Nanohiukkasten monitorointi työntekijän hengitysvyöhykkeeltä altistumistasojen selvittämiseksi

Tiivistelmä

Nanohiukkasille tapahtuvan altistumisen arvioinnin tulee perustua mahdollisimman tarkkaan tietoon hiukkasten pitoisuudesta ja kokojakaumasta.

Tässä hankkeessa työntekijän altistumistasot (lukumäärä, pinta-ala, massa) nanohiukkasille selvitetään käyttäen kannettavia mittalaitteita. Lisäksi lukumäärä- ja massakokojakauma sekä keuhkoihin deposoituvien hiukkasten pinta-ala mitataan kiinteästä pisteestä läheltä hengitysvyöhykettä reaaliaikaisesti.Pitoisuusmittauksia tehdään myös työpaikan taustailmasta.

Hankkeessa kehitetään nanohiukkasten mittaustekniikkaa suunnittelemalla ja valmistamalla esierotin, joka estää ~400-500 nm suurempien hiukkasten pääsyn mittalaitteille. Mittauksia tehdään myös ilman esierotinta, jolloin nanohiukkasten osuus altistuksesta voidaan luotettavasti arvioida.

Hengitysvyöhykkeeltä, kiinteästä pisteestä hengitysvyöhykkeen läheltä ja työpaikan taustailmasta kerätään elektronimikroskooppinäytteitä työpaikoilla esiintyvien hiukkasten muodon, agglomeroitumisasteen ja koostumuksen selvittämiseksi. Lisäksi suodattimille kerätyistä näytteistä määritetään hiukkasten sisältämät alkuaineet ja niiden pitoisuudet.

Tutkimusaineiston avulla arvioidaan altistumistasojen ja nanohiukkasten koostumuksen vaikutusta työntekijöiden terveysriskiin ja työntekijöiden suojautumistason riittävyyttä sekä laaditaan toimenpidesuositukset nanohiukkasaltistuksen vähentämiseksi työpaikoilla.

Hanke päättyy huhtikuussa 2017, minkä jälkeen tulokset ovat käytettävissä.

Hankkeen vastuuhenkilö

Mirella Miettinen

Tiedote

Uusi mittaustekniikka helpottaa nanohiukkasille altistumisen arviointia

Itä-Suomen yliopiston ja Työterveyslaitoksen tutkimushanke toi arvokasta tietoa altistumisen tasoista ja nanohiukkaspitoisuuksien vaihteluista eri toimialoilla.

Esierotin-IOM –yhdistelmä mahdollistaa uuden tutkimuksen mukaan nanohiukkasten massapitoisuuden gravimetrisen määrittämisen työntekijän hengitysvyöhykkeeltä. Kaupalliset henkilökohtaisen nanohiukkasaltistuksen mittaamiseen tarkoitetut laitteet eivät mittaa massapitoisuutta suoraan, joten hankkeessa kehitetty mittaustekniikka toi lisäarvoa henkilökohtaisen altistumisen arviointiin.

Esierotin toimi hyvin IOM-keräimen kanssa ja myös muiden mittalaitteiden kanssa, jos laitteessa oli riittävän tehokas pumppu. Henkilökohtaisen altistumisen mittaamiseen käytettyjen diffuusiovaraajien kanssa esierotin ei toiminut niiden pumppujen tehottomuuden vuoksi, todetaan tutkija Mirella Miettisen työryhmän tutkimushankkeessa.

Esierotinta voidaan hyödyntää jatkossa IOM-keräysten yhteydessä määritettäessä nanohiukkasten massapitoisuutta ja osuutta hengittyvästä pölystä.

Lukumäärä- ja pinta-alapitoisuuksien osalta altistumistasot olivat suurimpia hitsauskonepajassa ja leipomossa, massapitoisuuden osalta leipomossa ja kalustetehtaassa. Lukumääräpitoisuus ylitti molemmissa konepajoissa ja leipomossa Työterveyslaitoksen teollisesti tuotetuille nanohiukkasille asettaman tavoitetason, joka on 40 000 1/cm³.

Altistumista tulee välttää

Konepajoissa nanohiukkaset sisälsivät raskasmetalleja, kuten mangaania ja nikkeliä. Nanohiukkaset pääsevät keuhkorakkuloihin asti ja voivat pysyä siellä pitkään, joten altistumista korkeille nanohiukkaspitoisuuksille tulisi välttää.

Kaikki toimialat, joiden prosesseissa vapautuu työpaikan ilmaan nanohiukkasia, voivat höytyä hankkeen tuloksista.

Tuloksia voidaan käyttää arvioitaessa työntekijöiden altistumista nanohiukkasille ja torjuntateknisten toimien riittävyyttä sekä kehitettäessä kemiallisten altisteiden hallintamenetelmiä.

Hankkeessa laaditut toimenpidesuositukset nanohiukkasaltistuksen vähentämiseksi työpaikoilla löytyvät Työterveyslaitoksen internet-sivuilta osoitteesta www.ttl.fi/tyoymparisto/altisteet/nanoturvallisuus/.

Työpaikoille selkeät hyödyt

Nanohiukkasten massapitoisuutta työpaikoilla voitaisiin jatkossa mitata IOM-keräysten yhteydessä käyttämällä hankkeessa kehitettyä esierotinta. Hankkeen tulosten perusteella t yö- paikkojen tulisi kiinnittää huomiota nanohiukkasia muodostaviin prosesseihin, vaikka hiukkasten massapitoisuudet eivät ylittäisikään HTP-arvoja.

Työpaikat voivat hyödyntää hankkeen tuloksia tunnistaessaan nanohiukkasia muodostavia prosesseja. Hankkeessa laaditut toimenpidesuositukset auttavat työpaikkoja kehittämään ratkaisuja, joilla nanohiukkasille altistumista voidaan pienentää.

Itä-Suomen yliopisto tulee hyödyntämään esierotin-IOM –yhdistelmää jatkossa eri hankkeissa nanohiukkasfraktion mittaamiseen. Työterveyslaitos sai hankkeessa hyvin tietoa henkilökohtaisten mittalaitteiden toiminnasta. Eri mittaussuureiden vertailu ja suureiden yhteys havaittuihin terveysvaikutuksiin vaativat kuitenkin vielä jatkotutkimusta.

Työsuojelurahasto on tukenut  tutkimushanketta.

Toimittaja
Terhi Friman

Aineisto

Mirella Miettinen, Maija Leppänen, Jani Leskinen, Tiina Torvela, Itä-Suomen yliopisto, Anneli Kangas, Tomi Kanerva, Arto Säämänen, Anna-Kaisa Viitanen, Työterveyslaitos. -loppuraportti. 2017.   ISBN: 978-952-61-2531-2 (nid.) ISBN: 978-952-61-2532-9 (PDF) Avaa