tecnologías, incluida la nanotecnología, en la etapa de diseño de un producto o proceso de producción. La anticipación de los riesgos es un desafío porque algunos riesgos podrían surgir solo después de que se implemente una tecnología (en etapas posteriores del proceso de innovación). En los casos posteriores, se deben aplicar otras estrategias de gestión de riesgos basadas en principios no relacionados con el diseño. Considera los propósitos y las limitaciones para la implementación de enfoques de SbD en el proceso de innovación industrial y, sobre la base de ellos, establece flujos de trabajo óptimos para identificar riesgos y proponer soluciones para reducirlos o mitigarlos lo antes posible en el proceso de innovación, lo que se denomina estrategias de seguridad por diseño. [6]
La exposición por inhalación es la vía más común de exposición a partículas suspendidas en el aire en el lugar de trabajo. La deposición de nanopartículas en el tracto respiratorio está determinada por la forma y el tamaño de las partículas o sus aglomerados, y se depositan en el compartimento alveolar en mayor medida que las partículas respirables más grandes. [7] Según estudios realizados en animales , las nanopartículas pueden ingresar al torrente sanguíneo desde los pulmones y trasladarse a otros órganos, incluido el cerebro. [8] : 11–12 El riesgo de inhalación se ve afectado por el grado de polvo del material, la tendencia de las partículas a volverse aerotransportadas en respuesta a un estímulo. La generación de polvo se ve afectada por la forma, el tamaño, la densidad aparente y las fuerzas electrostáticas inherentes de las partículas, y si el nanomaterial es un polvo seco o está incorporado en una suspensión líquida . [4] : 5–6
Los estudios realizados en animales indican que los nanotubos de carbono y las nanofibras de carbono pueden causar efectos pulmonares, como inflamación , granulomas y fibrosis pulmonar , que fueron de una potencia similar o mayor en comparación con otros materiales fibrogénicos conocidos , como sílice , amianto y negro de carbón ultrafino . Algunos estudios realizados en células o animales han demostrado efectos genotóxicos o cancerígenos , o efectos cardiovasculares sistémicos por exposición pulmonar. Aunque no se conoce en qué medida los datos obtenidos en animales pueden predecir efectos pulmonares clínicamente significativos en los trabajadores, la toxicidad observada en los estudios realizados en animales a corto plazo indica la necesidad de adoptar medidas de protección para los trabajadores expuestos a estos nanomateriales. A partir de 2013, se necesitaban más investigaciones en estudios a largo plazo en animales y estudios epidemiológicos en trabajadores. Hasta 2013, no se conocían informes de efectos adversos reales para la salud en trabajadores que usan o producen estos nanomateriales. [9] : v–ix, 33–35 El polvo de dióxido de titanio (TiO 2 ) se considera un riesgo de tumor pulmonar , y las partículas ultrafinas (nanoescalares) tienen una mayor potencia basada en la masa en relación con el TiO 2 fino , a través de un mecanismo de genotoxicidad secundario que no es específico del TiO 2 sino que está relacionado principalmente con el tamaño de partícula y el área de superficie. [10] : v–vii, 73–78
Algunos estudios sugieren que los nanomateriales podrían potencialmente entrar al cuerpo a través de la piel intacta durante la exposición ocupacional. Los estudios han demostrado que las partículas menores de 1 μm de diámetro pueden penetrar en muestras de piel flexionada mecánicamente, y que las nanopartículas con diferentes propiedades fisicoquímicas pudieron penetrar la piel intacta de los cerdos. Factores como el tamaño, la forma, la solubilidad en agua y el recubrimiento de la superficie afectan directamente el potencial de una nanopartícula para penetrar la piel. En este momento, no se sabe completamente si la penetración de nanopartículas en la piel resultaría en efectos adversos en modelos animales, aunque se ha demostrado que la aplicación tópica de SWCNT crudo a ratones desnudos causa irritación dérmica, y los estudios in vitro utilizando células cutáneas humanas primarias o cultivadas han demostrado que los nanotubos de carbono pueden entrar en las células y causar la liberación de citocinas proinflamatorias , estrés oxidativo y disminución de la viabilidad. Sin embargo, sigue sin estar claro cómo estos hallazgos pueden extrapolarse a un posible riesgo ocupacional. [8] : 12 [9] : 63–64 Además, las nanopartículas pueden ingresar al cuerpo a través de heridas y migrar hacia la sangre y los ganglios linfáticos. [11]
La ingestión puede ocurrir por la transferencia involuntaria de materiales de la mano a la boca; se ha descubierto que esto sucede con los materiales tradicionales, y es científicamente razonable suponer que también podría suceder durante la manipulación de nanomateriales. La ingestión también puede acompañar la exposición por inhalación porque las partículas que se eliminan del tracto respiratorio a través de la escalera mucociliar pueden tragarse. [8] : 12
Existe la preocupación de que las nanopartículas de carbono diseñadas, cuando se fabrican a escala industrial, podrían representar un peligro de explosión de polvo , especialmente en procesos como la mezcla, el esmerilado, la perforación, el lijado y la limpieza. El conocimiento sigue siendo limitado sobre la explosividad potencial de los materiales cuando se subdividen a escala nanométrica. [12] Las características de explosión de las nanopartículas dependen en gran medida del fabricante y de la humedad . [5] : 17–18
En el caso de partículas a microescala, a medida que el tamaño de partícula disminuye y aumenta el área de superficie específica, aumenta la gravedad de la explosión. Sin embargo, en el caso de polvos de materiales orgánicos como carbón , harina , metilcelulosa y polietileno , la gravedad deja de aumentar a medida que el tamaño de partícula se reduce por debajo de ~50 μm. Esto se debe a que la disminución del tamaño de partícula aumenta principalmente la tasa de volatilización , que se vuelve lo suficientemente rápida como para que la combustión en fase gaseosa se convierta en el paso limitante de la velocidad , y una mayor disminución del tamaño de partícula no aumentará la tasa de combustión general. [12] Si bien la concentración mínima de explosión no varía significativamente con el tamaño de las nanopartículas, se ha descubierto que la energía y la temperatura mínimas de ignición disminuyen con el tamaño de partícula. [13]
Las nanopartículas a base de metal presentan explosiones más severas que los nanomateriales de carbono, y su vía de reacción química es cualitativamente diferente. [12] Los estudios sobre nanopartículas de aluminio y nanopartículas de titanio indican que son peligros de explosión. [5] : 17–18 Un estudio encontró que la probabilidad de una explosión, pero no su gravedad, aumenta significativamente para las partículas metálicas a nanoescala, y pueden encenderse espontáneamente bajo ciertas condiciones durante las pruebas y la manipulación en el laboratorio. [14]
Los polvos de alta resistividad pueden acumular carga eléctrica y causar un peligro de chispa , y los polvos de baja resistividad pueden acumularse en los componentes electrónicos y causar un peligro de cortocircuito , ambos pueden proporcionar una fuente de ignición. En general, los polvos de nanomateriales tienen una resistividad mayor que los polvos equivalentes a escala micrométrica, y la humedad disminuye su resistividad. Un estudio encontró que los polvos de nanopartículas a base de metal tenían una resistividad media a alta dependiendo de la humedad, mientras que se encontró que las nanopartículas a base de carbono tenían una resistividad baja independientemente de la humedad. Es poco probable que los polvos de nanomateriales presenten un peligro de incendio inusual en comparación con su embalaje de cartón o plástico, ya que generalmente se producen en pequeñas cantidades, con la excepción del negro de carbón . [15] Sin embargo, las propiedades catalíticas de las nanopartículas y los materiales porosos nanoestructurados pueden causar reacciones catalíticas no controladas que, en función de su composición química, de otra manera no se anticiparían. [8] : 21
Las nanopartículas radiactivas diseñadas tienen aplicaciones en diagnósticos médicos , imágenes médicas , toxicocinética y salud ambiental , y se están investigando para aplicaciones en medicina nuclear . Las nanopartículas radiactivas presentan desafíos especiales en la física de la salud operativa y la dosimetría interna que no están presentes para vapores o partículas más grandes, ya que la toxicocinética de las nanopartículas depende de sus propiedades físicas y químicas, incluido el tamaño , la forma y la química de la superficie . En algunos casos, la toxicidad fisicoquímica inherente de la nanopartícula en sí puede conducir a límites de exposición más bajos que los asociados con la radiactividad sola, lo que no es el caso con la mayoría de los materiales radiactivos. En general, sin embargo, la mayoría de los elementos de un programa estándar de protección radiológica son aplicables a los nanomateriales radiactivos, y muchos controles de riesgos para nanomateriales serán efectivos con las versiones radiactivas. [11]
El control de la exposición a los peligros es el método fundamental para proteger a los trabajadores. La jerarquía del control de los peligros es un marco que abarca una sucesión de métodos de control para reducir el riesgo de enfermedad o lesión. En orden decreciente de eficacia, estos son la eliminación del peligro, la sustitución por otro material o proceso que presente un peligro menor, los controles de ingeniería que aíslan a los trabajadores del peligro, los controles administrativos que modifican el comportamiento de los trabajadores para limitar la cantidad o duración de la exposición y el equipo de protección personal que llevan los trabajadores. [3] : 9
La prevención a través del diseño es el concepto de aplicar métodos de control para minimizar los riesgos en las primeras etapas del proceso de diseño, con énfasis en optimizar la salud y seguridad de los empleados durante todo el ciclo de vida de los materiales y procesos. Aumenta la relación costo-beneficio de la seguridad y salud ocupacional porque los métodos de control de riesgos se integran en las primeras etapas del proceso, en lugar de tener que interrumpir los procedimientos existentes para incluirlos más tarde. En este contexto, la adopción de controles de riesgos en las primeras etapas del proceso de diseño y en un nivel superior de la jerarquía de controles conduce a un tiempo de comercialización más rápido, una mayor eficiencia operativa y una mayor calidad del producto. [5] : 6–8
La eliminación y la sustitución son los enfoques más deseables para el control de riesgos y son más eficaces al principio del proceso de diseño. Los nanomateriales en sí mismos a menudo no pueden eliminarse ni sustituirse por materiales convencionales porque sus propiedades únicas son necesarias para el producto o proceso deseado. [3] : 9–10 Sin embargo, puede ser posible elegir propiedades de la nanopartícula como tamaño , forma , funcionalización , carga superficial , solubilidad , aglomeración y estado de agregación para mejorar sus propiedades toxicológicas mientras se conserva la funcionalidad deseada. Otros materiales utilizados incidentalmente en el proceso, como los disolventes , también son susceptibles de sustitución. [5] : 8
Además de los propios materiales, se pueden mejorar los procedimientos utilizados para manipularlos. Por ejemplo, el uso de una suspensión o lodo de nanomateriales en un disolvente líquido en lugar de un polvo seco reducirá la exposición al polvo. La reducción o eliminación de los pasos que implican la transferencia de polvo o la apertura de paquetes que contienen nanomateriales también reduce la aerosolización y, por lo tanto, el riesgo potencial para el trabajador. [3] : 9–10 La reducción de los procedimientos de agitación, como la sonicación , y la reducción de la temperatura de los reactores para minimizar la liberación de nanomateriales en el escape también reducen los riesgos para los trabajadores. [4] : 10–12
Los controles de ingeniería son cambios físicos en el lugar de trabajo que aíslan a los trabajadores de los peligros al contenerlos en un recinto o al eliminar el aire contaminado del lugar de trabajo mediante ventilación y filtrado . Se utilizan cuando las sustancias y los procesos peligrosos no se pueden eliminar o reemplazar con sustitutos menos peligrosos. Los controles de ingeniería bien diseñados suelen ser pasivos, en el sentido de que son independientes de las interacciones de los trabajadores, lo que reduce la posibilidad de que el comportamiento de los trabajadores afecte los niveles de exposición. El costo inicial de los controles de ingeniería puede ser más alto que los controles administrativos o el equipo de protección personal, pero los costos operativos a largo plazo son con frecuencia más bajos y, a veces, pueden proporcionar ahorros de costos en otras áreas del proceso. [3] : 10–11 El tipo de control de ingeniería óptimo para cada situación está influenciado por la cantidad y el polvo del material, así como por la duración de la tarea. [5] : 9–11
Los sistemas de ventilación pueden ser locales o generales. La ventilación de extracción general opera en una habitación entera a través del sistema HVAC de un edificio . Es ineficiente y costosa en comparación con la ventilación de extracción local, y no es adecuada por sí sola para controlar la exposición, aunque puede proporcionar presión negativa en la habitación para evitar que los contaminantes salgan de la habitación. La ventilación de extracción local opera en o cerca de la fuente de contaminación, a menudo junto con un recinto. [3] : 11–12 Los ejemplos de sistemas de extracción local incluyen campanas de extracción , cajas de guantes , cabinas de bioseguridad y recintos de balanza ventilados . Las campanas de extracción que carecen de un recinto son menos preferibles, y las campanas de flujo laminar no se recomiendan porque dirigen el aire hacia el trabajador. [4] : 18–28 Se pueden utilizar varias técnicas de verificación de control con sistemas de ventilación, incluidos tubos de Pitot , anemómetros de hilo caliente , generadores de humo , pruebas de fugas de gas trazador y procedimientos estandarizados de prueba y certificación . [3] : 50–52, 59–60 [5] : 14–15
Algunos ejemplos de controles de ingeniería que no implican ventilación incluyen la colocación de equipos que puedan liberar nanomateriales en una habitación separada y la colocación de tapetes adhesivos en las salidas de las habitaciones. [5] : 9–11 Se pueden utilizar dispositivos antiestáticos al manipular nanomateriales para reducir su carga electrostática, lo que hace que sea menos probable que se dispersen o se adhieran a la ropa. [4] : 28 Los métodos estándar de control del polvo , como los recintos para los sistemas transportadores , el uso de un sistema sellado para el llenado de bolsas y la aplicación de agua pulverizada , son eficaces para reducir las concentraciones de polvo respirable. [3] : 16–17
Los controles administrativos son cambios en el comportamiento de los trabajadores para mitigar un peligro. Incluyen capacitación sobre las mejores prácticas para la manipulación, el almacenamiento y la eliminación seguros de nanomateriales, la conciencia adecuada de los peligros mediante el etiquetado y la señalización de advertencia y el fomento de una cultura general de seguridad . Los controles administrativos pueden complementar los controles de ingeniería en caso de que fallen, o cuando no sean factibles o no reduzcan las exposiciones a un nivel aceptable. Algunos ejemplos de buenas prácticas laborales incluyen la limpieza de los espacios de trabajo con métodos de limpieza húmeda o una aspiradora con filtro HEPA en lugar de barrer en seco con una escoba , evitar la manipulación de nanomateriales en estado de partículas libres, almacenar nanomateriales en contenedores con tapas bien cerradas. Los procedimientos de seguridad normales, como el lavado de manos , no almacenar ni consumir alimentos en el laboratorio y la eliminación adecuada de desechos peligrosos también son controles administrativos. [3] : 17–18 Otros ejemplos son limitar el tiempo que los trabajadores manipulan un material o están en un área peligrosa y monitorear la exposición a la presencia de nanomateriales. [4] : 14–15
El equipo de protección personal (EPP) debe usarse en el cuerpo del trabajador y es la opción menos deseable para controlar los peligros. Se utiliza cuando otros controles no son efectivos, no se han evaluado, o mientras se realiza el mantenimiento o en situaciones de emergencia como la respuesta a derrames. El EPP que se usa normalmente para productos químicos típicos también es apropiado para nanomateriales, incluido el uso de pantalones largos, camisas de manga larga y zapatos cerrados, y el uso de guantes de seguridad , gafas protectoras y batas de laboratorio impermeables . Se prefieren los guantes de nitrilo porque los guantes de látex no brindan protección contra la mayoría de los solventes químicos y pueden presentar un riesgo de alergia. Los protectores faciales no son un reemplazo aceptable para las gafas protectoras porque no protegen contra materiales secos no adheridos. Las batas de laboratorio de algodón tejido no se recomiendan para nanomateriales, ya que pueden contaminarse con nanomateriales y liberarlos más tarde. Ponerse y quitarse el EPP en un vestuario evita la contaminación de áreas externas. [5] : 12–14
Los respiradores son otra forma de EPP. Se ha demostrado que los filtros de respirador con una clasificación de filtración de aire NIOSH de N95 o P100 son eficaces para capturar nanopartículas, aunque la fuga entre el sello del respirador y la piel puede ser más significativa, especialmente con respiradores de media máscara. Las máscaras quirúrgicas no son efectivas contra los nanomateriales. [5] : 12–14 Las nanopartículas más pequeñas de tamaño de 4 a 20 nm son capturadas de manera más eficiente por los filtros que las más grandes de tamaño de 30 a 100 nm, porque el movimiento browniano hace que las partículas más pequeñas tengan más probabilidades de entrar en contacto con una fibra de filtro. [17] En los Estados Unidos, la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional requiere pruebas de ajuste y autorización médica para el uso de respiradores, [18] y la Agencia de Protección Ambiental requiere el uso de respiradores de cara completa con filtros N100 para nanotubos de carbono de paredes múltiples no incrustados en una matriz sólida, si la exposición no se controla de otra manera. [19]
Un límite de exposición ocupacional (OEL) es un límite superior de la concentración aceptable de una sustancia peligrosa en el aire del lugar de trabajo. A partir de 2016, no se han determinado OEL cuantitativos para la mayoría de los nanomateriales. Agencias y organizaciones de varios países, incluido el Instituto Británico de Normas [20] y el Instituto de Seguridad y Salud Ocupacional de Alemania, [21] han establecido OEL para algunos nanomateriales, y algunas empresas han suministrado OEL para sus productos. [3] : 7 A partir de 2021, el Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional de EE. UU. ha determinado límites de exposición recomendados (REL) no reglamentarios para tres clases de nanomateriales: [22]
Un respirador de partículas de media cara debidamente probado proporcionará protección en concentraciones de exposición 10 veces el REL, mientras que un respirador elastomérico de máscara completa con filtros P100 proporcionará protección en concentraciones 50 veces el REL. [4] : 18 En ausencia de OEL, se puede utilizar un esquema de bandas de control . Las bandas de control son una estrategia cualitativa que utiliza una rúbrica para colocar los peligros en una de cuatro categorías, o "bandas", y cada una de las cuales tiene un nivel recomendado de controles de peligro. Organizaciones como GoodNanoGuide, [24] Lawrence Livermore National Laboratory , [25] y Safe Work Australia [26] han desarrollado herramientas de bandas de control que son específicas para nanomateriales. [4] : 31–33 El esquema de bandas de control de GoodNanoGuide se basa únicamente en la duración de la exposición, si el material está ligado y el grado de conocimiento de los peligros. [24] El esquema LANL asigna puntos para 15 parámetros de peligro diferentes y 5 factores de potencial de exposición. [27] Alternativamente, se puede utilizar el concepto de “ tan bajo como sea razonablemente posible ”. [3] : 7–8
La evaluación de la exposición es un conjunto de métodos utilizados para controlar la liberación de contaminantes y la exposición de los trabajadores. Estos métodos incluyen el muestreo personal, en el que los muestreadores se ubican en la zona de respiración personal del trabajador, a menudo sujetos al cuello de una camisa para estar lo más cerca posible de la nariz y la boca; y el muestreo de área/fondo, en el que se colocan en ubicaciones estáticas. La evaluación generalmente utiliza contadores de partículas , que monitorean la cantidad en tiempo real de nanomateriales y otras partículas de fondo; y muestras basadas en filtros, que se pueden usar para identificar el nanomaterial, generalmente utilizando microscopía electrónica y análisis elemental . [5] : 14–15 [28]
No todos los instrumentos utilizados para detectar aerosoles son adecuados para monitorear las emisiones de nanomateriales ocupacionales porque pueden no detectar partículas más pequeñas o pueden ser demasiado grandes o difíciles de enviar al lugar de trabajo. [3] : 57 [8] : 23–33 Los contadores de partículas adecuados pueden detectar una amplia gama de tamaños de partículas, ya que los nanomateriales pueden agregarse en el aire. Se recomienda probar simultáneamente áreas de trabajo adyacentes para establecer una concentración de fondo, ya que los instrumentos de lectura directa no pueden distinguir el nanomaterial objetivo de las nanopartículas de fondo incidentales del escape de motores o bombas o recipientes de calefacción. [3] : 47–49 [28]
Si bien las métricas basadas en la masa se utilizan tradicionalmente para caracterizar los efectos toxicológicos de la exposición a contaminantes del aire, en 2013 no estaba claro qué métricas son las más importantes con respecto a los nanomateriales diseñados. Los estudios en animales y cultivos celulares han demostrado que el tamaño y la forma son los dos factores principales en sus efectos toxicológicos. [3] : 57–58 El área de superficie y la química de la superficie también parecieron ser más importantes que la concentración de masa. [8] : 23
La técnica de evaluación de la exposición a nanomateriales (NEAT 2.0) del NIOSH es una estrategia de muestreo para determinar el potencial de exposición a nanomateriales diseñados. Incluye muestras basadas en filtros y de área, así como una evaluación integral de las emisiones en los procesos y tareas laborales para comprender mejor los períodos de máxima emisión. La evaluación de las prácticas de los trabajadores, la eficacia de la ventilación y otros sistemas de control de la exposición de ingeniería y las estrategias de gestión de riesgos sirven para permitir una evaluación integral de la exposición. [28] El Manual de métodos analíticos del NIOSH incluye orientación sobre microscopía electrónica de muestras de filtros de nanotubos y nanofibras de carbono, [29] y, además, algunos métodos del NIOSH desarrollados para otras sustancias químicas se pueden utilizar para el análisis fuera de línea de nanomateriales, incluida su morfología y geometría, contenido de carbono elemental (relevante para nanomateriales basados en carbono) y composición elemental. [3] : 57–58 Se están realizando esfuerzos para crear materiales de referencia . [8] : 23
La vigilancia de la salud ocupacional implica la recopilación, el análisis y la difusión sistemáticos y continuos de datos sobre exposición y salud de grupos de trabajadores, con el fin de prevenir enfermedades y evaluar la eficacia de los programas de intervención. Abarca tanto la vigilancia médica como la vigilancia de riesgos. Un programa básico de vigilancia médica incluye una evaluación médica de referencia y exámenes periódicos de seguimiento, evaluaciones posteriores a incidentes, capacitación de los trabajadores e identificación de tendencias o patrones a partir de los datos de detección médica. [4] : 34–35
El tema relacionado de la detección médica se centra en la detección temprana de efectos adversos para la salud de los trabajadores individuales, para brindar una oportunidad de intervención antes de que se produzcan los procesos patológicos. La detección puede implicar la obtención y revisión de un historial ocupacional, un examen médico y pruebas médicas. A partir de 2016, no existían pruebas de detección específicas ni evaluaciones de salud para identificar efectos en la salud de las personas causados únicamente por la exposición a nanomateriales diseñados. [5] : 15–16 Sin embargo, las recomendaciones de detección médica para el material a granel del que está hecha una nanopartícula aún se aplican, [30] y en 2013 NIOSH concluyó que la evidencia toxicológica sobre nanotubos de carbono y nanofibras de carbono había avanzado lo suficiente como para hacer recomendaciones específicas para la vigilancia médica y la detección de los trabajadores expuestos. [9] : vii, 65–69 La detección médica y las intervenciones resultantes representan una prevención secundaria y no reemplazan los esfuerzos de prevención primaria basados en controles de riesgos directos para minimizar las exposiciones de los empleados a los nanomateriales. [4] : 34–35
Se recomienda que se prepare un kit para derrames de nanomateriales antes de una emergencia e incluya cinta de barricada , guantes de nitrilo u otros productos químicos impermeables, un respirador elastomérico de máscara completa con filtros P100 o N100 (adaptados adecuadamente al socorrista), materiales absorbentes como tapetes para derrames, toallitas desechables, bolsas de plástico sellables, tapetes adhesivos para caminar , una botella rociadora con agua desionizada u otro líquido apropiado para humedecer polvos secos y una aspiradora con filtro HEPA . Se considera inseguro usar aire comprimido, barrer en seco y aspiradoras sin un filtro HEPA para limpiar el polvo. [5] : 16–17
La Administración de Alimentos y Medicamentos regula los nanomateriales bajo la Ley Federal de Alimentos, Medicamentos y Cosméticos cuando se utilizan como aditivos alimentarios, medicamentos o cosméticos. [31] La Comisión de Seguridad de Productos de Consumo requiere pruebas y certificación de muchos productos de consumo para el cumplimiento de los requisitos de seguridad de productos de consumo y el etiquetado de advertencia de sustancias peligrosas bajo la Ley Federal de Sustancias Peligrosas . [5] : 20–22
La Cláusula de Deber General de la Ley de Seguridad y Salud Ocupacional requiere que todos los empleadores mantengan su lugar de trabajo libre de peligros graves reconocidos. La Administración de Seguridad y Salud Ocupacional también tiene requisitos de registro e informe de lesiones y enfermedades ocupacionales bajo 29 CFR 1904 para empresas con más de 10 empleados, y regulaciones de protección y comunicación bajo 29 CFR 1910. Las empresas que producen nuevos productos que contienen nanomateriales deben usar la Norma de Comunicación de Peligros para crear hojas de datos de seguridad que contengan 16 secciones para usuarios posteriores como clientes, trabajadores, servicios de eliminación y otros. Esto puede requerir pruebas toxicológicas o de otro tipo, y todos los datos o información proporcionados deben ser examinados mediante pruebas controladas adecuadamente. La norma ISO /TR 13329 [32] proporciona orientación específicamente sobre la preparación de hojas de datos de seguridad para nanomateriales. El Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional no emite regulaciones, pero realiza investigaciones y hace recomendaciones para prevenir lesiones y enfermedades de los trabajadores. Los gobiernos estatales y locales pueden tener regulaciones adicionales. [5] : 18–22
La Agencia de Protección Ambiental (EPA) regula los nanomateriales bajo la Ley de Control de Sustancias Tóxicas y ha permitido la fabricación limitada de nuevos nanomateriales químicos mediante el uso de órdenes de consentimiento o Reglas de Nuevo Uso Significativo (SNUR). En 2011, la EPA emitió una SNUR sobre nanotubos de carbono de paredes múltiples , codificada como 40 CFR 721.10155 . Pueden aplicarse otros estatutos que caen dentro de la jurisdicción de la EPA, como la Ley Federal de Insecticidas, Fungicidas y Rodenticidas (si se hacen afirmaciones sobre bacterias), la Ley de Aire Limpio o la Ley de Agua Limpia . [5] : 13, 20–22 La EPA regula los nanomateriales bajo las mismas disposiciones que otras sustancias químicas peligrosas. [31]
En la Unión Europea , los nanomateriales clasificados por la Comisión Europea como sustancias químicas peligrosas están regulados por el reglamento de Registro, Evaluación, Autorización y Restricción de Sustancias Químicas (REACH) de la Agencia Europea de Sustancias Químicas , así como por el reglamento de Clasificación, Etiquetado y Envasado (CLP). [31] Según el reglamento REACH, las empresas tienen la responsabilidad de recopilar información sobre las propiedades y usos de las sustancias que fabrican o importan en cantidades iguales o superiores a 1 tonelada por año, incluidos los nanomateriales. [5] : 22 Existen disposiciones especiales para los cosméticos que contienen nanomateriales y para los materiales biocidas según el Reglamento de Productos Biocidas (BPR) cuando al menos el 50% de sus partículas primarias son nanopartículas. [31]
En el Reino Unido, los polvos de nanomateriales pueden estar sujetos al Reglamento sobre productos químicos (información sobre peligros y embalaje para el suministro) de 2002, así como al Reglamento sobre sustancias peligrosas y atmósferas explosivas de 2002 si son capaces de provocar una explosión de polvo . [15]