Nanomateriali e nanotecnologie

Cosa sono?

Con il termine “nanomateriali” si intendono le sostanze chimiche in cui almeno il 50% delle particelle ha una o più dimensioni comprese tra 1 e 100 nanometri (nm).

nanomateriali-sicurezza

Alcuni nanomateriali, come le particelle di polline, sono presenti in natura; altri vengono prodotti intenzionalmente in modo artificiale, come il biossido di titanio; altri ancora sono una conseguenza non desiderata di alcune attività umane, come i prodotti della combustione.

Grazie alle loro ridottissime dimensioni, presentano delle caratteristiche che li rendono adatti agli utilizzi più svariati. Il loro impiego si è enormemente diffuso negli ultimi anni, in particolare: nel settore medico e farmaceutico, nel settore chimico, nel settore tessile, nel settore cosmetico, nel settore tecnologico-ingegneristico. Ad esempio, il grafene si è molto diffuso nel settore elettronico grazie alla sua ottima conduttività. Il nano-biossido ha iniziato ad essere impiegato in cosmetici e rivestimenti per i vetri delle finestre grazie alla sua capacità di assorbire i raggi UV. Altri nanomateriali vengono impiegati per la somministrazione di appositi farmaci direttamente agli organi bersaglio.

Se da un lato le loro proprietà uniche permettono di realizzare applicazioni innovative in diversi settori, dall’altro, proprio per le loro caratteristiche nuove, i nanomateriali rappresentano un rischio emergente nell’ambito della salute e sicurezza sul lavoro, in quanto possono dar vita a disturbi e malattie.

Quali rischi?

Ad oggi, la conoscenza dei rischi e degli effetti negativi associati all’esposizione a nanomateriali è limitata. Infatti, trattandosi di materiali “recenti”, i riscontri relativi agli effetti generati sulla salute umana sono scarsi e limitati a test condotti su colture cellulari e animali da laboratorio. Tuttavia, nonostante i meccanismi che stanno alla base degli effetti negativi sull’uomo non siano ancora stati del tutto compresi, alcuni effetti negativi sono stati individuati.

Le principali vie di esposizione a nanomateriali sono:

  • inalazione: la movimentazione e manipolazione di nanomateriali allo stato secco può far disperdere gli stessi nell’aria respirata dai lavoratori;
  • esposizione cutanea: la presenza di lesioni cutanee o ferite consente il passaggio di nanomateriali all’interno del corpo dei lavoratori;
  • ingestione: è meno probabile rispetto all’inalazione e all’esposizione cutanea, tuttavia può avvenire qualora i lavoratori che lavorano a contatto con i nanomateriali non si puliscano adeguatamente le mani o non si cambino i vestiti prima di mangiare o bere.

Una volta che i nanomateriali entrano nell’organismo umano possono essere assorbiti, distribuiti, metabolizzati e possono raggiungere diversi organi, quali: polmoni, fegato, reni, organi riproduttivi, cervello, ecc. Alcuni nanomateriali possono provocare: lesioni polmonari, reazioni infiammatorie, problemi al sistema cardiovascolare, danni ai tessuti, fibrosi e tumori. Più sono piccole le dimensioni dei nanomateriali e maggiore è il rischio legato all’insorgenza di tali problemi. Altri nanomateriali, come i nanotubi di carbonio, sono in grado di attraversare la placenta e di raggiungere il feto. I nanomateriali costituiti da fibre lunghe e sottili, invece, possono provocare problemi simili a quelli causati dall’amianto. In particolare, si ritiene che i rischi maggiori siano provocati dall’esposizione alle nanofibre più lunghe di 5 micrometri e con un rapporto lunghezza – larghezza maggiore di 3:1. Lo IARC (Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro) ha classificato i nanotubi di carbonio del tipo MWCNT-7 come possibili cancerogeni (categoria 2B).

Per quanto riguarda la sicurezza, invece, i nanomateriali possono incrementare il rischio di incendio e il rischio legato alla formazione di atmosfere esplosive.

Alla luce di quanto detto risulta importante gestire nel modo corretto l’esposizione a nanomateriali al fine di tutelare la salute e la sicurezza dei lavoratori.

Come intervenire per ridurre il rischio?

La gestione dei nanomateriali richiede interventi analoghi a quelli applicati negli ambienti di lavoro in cui sia possibile l’esposizione ad agenti chimici pericolosi. La valutazione dei rischi gioca un ruolo fondamentale per poter gestire i nanomateriali nel modo corretto. La valutazione deve partire da un inventario di tutti i nanomateriali presenti nell’ambiente di lavoro e dall’analisi delle schede di dati di sicurezza degli stessi. Solo in questo modo è possibile valutare correttamente l’esposizione per inalazione, per via cutanea e per ingestione. Scopo della valutazione è quello di definire un piano di azioni da adottare per poter ridurre il rischio. Nella valutazione è importante considerare anche eventuali lavoratori vulnerabili come le lavoratrici in gravidanza o in periodo di allattamento, in modo da capire se siano necessarie ulteriori misure specifiche.

La normativa europea stabilisce un ordine di priorità per le azioni da mettere in atto per eliminare o ridurre al minimo l’esposizione dei lavoratori alle sostanze pericolose. La gerarchia è la seguente:

  • sostituzione: tale azione può risultare molto difficile in considerazione del fatto che i nanomateriali vengono utilizzati per le loro proprietà uniche. Per ridurre al minimo l’esposizione per inalazione i nanomateriali possono essere gestiti come liquami o paste. In questo modo i nanomateriali vengono “intrappolati” e si riduce la possibilità di aerodispersione;
  • misure tecnologiche: per prevenire l’emissione nell’ambiente lavorativo possono essere adottati sistemi chiusi di trattamento dei nanomateriali. In alternativa, possono essere messe in atto misure tecniche di controllo, come la ventilazione locale e generale. Questa misura aiuta a prevenire la dispersione dei nanomateriali. In tal caso si rende necessario un idoneo sistema di filtraggio per separare l’aria esausta dalle nanoparticelle;
  • misure organizzative: comprendono le attività di informazione e formazione dei lavoratori e la definizione di corrette procedure di lavoro per contenere adeguatamente il rischio. Inoltre, il datore di lavoro dovrebbe ridurre al minimo il numero di lavoratori che lavorano a stretto contatto con i nanomateriali e ridurre le ore di lavoro di esposizione. Infine, le zone lavorative in cui si può verificare l’esposizione devono essere indicate da appositi cartelli di pericolo e l’accesso alle stesse deve essere limitato;
  • misure di protezione personale: se le misure sopra elencate non possono essere messe in atto o risultano non sufficienti, devono essere utilizzati appositi dispositivi di protezione individuale DPI), quali maschere o facciali filtranti, guanti, occhiali e indumenti da lavoro. Per scegliere i DPI nella maniera corretta si consiglia di consultare sempre la scheda di sicurezza dei nanomateriali utilizzati.

[a cura di: Ing. Davide Marcheselli – Syrios Srl]