Wat is er bekend over de blootstelling?
De mens kan op de werkplek worden blootgesteld aan stoffen door het inslikken, via huidcontact of door inademing. In het geval van nanomaterialen wordt blootstelling door middel van inademing op dit moment als meest dominant gezien. De kans op blootstelling aan synthetische nanodeeltjes wordt verwaarloosbaar geacht wanneer het nanomateriaal uitsluitend in gesloten systemen wordt gebruikt, wanneer er artikelen worden gebruikt waarin nanodeeltjes in een vaste (uitgeharde) matrix zijn verwerkt of wanneer er sprake is van het gebruik van een product, gemaakt met behulp van nanotechnologie, en niet met behulp van nanomaterialen.
Blootstelling aan nanodeeltjes is wél te verwachten tijdens de productie van nanomaterialen in een proces dat niet volledig gesloten is, tijdens het hanteren van nanopoeders, het werken met vloeistoffen waarin nanodeeltjes zijn gedispergeerd (een stof fijn verdelen in een andere stof of een vloeistof) en wanneer er verspanende werkzaamheden worden verricht op artikelen waarin nanodeeltjes in een vaste (uitgeharde) matrix zijn verwerkt.
Kwantitatieve en kwalitatieve methoden om blootstelling te bepalen
Indien er kans op blootstelling is, moet de mate van blootstelling worden bepaald. Hiervoor zijn zowel kwantitatieve als kwalitatieve methoden beschikbaar.
Een kwantitatief blootstellingmodel bestaat uit methoden die blootstelling beoordelen op basis van theoretische principes en blootstellingmetingen. Het resultaat is een blootstellingwaarde die vergeleken kan worden met een grenswaarde voor blootstelling aan een bepaalde stof.
Kwalitatieve methoden beoordelen de blootstelling op basis van theoretische principes. Het resultaat levert geen getal op, maar een categorie voor blootstelling. Met behulp van de categorie kan de blootstelling tijdens verschillende werkprocessen met elkaar worden vergeleken.
Specifieke, persoonlijke meetgegevens (blootstellingsmetingen die representatief zijn voor externe blootstelling aan chemische stoffen aanwezig in de ademzone van de werknemer) zijn het meest representatief voor de mate van blootstelling aan nanomaterialen op de werkplek. Deze meetgegevens kunnen verzameld worden door zelf metingen uit te voeren, of door gebruik te maken van reeds uitgevoerde metingen. Verschillende methoden en technieken zijn hiervoor beschikbaar.
Wanneer er geen specifieke meetgegevens beschikbaar zijn, kan gebruik worden gemaakt van meetgegevens afkomstig van een werkplek waar gewerkt wordt onder vergelijkbare werkomstandigheden met een nanomateriaal dat zich vergelijkbaar gedraagt. Er is echter nog veel discussie over wanneer men kan veronderstellen dat een nanomateriaal zich vergelijkbaar gedraagt. Voor meer informatie hierover kunt u contact opnemen met Nanocentre.
Tot slot zijn er kwalitatieve methoden om de blootstelling aan nanomaterialen te beoordelen. Deze methoden kunnen gebruikt worden om de blootstelling tijdens werkprocessen te karakteriseren en aan te tonen of er sprake is van blootstelling aan synthetische nanomaterialen. Op die manier krijgt men inzicht in die werkprocessen die de grootste blootstelling geven en dus de hoogste prioriteit hebben voor de implementatie van beheersmaatregelen met betrekking tot nanomaterialen.
Doe de quickscan
Verdiepende vragen
Er wordt onderscheid gemaakt in drie blootstellingsroutes, te weten blootstelling door middel van inslikken, via huidcontact of door inademing.
Inademing
Inademing is een belangrijke blootstellingsroute voor blootstelling aan nanodeeltjes. Onderzoek met stofdeeltjes heeft duidelijk gemaakt dat fijne stofdeeltjes gemakkelijk tot diep in de longen kunnen doordringen. Grof inhaleerbaar stof slaat daarentegen al in het mond- en neusgebied neer en wordt met het slijm ingeslikt. Nanomaterialen kunnen door hun geringe afmetingen bij inademing ook diep in de longen doordringen.
Bij gebruik van spuittoepassingen (bv bij het spuiten van verf die nanomaterialen bevat) worden er aerosolen gevormd die nanomaterialen kunnen bevatten. Aerolen die inhaleerbaar zijn (<15 µm) kunnen op die manier zorgen voor een blootstelling aan nanomaterialen.
Blootstelling door inademing wordt voor nanodeeltjes op dit moment als de belangrijkste bron van blootstelling gezien.
Huidcontact
Op dit moment laat de meeste literatuur zien dat nanodeeltjes niet door de onbeschadigde huid kunnen penetreren. Er kan sprake zijn van een beschadigde huid als gevolg van mechanische belasting of door huidziekten (bijvoorbeeld eczeem). Daarom wordt dermale blootstelling veelal als minder relevante blootstellingsroute voor nanodeeltjes gezien in vergelijking met de inhalatoire blootstellingsroute. Gezondheidseffecten door opname via de huid kunnen echter niet worden uitgesloten omdat er ook enkele studies zijn die stellen dat bepaalde typen nanodeeltjes wel door de huid dringen (Ryman-Rasmussen JP, 2006). Door adequaat gebruik van handschoenen kunnen effecten van huidblootstelling meestal relatief eenvoudig worden voorkomen.
Inslikken
Blootstelling door middel van direct inslikken wordt als niet relevante blootstellingsroute voor de werkplek gezien; door gebruikelijke hygiënische praktijken op een werkplek is de kans op inslikken verwaarloosbaar. Voorbeelden van deze gebruikelijke praktijken zijn: niet eten op de werkplek, handen wassen wanneer de werkplek verlaten wordt, geen hand-mond contact door bijvoorbeeld nagelbijten of roken.
Blootstelling is niet te verwachten in de volgende gevallen:
- bij gebruik van een volledig gesloten systeem
- niet verspanende bewerkingen met nanomateriaal in een vaste matrix
- wanneer nanotechnologie is gebruikt maar het product geen nanomateriaal bevat.
Gesloten systeem
Blootstelling aan stoffen (en dus ook nanomaterialen) wordt verwaarloosbaar geacht wanneer een stof uitsluitend in gesloten systemen wordt gebruikt. Dat betekent dat ook handelingen als monstername, schoonmaak en onderhoud, laden van het systeem en afvalverwerking, in een gesloten systeem of niet plaatsvinden.
Het daadwerkelijk maken van nanodeeltjes is vaak een gesloten proces. Echter, het ‘oogsten’ (Het verzamelen van synthetische nanodeeltjes uit een productieproces.) en afzakken (Het verpakken van nanopoeders in zakken na productie. Doorgaans vindt dit proces geautomatiseerd, maar wel open, plaats.) van de deeltjes vindt regelmatig in een open proces plaats. Je kunt dan dus niet zeggen dat de productie in een gesloten systeem plaatsvindt. Onder een gesloten systeem verstaan we een systeem waar het ontwerp van het volledige proces gericht is op het vermijden van blootstelling. In een gesloten systeem wordt bijvoorbeeld via een gesloten circuit monsters genomen. Ook het afzakken en laden kan gesloten gebeuren (High-Containment Split-Butterfly Valves = een system waarmee op een veilige manier poeders kunnen worden overgebracht naar een nieuwe fase in het productieproces).
Niet verspanende bewerkingen met nanomateriaal in een vaste matrix
Nanomaterialen worden verwerkt in een vaste matrix in gebruiksartikelen zoals tennisrackets en veiligheidsvesten. Zolang op deze artikelen geen verspanende werkzaamheden worden verricht is de kans op blootstelling verwaarloosbaar.
Geen nanomateriaal
In sommige gevallen wordt gewerkt met producten die met behulp van nanotechnologie zijn gemaakt, maar geen nanomaterialen bevatten. Bijvoorbeeld bij nano-elektronica waarbij in printplaatjes of computerchips vaak gebruik wordt gemaakt van mechanische groeven (enkele nanometers breed) in groter materiaal. In dat geval wordt blootstelling aan synthetische nanodeeltjes ook niet verwacht.
Blootstelling aan nanomaterialen is te verwachten bij de volgende activiteiten:
- Indien werkzaamheden worden verricht waarbij een nanopoeder wordt gehanteerd dan bestaat er een kans op blootstelling. Dit kan zowel tijdens de productie, bij laboratorium onderzoek (monstername en analyse), als bij formuleren met nanopoeder het geval zijn. Men moet rekening houden met blootstelling aan nanodeeltjes tijdens alle activiteiten met nanopoeders zoals het toevoegen, inmengen, transport van zakken poeder, storten, afvoer van lege zakken onderhoud/schoonmaken van apparatuur en werkomgeving en afvalverwerking.
- Indien producten met nanodeeltjes worden verspoten of in beweging worden gebracht (gieten, mengen, aanbrengen met roller of kwast), bestaat er een kans op blootstelling. Voorbeelden van activiteiten zijn, het afvullen van containers bij de fabrikant, het gieten van slurries die nanodeeltjes bevatten, het schilderen met verf voorzien van nanodeeltjes.
- Wanneer nanodeeltjes in een vaste matrix aanwezig zijn, die vervolgens verspanend worden bewerkt. Hierbij kan worden gedacht aan het schuren schaven, frezen boren, slijpen of het verpulveren van een artikel.
Hoe gemakkelijk nanomateriaal in de lucht komt hangt onder andere af van de verschijningsvorm van het nanomateriaal (vrije deeltjes, aggregaten, agglomeraten, deeltjes in een suspensie, deeltjes in een uitgeharde matrix, etc).
Vaste stoffen
Voor vaste stoffen is de stoffigheid van belang. Beperkte stoffigheid wordt gezien als blootstellingreducerende omstandigheid. De stoffigheid hangt af van de fractie kleine deeltjes (deeltjesgrootte en neiging om te aggregeren), de vorm van de deeltjes, de dichtheid van de bulk, de vochtigheid van het poeder en het gemak waarmee het poeder uiteenvalt in kleinere deeltjes (Brouwer, 2006). Hoewel er geen directe relatie is met fysische parameters zoals deeltjesgrootte, is het wel vaak zo dat kleine deeltjes stoffiger zijn en daardoor tot een hogere blootstelling leiden. Echter, als nanodeeltjes vrijkomen in de lucht hebben ze een sterke neiging om aan elkaar of aan deeltjes uit de lucht te kleven. Dit kan vrij stevig (aggregaten) of losjes (agglomeraten) zijn. Als deze verkleving resulteert in veel grotere deeltjes kan dit de stoffigheid en daarmee de blootstelling veranderen. Hoewel grotere deeltjes (en dus ook aggregaten/agglomeraten) minder diep de longen indringen bij inademing, is het momenteel nog de vraag of aggregaten/agglomeraten in het lichaam weer uit elkaar vallen. Uit voorzorg wordt aangenomen dat dit wel het geval is, en dat de deeltjes dus diep in de longen terecht kunnen komen. Overigens hebben deze aggregaten of agglomeraten vaak ook een groot oppervlak in vergelijking met traditionele poeders. Hierdoor kunnen de oppervlakte gerelateerde toxische effecten van nanodeeltjes nog steeds van toepassing zijn (Oberdörster, 2005; Maynard, 2005).
Vloeistoffen
Indien de nanodeeltjes in een vloeistof voorkomen zullen ze niet vanzelf vrijkomen. Het is onwaarschijnlijk dat nanodeeltjes samen met een oplosmiddel verdampen (Duuren van – Stuurman, 2011). De daadwerkelijke blootstelling aan nanodeeltjes in de vloeistof is afhankelijk van de vloeistofmatrix en de handeling. De kans op blootstelling aan nanodeeltjes tijdens monstername en laden van het systeem is lager wanneer nanodeeltjes in een vloeistof worden gebruikt ten opzichte van deze handelingen met nano poeders.
De kans op blootstelling aan nanodeeltjes in een vloeistof blijft groot tijdens activiteiten waarbij nanodeeltjes in de vloeistof verneveld worden zoals bij spuiten. Bij spuiten met een spuitbus bijvoorbeeld ontstaan vloeistofaerosolen. De levensduur van deze aerosolen is lang genoeg voor verdamping van oplosmiddel waardoor vrije nanodeeltjes ontstaan, beschikbaar voor inademing. Daarnaast kunnen de aerosolen zelf ook worden ingeademd als deze klein genoeg zijn. De blootstelling wordt vaak een stuk lager als de nanodeeltjes in een vloeistof met een roller of kwast worden aangebracht. Bij rol- en kwast toepassingen worden ten opzichte van sprayen grote druppels gegenereerd. Deze grote aerosolen slaan eerder neer onder invloed van de zwaartekracht. Er zijn daardoor minder aerosolen met nanodeeltjes beschikbaar voor inademing (Pronk, 2011).
Vaste matrix
Voorbeelden van producten waarin de synthetische nanodeeltjes in een vaste matrix zitten zijn uitgeharde verven of coatings, gevulkaniseerd rubber, kunststofobjecten etc. Over het vrijkomen van synthetische nanodeeltjes bij verspanende werkzaamheden aan deze producten (zoals schuren, schaven, frezen boren en slijpen) bestaat veel discussie. In het verleden werd aangenomen dat synthetische nanodeeltjes in een vaste uitgeharde matrix niet meer vrijkomen omdat onderzoek laat zien dat de nanodeeltjes ingekapseld blijven in de uitgeharde matrix en niet als vrij synthetisch nanodeeltje los komen. Echter, recent onderzoek heeft aangetoond dat er wel degelijk sprake kan zijn van blootstelling aan vrije synthetische nanodeeltjes in al dan niet geaggregeerde of geagglomereerde vorm (Bello 2010, Methner 2012, Schlagenhauf 2012, Hirth 2013). De vrije synthetische nanodeeltjes zijn aangetroffen bij het met veel energie bewerken van artikelen (mechanisch schuren, verpulveren van objecten) met nanomaterialen in een vaste matrix.
Ook als er geen vrije nanodeeltjes ontstaan, kan tijdens verspanende werkzaamheden blootstelling plaatsvinden aan (ultrafijn) stof, waartegen de werknemer zich sowieso dient te beschermen (Vorbau, 2009; Koponen, 2010; Gohler, 2010).
Persoonlijke meetgegevens (blootstellingmetingen die representatief zijn voor externe blootstelling aan chemische stoffen aanwezig in de ademzone van de werknemer) zijn het meest representatief voor de hoeveelheid chemische stof waaraan de werknemer is blootgesteld. Deze meetgegevens kunnen verzameld worden door zelf metingen uit te voeren, of door gebruik te maken van reeds uitgevoerde metingen. Reeds uitgevoerde metingen zijn bruikbaar wanneer een stof met vergelijkbare fysisch/chemische eigenschappen is gemeten in een gelijk proces en onder gelijke omstandigheden.
De blootstelling kan ook beoordeeld worden door gebruik te maken van analoge meetgegevens (Meetgegevens afkomstig van een werkplek waar gewerkt wordt met een vergelijkbaar nanomateriaal onder vergelijkbare omstandigheden.) of door middel van kwantitatieve (Kwantitatief blootstellingmodel: Methoden die blootstelling beoordelen op basis van theoretische principes en blootstellingmetingen. Het resultaat is een blootstellingwaarde die vergeleken kan worden met een grenswaarde voor blootstelling aan een bepaalde stof.) en kwalitatieve methoden (Methoden die blootstelling beoordelen op basis van theoretische principes. Het resultaat levert geen getal op, maar een categorie voor blootstelling. Met behulp van de categorie kan de blootstelling tijdens verschillende werkprocessen met elkaar worden vergeleken.).
Specifieke meetgegevens
Werkplek metingen naar nanodeeltjes kunnen worden uitgevoerd. Echter, er wordt nog gewerkt aan een uniforme, geharmoniseerde methode om blootstelling aan nanodeeltjes op de werkplek te meten en te interpreteren. Naast ontwikkelingen in methoden is ook de meetapparatuur nog volop in ontwikkeling. Methoden en aandachtspunten voor het zelf uitvoeren van metingen zijn uitgewerkt onder de vraag ‘Welke meet- en analysetechnieken zijn beschikbaar om blootstelling op de werkplek te bepalen?’.
Analoge meetgegevens
Wanneer specifieke meetgegevens niet beschikbaar zijn, kunnen analoge meetgegevens worden gebruikt om een indicatie te krijgen van de mate van blootstelling. Onder analoge meetgegevens voor de risicobeoordeling aan nanodeeltjes worden meetgegevens verstaan van een werkplek waar:
- gewerkt wordt met een nanodeeltje dat zich vergelijkbaar gedraagt als het te beoordelen deeltje. Een nanodeeltje wordt voor de risicobeoordeling vergelijkbaar genoemd als eigenschappen als deeltjesgrootte, stoffigheid en neiging tot agglomeratie/aggregatie vergelijkbaar zijn. In de praktijk is dit lastig te beoordelen en wordt vaak gekeken naar deeltjes die in te delen zijn in eenzelfde groep (bijvoorbeeld metaaloxiden). Voor meer informatie hierover kunt u contact opnemen met Nanocentre.
- gewerkt wordt onder vergelijkbare arbeidsomstandigheden. Arbeidsomstandigheden worden voor de risicobeoordeling vergelijkbaar genoemd als de activiteit en gebruikte techniek vergelijkbaar is, de duur en frequentie van deze activiteit vergelijkbaar is, er een vergelijkbare hoeveelheid product wordt gebruikt, en vergelijkbare beheersmaatregelen gelden.
De selectie van analoge meetgegevens als basis voor een risicobeoordeling aan nanodeeltjes is specialistisch werk. Voor hulp kunt u contact opnemen met Nanocentre.
Kwantitatieve blootstellingsmodellen
Wanneer er geen meetgegevens voorhanden zijn, kan de blootstelling aan chemische stoffen geschat worden met een kwantitatief blootstellingmodel. Een betrouwbaar en representatief blootstellingmodel is onderbouwd met meetgegevens. Op dit moment is er nog geen kwantitatief blootstellingmodel beschikbaar voor nanomaterialen.
Kwalitatieve blootstellingsmodellen
Tot slot zijn er kwalitatieve methoden om de blootstelling aan chemische stoffen te beoordelen. Het resultaat van deze methoden leert de gebruiker hoe groot de relatieve blootstelling is tijdens een werkproces, maar zegt niets over de mate van blootstelling in kwantitatieve zin. Deze methoden kunnen gebruikt worden om de blootstelling tijdens werkprocessen met elkaar te vergelijken. Op die manier krijgt men inzicht in die werkprocessen die de grootste blootstelling geven en dus de hoogste prioriteit hebben voor de implementatie van beheersmaatregelen.
Er zijn verschillende kwalitatieve methoden beschikbaar met elk hun eigen toepassingsgebied. Het onderstaande stroomschema kunt u gebruiken om te bepalen welke kwalitatieve methode het meest geschikt is voor uw toepassing(en). Hier volgt een opsomming van de meegenomen methoden in het onderstaande schema met daarbij een korte beschrijving van de methode.
- Stoffenmanager Nano: Deze methode is ontwikkeld voor bedrijven en arbodeskundigen om risico’s in te schatten voor werknemers. De informatie waarnaar gevraagd word is vrij toegankelijk via het VIB en het TDS. De uitkomst is een prioritering van de risico’s met daarbij een overzicht van de mogelijke beheersmaatregelen die ingevoerd zouden kunnen worden (een generiek beheersadvies).
- Handleiding veilig werken met nanomaterialen en -producten: Deze methode, ontwikkeld voor bedrijven en arbodeskundigen, maakt ook gebruik van informatie die vrij beschikbaar is via het VIB en het TDS. De methode geeft beheersklassen. Alle beheersklassen zijn gekoppeld aan generieke beheersadviezen.
- Control Banding Nanotool: Methode voor het beoordelen van de risico’s bij werkzaamheden tijdens onderzoek (R&D). De risico’s worden ingedeeld in vier ‘control bands’ die gekoppeld zijn aan een specifiek beheersadvies. Deze methode is minder geschikt voor werkzaamheden in een industriële omgeving; tijdens onderzoek werkt men met veel kleinere hoeveelheden materiaal dan in een industriële omgeving, en ook de gemodelleerde activiteiten zijn slecht vergelijkbaar door het verschil in schaalgrootte. Methode is ontwikkeld voor arbodeskundigen.
- SoFoKles handreiking nanomaterialen: Deze handreiking helpt onderzoeksinstanties en hun medewerkers door middel van adviezen en informatie om zelf verantwoordelijkheid te nemen voor een veilige omgang met nanomaterialen. Met de handreiking zelf kan geen risico inschatting worden gemaakt, daarvoor verwijst de handreiking naar andere methoden.
- ANSES: De methode ontwikkeld door ANSES kan gebruikt worden voor alle werksituaties waarin nanomaterialen worden geproduceerd of gebruikt. Er is een zekere kennis nodig van arbeidsomstandigheden en nanotechnologie om de methode goed te kunnen gebruiken. De uitkomst van de methode is een specifiek beheersadvies.
- NanoSafer. Van deze Deense methode is momenteel nog geen Nederlands- of Engelstalige versie beschikbaar. De methode is alleen geschikt voor werkzaamheden met poeders en geeft een generiek beheersadvies. Er is een zekere kennis nodig van arbeidsomstandigheden en nanotechnologie en een goede toegankelijkheid tot data om de methode goed te kunnen gebruiken.
Met behulp van onderstaand stroomschema kan de meest geschikte control banding methoden voor uw situatie(s) gekozen worden. Voor een aantal specifieke gevallen worden bepaalde methoden aanbevolen omdat de methoden daar specifiek voor zijn ontwikkeld, deze methoden zijn in oranje aangegeven. De alternatieven zijn aangegeven in het wit. Een stippellijn betekent dat de volgende methoden ook bruikbaar zijn, maar eigenlijk niet voor deze toepassing zijn ontwikkeld. Met kleur is aangegeven of er veel kennis betreffende arbeidsveiligheid of data input nodig is: methoden in een donkerblauwe box vragen een redelijk tot hoog kennisniveau en/of veel data input en voor methoden in een lichtblauwe box is dit beperkter. De taal van de methoden staat tussen haakjes weergegeven. In de oranje boxen wordt per methode aangegeven wat de uitkomst van de methode is. Hierin is ook eventuele extra informatie aangegeven.
De methoden en technieken die gebruikt worden voor blootstellingmetingen aan nanodeeltjes op de werkplek komen gedeeltelijk overeen met de methoden en technieken gebruikt om te bepalen of nanodeeltjes in een product aanwezig zijn, die beschreven worden onder de vraag ‘Kan ik (laten) testen of er nanomaterialen in mijn product aanwezig zijn?’. Onderstaande tabel geeft een overzicht van apparatuur en methoden waarmee de concentratie deeltjes in de lucht kan worden gemeten (Bekker, 2011).
Onderstaande tabel geeft een overzicht van methoden waarmee identificatie van de deeltjes kan worden verricht (Bekker, 2011).
Toelichting meet- en analysemethoden
Het uitvoeren van blootstellingmetingen aan nanodeeltjes is zinvol om inzicht te krijgen in de mate van blootstelling tijdens verschillende processen op de werkplek. Er wordt echter nog gewerkt aan een uniforme, geharmoniseerde methode om blootstelling aan nanodeeltjes op de werkplek te meten en te interpreteren. Naast ontwikkelingen in methoden is ook de meetapparatuur nog volop in ontwikkeling. Meten voor een risicobeoordeling aan nanodeeltjes is specialistisch werk. Voor hulp kunt u contact opnemen met Nanocentre.
Een overeenkomst in de meetapparatuur die wordt gebruikt voor metingen naar de hoeveelheid nanodeeltjes op een werkplek is, dat de meetapparatuur de concentratie nanodeeltjes continu weergeeft. Er zijn momenteel verschillende meetinstrumenten beschikbaar die verschillende meeteenheden meten. Sommige instrumenten meten meerdere verschillende meeteenheden tegelijk. Daarnaast bestaan verschillen in de grootte en omvang van de apparatuur; veel meetapparatuur is groot en moeilijk verplaatsbaar. Dit maakt dat met veel meetapparatuur uitsluitend stationaire emissiemetingen uitgevoerd kunnen worden. Voor ‘statische’ processen, die op één plaats in de werkruimte plaatsvinden, kunnen deze stationaire meetgegevens (statisch, op één en dezelfde plek) ‘vertaald’ worden naar persoonlijke blootstelling van de werknemer, maar voor ‘mobielere’ processen is dat een stuk lastiger. Draagbare meetapparatuur kan gebruikt worden voor emissiemetingen aan mobiele processen en/of persoonlijke metingen (Blootstellingmetingen die representatief zijn voor externe blootstelling aan chemische stoffen aanwezig in de ademzone van de werknemer.), afhankelijk van de mogelijkheid om de apparatuur aan de werknemer te bevestigen. Omdat de gemeten concentratie nanodeeltjes wordt verstoord door achtergrondbronnen en meetapparatuur geen onderscheid maakt tussen synthetische nanodeeltjes en overige nanodeeltjes, is het belangrijk om naast metingen aan de hoeveelheid nanodeeltjes op de werkplek monsters te nemen voor analyse met behulp van electronenmicroscopie.
In de praktijk is de kleine, draagbare apparatuur het meest geschikt voor persoonlijke werkplek metingen. Over het algemeen is deze apparatuur echter ook het nieuwste. Een goede werking is daarom nog niet altijd in de praktijk bewezen. De SMPS (Scanning Mobility Particle Sizer. Een apparaat dat de combinatie van deeltjesconcentratie en deeltjesgrootteverdeling van nanodeeltjes in de lucht meet.), FMPS (Fast Mobility Particle Sampler. Een apparaat dat de combinatie van deeltjesconcentratie en deeltjesgrootteverdeling van nanodeeltjes in de lucht meet.) en CPC (Condensation Particle Counter: Een apparaat dat de deeltjesconcentratie van nanodeeltjes in de lucht meet.) apparatuur is al jaren op de markt en heeft zijn werking in de praktijk bewezen. Wetenschappers beschouwen de SMPS, FMPS en CPC dan ook als gouden standaard of ijkinstrument voor metingen aan nanodeeltjes in de lucht.
Verschillen tussen reguliere meet- en analyse technieken en nano technieken
Er bestaan belangrijke verschillen tussen blootstelling aan reguliere deeltjes en nanodeeltjes. Deze verschillen zorgen ervoor dat de methoden om nanodeeltjes te meten en analyseren wezenlijk verschillen van de technieken gebruikt voor reguliere deeltjes. Hieronder worden de verschillen in blootstelling relevant voor het meten en analyseren toegelicht.
- Gebruikte meeteenheid.
Er bestaat momenteel geen overeenstemming over de te gebruiken meeteenheid (grootheid om een bepaalde hoeveelheid nanodeeltjes in weer te geven) voor het meten van blootstelling aan nanodeeltjes. Overeenstemming over de te gebruiken eenheid is wenselijk om meetdata onderling en met grenswaarden te kunnen vergelijken. De meeteenheid van blootstelling hangt samen met het mechanisme waarmee gezondheidseffecten door nanodeeltjes plaatsvindt. Voor reguliere deeltjes wordt inhalatoire blootstelling weergegeven als massa concentratie (mg/m3). Echter, studies naar de gevaareigenschappen van nanodeeltjes geven aan dat gezondheidseffecten door blootstelling aan nanodeeltjes meestal niet gerelateerd zijn aan de massa van het deeltje. Meeteenheden die meer geschikt lijken te zijn voor blootstelling aan nanodeeltjes zijn de oppervlakte concentratie (cm2/cm3) en/of deeltjes concentratie (aantal deeltjes per cm3). Mogelijk wordt de te gebruiken meeteenheid afhankelijk van het type nanodeeltje waarvoor het risico wordt bepaald, of is het gebruik van een meeteenheid afhankelijk van de deeltjesgrootte. Momenteel lijkt massa relevant bij grote agglomeraten en aggregaten. Wanneer deeltjes kleiner zijn is massa minder relevant. Het is mogelijk om de meeteenheden in elkaar om te rekenen. Dit is echter niet eenvoudig omdat een groot aantal aannames moet worden gedaan over bijvoorbeeld de vorm en dichtheid (de hoeveelheid massa per volume-eenheid van een stof) van de deeltjes. - Verschillende typen nanodeeltjes op de werkplek: achtergrond versus activiteit
Voor het bepalen van het mogelijke risico van werknemers door blootstelling aan nanodeeltjes is het meten van de hoeveelheid synthetische nanodeeltjes afkomstig van het werkproces relevant. Op de werkplek zijn echter ook andere typen nanodeeltjes aanwezig. Voorbeelden zijn verbrandingsproducten als lasrook en roet uit dieselmotoren. De concentratie deeltjes uit deze secundaire bronnen kan hoog zijn op de werkplek. De huidige meetapparatuur is niet in staat om onderscheid te maken tussen de synthetische nanodeeltjes afkomstig van het werkproces en andere typen nanodeeltjes van gelijke afmeting. Het meetresultaat wordt dus verstoord door achtergrondbronnen (activiteiten of machines die op een werkplek niet-synthetische nanodeeltjes produceren die een blootstellingmeting aan synthetische nanodeeltjes afkomstig van het werkproces verstoren. Voorbeelden zijn lasactiviteiten of dieselmotoren). Om een overschatting van de hoeveelheid synthetische nanodeeltjes op de werkplek te voorkomen is het belangrijk om niet alleen metingen te verrichten aan de hoeveelheid nanodeeltjes op de werkplek, maar ook de achtergrondconcentratie in kaart te brengen. De achtergrondconcentratie wordt gemeten middels een extra meting gedurende een periode dat er niet gewerkt wordt met synthetische nanodeeltjes of middels een extra meting uitgevoerd in dezelfde ruimte, maar op grotere afstand van de activiteiten met synthetische nanodeeltjes. Met behulp van elektronenmicroscopie op monsters verzameld tijdens de werkplek metingen kan gecontroleerd worden of het synthetische nanodeeltje onderdeel uitmaakt van de totale gemeten concentratie deeltjes op de werkplek.