מאת: ד"ר מירב פז ,PhD הנדסה כימית, מרכז מידע של המוסד לבטיחות ולגיהות
תאריך:14/10/2018
חומרי ננו מהונדסים (Engineered nanomaterials, EMMs) מיוצרים כך שלפחות אחד מהממדים שלהם קטן מ-100 ננומטר. תכונות חומרים אלו שונות מאלו של אותו חומר בגודל מקרוסקופי ומאפשרות את יישומם במוצרים ייחודיים ובטכנולוגיות חדשות במחקר ובתעשייה. אף שהשימוש בחומרי ננו עלה בעשור האחרון והם משולבים במוצרי צריכה רבים, כגון מוצרי קוסמטיקה, הגנה מהשמש, אלקטרוניקה, ציפויים ועוד, השפעותיהם הבריאותיות אינן בהירות לגמרי ונמצאות עדיין תחת מחקר. גודלם הקטן מאפשר להם לחדור לגוף האדם וכן, לנוע בתוכו לאתרים מרוחקים בקלות רבה יותר, בהשוואה למקביליהם הגדולים יותר. כמו כן, משום ששטח הפנים של ננו חלקיקים גדול, יחסית לנפחם, הם יבואו במגע עם מספר גדול יותר של מולקולות והשפעתם עשויה להיות גדולה יותר.
הערכות טוקסיקולוגית שביצע המכון הלאומי לבטיחות ולבריאות תעסוקתית (ארה"ב) NIOSH, לדו-תחמוצת טיטניום (TiO2) וננו-צינוריות פחמן (carbon nanotube, CNT) העלו השפעות חמורות על הריאות, כולל דלקת ריאות מתמשכת וגידולים בריאות של חולדות ועכברים, שנחשפו לחומרי ננו אלו. בשל הפוטנציאל להשפעות בריאותיות על העובד, חשוב להקטין את חשיפת העובד ולנהל סיכונים כראוי לאורך כל שלבי הייצור והשימוש בחומרים אלו. NIOSH פרסם לאחרונה מסמך הכוונה לבקרה על חשיפת עובדים במהלך הטיפול בחומרי ננו*.
הטיפול בכמויות קטנות של החומר במהלך הייצור, השימוש ובקרת האיכות מחייב הוצאתו מכלי האחסון, מזיגתו העברה שלו וכיו"ב. מחקר שנעשה בקרב כמה יצרנים ומשתמשים בצינורות פחמן וסיבי ננו של פחמן, העלה כי החשיפה הגבוהה ביותר של עובדים התרחשה במהלך משימות טיפול באבקה יבשה של חומרים אלו, כגון פעולות ערבוב ושקילה.
NIOSH ממליץ ליצרנים ומשתמשי המשך בחומרי ננו לפתח תוכנית מניעה דרך תכנון (PtD, Prevention through design), דהיינו, ליצור תוכנית פעולה מחושבת ומפורטת למזעור סיכונים תעסוקתיים ולשמירה על בריאות העובד ובטיחותו כבר בשלבים ההתחלתיים של תכנון התהליך והחומר. הגנת העובד יכולה להיעשות על ידי צמצום החשיפה התעסוקתית באמצעות אמצעים הנדסיים, המגנים על העובד על ידי סילוק תנאים מסוכנים או הצבת מחסום בין העובד והסיכון, ובהמשך על ידי דרכי טיפול טובות בחומר ותוצרי לוואי שלו, בסיוע אמצעים ניהוליים ושימוש בציוד מגן אישי כקו אחרון להגנת העובד.
אמצעים הנדסיים
אמצעים הנדסיים עדיפים על אמצעים ניהוליים ועל ציוד מגן אישי להגנת העובד, כיוון שאלה מיועדים להסרת הסיכון במקור, לפני שהוא בא במגע עם העובד. אמצעי הנדסי המשמש בתעשיית הננו-טכנולוגיה להקטנת החשיפה במהלך טיפול, שקילה, ערבוב או סוניקציה של חומרי ננו מהונדסים הוא תא סגור ומאוורר, כגון:
- מנדף כימי – המנדף יונק את האוויר מן החדר, מזרימו מעל משטח העבודה ופולט אותו דרך צנרת ייעודית החוצה. זהו אמצעי שכיח במקרים רבים, כולל פעולת מגוונות עם חומרי ננו.
- מנדף ביולוגי – שימוש עיקרי עם אירוסולים ביולוגיים. קיימים כמה סוגים שונים של מנדפים ביולוגיים. מנדף ביולוגי מקבוצהII , לדוגמה, מגן הן על המוצר והן על העובד. מנדף ביולוגי עשוי לסחרר אוויר מסונן דרך מסנן HEPA חזרה לסביבת העבודה (לא מתאים לדוגמה לעבודה עם ממסים כימיים, שאינם מסולקים על ידי מסנן זה) או לפלוט אותו ישירות החוצה (לדוגמה מנדף ביולוגי מקבוצהII מטיפוס A2). יש לבחור בסוג המנדף הביולוגי, שייתן את ההגנה הטובה ביותר לעובד בעת הטיפול בחומר הננו.
- תא טיפול ייעודי לטיפול בחומרי ננו - דומה לתא שקילה פרמצבטי סגור מאוורר. בדרך כלל, תאים אלו קטנים ומהירויות זרימת האוויר בהם נמוכות מאלו שבמנדפים כימיים, כך שזרימת האוויר מפריעה פחות לעבודה וצריכת האנרגיה מופחתת. חלק ממתקנים אלו משחררים אוויר מסונן דרך מסנן HEPA חזרה לסביבת העבודה (וכמוזכר לעיל, לא מתאימים לעבודה עם ממסים כימיים).
- תא כפפות/איזולטור – תאים אלו נותנים את רמת ההגנה הגבוהה ביותר בעבודה עם חומרי ננו או חומרים כימיים מסוכנים אחרים, אך הם עשויים להיות מגושמים לשימוש בשל מגבלות תנועות הזרוע וקושי לראות את התהליך בבירור. תא כפפות צריך להישמר בלחץ שלילי, כדי שכל דליפה תהא לתוך התא ולא מחוץ לתא; איזולטור יהיה בעל לחץ כלפי החדר ונועד להגן הן על העובד והן על התוצר. צריכת האנרגיה של תאים אלו לרוב נמוכה מאמצעים אחרים.
להרחבה על פעולתם של מתקנים אלו: פרסום של המוסד לבטיחות ולגיהות – מנדפים כימיים וביולוגיים, מאת ד"ר איתן ישראלי (קוד ח-106, 2010).
- אמצעי הנדסי נוסף הוא מערכת החלפת מסנן ללא מגע (Bag in/Bag out, BIBO). אמצעי זה מאפשר את החלפת מסנן האוויר ללא מגע במסנן ובחלל הפנימי של בית המסנן וכך, חשיפת העובד מינימלית ונמנע פיזור אפשרי של חלקיקים לסביבה. לשקיות המכל יש לעתים כפפות אינטגרליות לצורך הסרת המסנן ביתר קלות. כמו כן, שקיות עם מסננים מזוהמים סגורות בצורה הרמטית לצורך שליחתן לפסולת, על פי הנהלים.
שיקולים במהלך התכנון ההתקנה וההפעלה של תא סגור:
יש להתייעץ עם מהנדס אוורור תעשייתי מוסמך, גיהותן תעשייתי, או מומחה לזיהום בעת תכנון המערכת.יש למקם את המערכת המאווררת הרחק מדלתות, מעברים, ותריסי האוורור, כך שלא תיגרם הפרעה לזרימת האוויר במנדף וביכולת המערכת למנוע דליפת מזהמים לכיוון
העובד (לדוגמה, מומלץ למקם את המנדף במרחק של שלושה מטרים לפחות מפתחי אספקת האוויר של מערכת מיזוג האוויר).
לרוב, מומלצת מהירות פנים ( face velocity– מהירות זרימת האוויר בחתך פני המנדף) של 0.4-0.5 מ'/שנייה. מהירות קטנה ב-50% תפחית את יעילות החסימה.
במקרה של חומרים רעילים מאוד תינתן הגנה טובה יותר במהירויות זרימת אוויר בפתח המנדף של 0.5–0.6 מ'/שנייה. עם זאת, מהירויות פנים גבוהות מ-0.75 מ'/שנייה
עשויות לא לשפר את ביצועי המנדף, אלא להגדיל את הדליפה ממנו. תאי טיפול בחומרי ננו חדישים יותר עשויים לאפשר חסימה מתאימה במהירויות נמוכות מאלו המוזכרות
לעיל (0.33–0.43 מ'/שנייה).
יש לוודא כי כל תא סגור כמוזכר לעיל, כולל מחוון זרימת אוויר, המראה על פעולה תקינה ומתריע בפני המשתמשים כשזרימת הפליטה לא תקינה.
יש להשתמש בצינורות פליטה קצרים ופשוטים ולהימנע מצינור גמיש, אם אפשר. החומרים שמהם עשויים הצינור והמסננים צריכים להיות תואמים לחומר הננו ותוצרי
הלוואי שנוצרים.
מומלץ להשתמש במערכות החלפת מסנן עצמאיות ללא מגע (BIBO), המסייעות בהגנה על העובדים בזמן סילוק מסננים מזוהמים בחומרי ננו ומקטינות את הסיכון לחשיפה
של אנשי תחזוקה.
יש להבטיח תאורה טובה, כך שהעובדים יוכלו לראות היטב את מערכת העבודה ואולי להבחין באבק שחומק ומתפזר.
במידה שהתהליך מאפשר, יש להשתמש באבקות ננו מעורבות מראש בנוזל, דבר שעשוי להפחית את הפוטנציאל לחשיפה לחלקיקים באוויר.
יש להגביל את הגישה רק לעובדים הנדרשים באזור העבודה.
האמצעים ההנדסיים צריכים לכלול אזהרות מתאימות לגבי סיכוני חשיפה, כולל אמצעי הגנה לעובדים ומבקרים.
תחזוקה מונעת ובדיקות מערכת
יש לפתח נוהל תחזוקה מונעת כדי לבדוק את ביצועי המערכת ולזהות ליקויים ולתקנם. יש לזכור, כי תקנה 4 (10) שבתקנות הבטיחות בעבודה (גיהות תעסוקתית בעבודה
עם גורמים מסוכנים במעבדות רפואיות, כימיות וביולוגיות), התשס"א-2001, מחייבת בדיקת מנדפים אחת לשנה, לפחות, בידי טכנאי המתמחה בבדיקת מנדפים. בנוסף,
תקן ישראלי, ת"י 1839 – בטיחות במעבדות – מנדפים, מתייחס לדרישות תחזוקה תקופתית בתדירויות זמן שונות (שבועית, שנתית ועוד).
יש לבצע בדיקה התחלתית לבדיקת פעולה תקינה של התא (תקינות מחוון האוויר, אי-דליפה וכיו"ב) לדוגמה, באמצעות בדיקת עשן.
יש לסקור את מפרט הביצועים של יצרן המתקן, כדי לדעת אם הבקרה פועלת כראוי.
יש לשמור על ציוד תקין ולחפש סימנים של נזק לצנרת ולמתקן. אם התגלה ליקוי, יש לתקנו באופן מידי.
יש לשקול ניטור גיהותי, כדי להבטיח שהמתקנים פועלים בתנאי התכנון.
אמצעים ניהוליים
הפעלת אמצעים ניהוליים היא העדיפות הבאה בהיררכיה המסורתית של צמצום ושליטה בסיכונים לצורך הגנת העובד. קטגוריה זו כוללת נהלים הקשורים לאחסון ולשימוש בחומרים ובאמצעי מגן, במשק בית ובניקיון ועוד, כמו גם בפרסומים ובהדרכות. להלן דגשים רלוונטיים:
נוהג עבודה טוב (Good Work Practice):
יש להוריד את חלון המנדף בזמן העבודה.
יש להימנע מפתיחה ומסגירה מהירות של חלון המנדף ולמזער תנועות זרוע מהירה, כדי להפחית את דליפת החומר.
במידת האפשר, יש לעבוד עם חומרי ננו במרכז המנדף. יש למקם חומרים וציוד בחלק האחורי של המנדף (כ-15 ס"מ מקיר המנדף), בלי לחסום את תעלות הפליטה ואת
וסתי הזרימה. כמו כן, יש לסמן את תחילת משטח העבודה במרחק של 20-15 ס"מ פנימה מחלון המנדף. ציוד גדול יש למקם על מתלים או על מעמדים, כדי לאפשר מעבר
אוויר חלק לאזור הפליטה.
יש לשמור ציוד מיותר וכלי זכוכית מחוץ למנדף ולאחסנם כראוי. יש לכסות מכלים כשאינם בשימוש.
יש לנקות את אזור העבודה מדי יום; יש לטפל בשפך באופן מידי, בהתאם לנהלים קיימים, תוך שימוש באמצעי מגן.
ניקיון ומשק בית:
אין להשתמש בשיטות יבשות, כמו טאטוא או אוויר דחוס לניקוי משטחי עבודה עם חומרי ננו. אין להשתמש באוויר בלחץ או בשיטה של ניעור להסרת שאריות חומרי ננו גם
מבגדים. ניקוי חומרי ננו יבשים יכול להיעשות בשיטות סטנדרטיות, כגון שימוש בשואב אבק עם מסנן בעל כושר סינון גבוה מאוד, HEPA, ניגוב במטלית לחה/במגבונים, או
הרטבת האבקה לפני איסופה במטלית.
כל אמצעי הניגוב המזוהמים צריכים להיאסף בשקית אטומה, כדי למנוע את פיזור החומר היבש; השקית צריכה להיאסף כפסולת מסוכנת נפרדת.
יש לנקות משטחי עבודה, לפי הצורך, לאורך כל היום ולפחות בסוף כל יום או בסיום משמרת עבודה.
יש לנקות שפך נוזלים המכילים חומרי ננו בעזרת חומרי ספיגה מתאימים ולהיפטר מחומרי הספיגה בהתאם לנוהלי פסולת מסוכנת.
הדרכה:
יש לספק הדרכה לעובדים ולמנהלים על סיכוני החשיפה, דרכי חשיפה ואפשרויות צמצומה ודיווח על תסמינים רפואיים, כולל מידע על שימוש, תחזוקה ובדיקה של אמצעי המגן השונים ומה לעשות במקרה של אירוע לא מתוכנן. חינוך העובדים הוא תהליך ארוך, הכולל לעתים שינויי התנהגות, וחשיבותו רבה.
ציוד מגן אישי
זוהי דרגת ההגנה האחרונה, משום שהיא תלויה בעובד ובמשמעת שלו; יש להשתמש בה כשהאמצעים המינהליים וההנדסיים לא מקנים הגנה מספקת, או שלא ניתן להשתמש בהם, לדוגמה, בזמן תחזוקה או באירוע חירום, דוגמת שפך. ציוד מגן אישי מומלץ במהלך העבודה עם חומרי ננו:
- כיוון שנמצא כי חלק מחומרי הננו עוברים דרך העור, יש להשתמש בכפפות המתאימות לחומר הננו שבו משתמשים. יש לבדוק את שלמותן לפני השימוש וכן, להחליפן לפחות בסיום משמרת וכשיש עליהן סימני בלאי. כפפות משומשות צריכות להיאסף לשקית פלסטיק אטומה בסביבת העבודה, עד שיתאפשר לטפל בפסולת בצורה מתאימה.
- מסכות עם מסננים מתאימים.
- חלוק או אוברול.
- משקפי מגן או מגן פנים.