Wat is er bekend over de toxiciteit?

Net als gewone stoffen kunnen sommige nanomaterialen in bepaalde omstandigheden tot schadelijke effecten leiden. Het is niet duidelijk welke nanomaterialen en welke omstandigheden leiden tot ongewenste gezondheidseffecten. Nanomaterialen kunnen zich in het lichaam naar weefsels en organen verplaatsen waardoor ze zich anders gedragen dan gewone opgeloste stoffen of grote deeltjes. Een aannemelijk effect van nanodeeltjes is de vorming van potentieel schadelijke moleculen (oxidatieve stress = de situatie die ontstaat wanneer er in het lichaam teveel schadelijke reactieve deeltjes worden gevormd) en van ontstekingsfactoren, waardoor ontstekingen en tumorvormingen in diverse organen zouden kunnen ontstaan.

Er zijn aanwijzingen dat nanodeeltjes na het inademen of inslikken de eerste barrières van het lichaam (luchtwegen of maag-darmkanaal) kunnen passeren. Voor de passage van nanodeeltjes door de (intacte) huid is minder bewijs. Na passage van de eerste barrière kunnen nanomaterialen zich naar weefsels en organen verplaatsen en kunnen eventuele toxicologische (giftige) effecten optreden. Bepaalde typen nanodeeltjes kunnen ook andere barrières passeren en daardoor de hersenen of ongeboren vrucht bereiken. Onderzoek naar de effecten van (ultra)fijn stof, laat zien dat blootstelling aan (ultra)fijn stof (stof met deeltjes kleiner dan 0,1 μm (=100 nm)) tot verhoogde concentraties daarvan in de hersenen kan leiden, invloed kunnen hebben op hersenfuncties en kunnen bijdragen aan cardiovasculaire aandoeningen, zoals aderverkalking, trombose en bloedvatcontractie.

Wanneer de afmetingen van deeltjes de nanoschaal bereiken, neemt het oppervlak relatief gezien sterk toe. Door het relatief grote oppervlak is de reactiviteit (eigenschap van een stof of nanodeeltjes om gemakkelijk te reageren, vooral de neiging om chemische reacties te ondergaan) groter. Een aannemelijk effect van nanodeeltjes is de vorming van potentieel schadelijke moleculen (oxidatieve stress) en van ontstekingsfactoren, waardoor ontstekingen en tumorvormingen in diverse organen zouden kunnen ontstaan.

Er bestaan geen lijsten met veilige of onveilige nanomaterialen. Wel zijn er verschillende methoden beschikbaar om nanomaterialen in gevaarsklassen in te delen.

De eventuele schadelijkheid van nanomaterialen is niet alleen afhankelijk van de chemische samenstelling en/of afmeting van het materiaal, maar wordt ook bepaald door andere eigenschappen zoals de vorm, de lading, eventuele coatings of functionele groepen. De toxiciteit van twee titaniumdioxide-nanodeeltjes met dezelfde vorm en afmeting kan bijvoorbeeld heel verschillend zijn doordat ze een verschillende coating hebben. Toch zijn er voor een aantal veel gebruikte nanomaterialen OELs (Occupational Exposure Limits, ofwel blootstellingslimieten voor de werkplek) voorgesteld. Deze zijn opgenomen onder de vraag ‘Welke grenswaarden zijn er voor nanomaterialen?. Daarnaast zijn er verschillende methoden beschikbaar om nanomaterialen in gevaarsklassen in te delen. Deze zijn beschreven onder de vraag ‘Hoe bepaal ik of er een risico is voor mijn medewerkers?’.

Onoplosbare niet-flexibele vezels met een lengte groter dan 5000 nm en een aspect ratio groter dan 3:1 worden bijvoorbeeld in alle methoden in de hoogste gevaarsklasse ingedeeld vanwege het feit dat ze veel op asbestvezels lijken. Andere gevaarsklassen worden bepaald aan de hand van de afmeting, oplosbaarheid, dichtheid en/of chemische samenstelling van het nanomateriaal.

De opslag van gevaarlijke stoffen is geregeld in Publicatiereeks Gevaarlijke Stoffen, deel 15 (PGS 15). Hierin zijn de regels opgenomen voor de opslag van verpakte gevaarlijke stoffen waarmee een aanvaardbaar beschermingsniveau voor mens en milieu wordt gerealiseerd. Het is raadzaam om alle nanomaterialen te behandelen als een gevaarlijke stof en het voorzorgbeginsel (Als er nog te veel onzekerheden bestaan om een risico te kunnen uitsluiten of wanneer er onvoldoende gegevens bestaan om te besluiten dat er een risico bestaat, moeten maatregelen worden genomen die blootstelling voorkomen of (in gevallen waarin blootstelling onvermijdbaar is) minimaliseren.) te hanteren. U kunt hierover meer lezen onder de vraag ‘Wat zijn wettelijke bepalingen rondom nanomaterialen?‘.

PGS 15 (deel 15 van de richtlijnen van de Publicatiereeks Gevaarlijke stoffen (PGS). In deze richtlijn zijn de technische eisen opgenomen voor de opslag van verpakte gevaarlijke stoffen. De PGS-15 richtlijn maakt gebruik van de gevaarsindeling volgens de ADR (etiketten volgens het verdrag voor het internationale vervoer van gevaarlijke stoffen over de weg (de ARD of the European Agreement concerning the international carriage of Dangerous goods by Road)) en de EU-GHS (CLP Verordening 1272/2008).)  is gebaseerd op de ADR etiketten ten behoeve van het vervoer van gevaarlijke stoffen. In stoffenmanager is een PGS-tool ontwikkeld (inloggen onder ‘risicoprioritering’), waarmee u uw opslagplaatsen kunt beoordelen op algemene eisen voor een bepaald type opslagvoorziening én op de specifieke eisen per opslagplaats met daarin opgeslagen gevaarlijke stoffen. In deze beoordelingen worden ook maatregelen geadviseerd. U kunt deze geadviseerde maatregelen opnemen in het Plan van Aanpak voor opslag van verpakte gevaarlijke stoffen.

Een gevaarlijke stof in de nanorange met een ADR etiket dient te voldoen aan PGS 15. Echter, niet geclassificeerde stoffen in de nanorange vallen buiten PGS 15. Toch kunnen deze niet geclassificeerde nanomaterialen een risico opleveren vanwege hun fysisch chemische eigenschappen. Nanomaterialen in poedervorm kunnen zelfontbrandende eigenschappen hebben vanwege de grote oppervlakte-massa verhouding en de daarmee samenhangende reactiviteit. Stofexplosies (een explosieve verbranding van fijn verdeeld poeder of pluisjes met zuurstof uit de lucht. Wanneer stof en lucht in een bepaalde verhouding aanwezig zijn en er een ontstekingsbron aanwezig is, bijvoorbeeld in de vorm van een statische ontlading, kan een explosie plaatsvinden. (Nanosafe, what about explosivity and flammability of nanopowders? Febr. 2008)) zijn dan niet denkbeeldig. Het is daarom belangrijk om alle nanomaterialen te behandelen als een gevaarlijke stof en het voorzorgbeginsel te hanteren. Dit houdt in dat als er nog te veel onzekerheden bestaan om een risico te kunnen uitsluiten of wanneer er onvoldoende gegevens bestaan om te besluiten dat er een risico bestaat, maatregelen worden genomen die blootstelling voorkomen of (in gevallen waarin blootstelling onvermijdbaar is) te minimaliseren. Ook stoffen waarvan het moedermateriaal niet brandbaar is, kunnen in de nano-poedervorm wel exploderen (bijvoorbeeld aluminium).

NB: ook in de afvalfase is PGS 15 van toepassing en moeten de risico’s van nanomaterialen worden beheerst.

In Nederland zijn er nog geen publieke, door de overheid vastgestelde grenswaarden voor nanomaterialen. Wel zijn in Nederland voorlopige nanoreferentiewaarden in gebruik. Daarnaast zijn er wel een aantal internationale publicaties waarin OELs (Occupational Exposure Levels, ofwel blootstellingslimieten voor de werkplek) zijn voorgesteld. Deze kunnen onder bepaalde voorwaarden worden gebruikt.

Voor het afleiden van gezondheidskundige grenswaarden zijn veel gegevens nodig, waaronder de resultaten van diverse toxicologische (dier)experimenten die met het specifieke nanomateriaal zijn uitgevoerd. Gegevens van niet-nanomaterialen kunnen hiervoor niet zonder meer worden gebruikt, omdat de eigenschappen van stoffen op nanoschaal anders kunnen zijn. Er zijn maar weinig nanomaterialen waarvoor genoeg informatie beschikbaar is voor het afleiden van een grenswaarde. Er zijn nog geen publieke grenswaarden voor nanomaterialen vastgesteld. In Nederland wordt wel gebruik gemaakt van zogenoemde voorlopige nanoreferentiewaarden als pragmatische richtwaarde wanneer geen gezondheidskundige grenswaarde kan worden afgeleid. Deze waarden geven geen veilig niveau van blootstelling maar zijn gebaseerd op het voorzorgsbeginsel. Meer over voorlopige nanoreferentiewaarden en de toepassing daarvan kunt u lezen onder de vraag ‘Hoe bepaal ik of er een risico is voor mijn medewerkers?’. Er is echter wel een aantal internationale publicaties waarin OELs (Occupational Exposure Levels) voor een aantal nanomaterialen worden voorgesteld. Bij gebruik van één van deze voorgestelde OELs moet wel worden nagegaan op basis van welke data deze is afgeleid en of de karakteristieken van het nanomateriaal waarmee op de werkplek gewerkt wordt overeenkomen met de karakteristieken van het nanomateriaal waarvoor de betreffende OEL is afgeleid. Neem voor meer informatie of hulp contact op met Nanocentre.