ננוטכנולוגיה והסכנות לבטיחות ובריאות העובד
העשור האחרון מתאפיין בהתעניינות רבה בפיתוח הטכנולוגיות החדשות, המבוססות על ההתנהגות הייחודית של חלקיקים ומבנים בקנה מידה של ננומטרים, אשר הביאו לפיתוח מואץ ונרחב של הננוטכנולוגיה. הננוטכנולוגיה עוסקת בבניית עצמים מאבני בניין בממדים של ננומטר (מיליונית המילימטר). להלן תקציר הסקירה של המכון האמריקאי הלאומי לבטיחות ובריאות בעבודה (NIOSH), בנושא ננוטכנולוגיה והסכנות לבטיחות ובריאות העובד. בגדלים של ננומטר החומרים מתחילים להציג מאפיינים יחידים במינם, העשויים להשפיע על צורות ההתנהגות הפיזיקאליות, כימיות וביולוגיות. זהב, למשל, שהוא אינרטי מהבחינה הכימית בקנה מידה רגיל, עשוי לשמש קטליזאטור כימי רב עוצמה בקנה מידה של ננו. מחקר, פיתוח ושימוש במאפיינים האלה הם הלב של הטכנולוגיה החדשה. חלקיקי האבקה "בגודל של ננו" (מספר ננומטרים בקוטר, המכונים גם חלקיקי ננו) הם בעלי חשיבות פוטנציאלית ביישומים רבים. אף כי חלק רב של ננוטכנולוגיה נמצא עדיין בשלב טרום-מסחרי, חומרים ננומטריים מוצאים שימוש הולך וגובר באופטרוניקה, באלקטרוניקה, במגנטיות, בהדמיה רפואית, בנשיאה ופיזור של תרופות, בקוסמטיקה וביישומי הקטליזאטורים והחומרים. מספר גדל והולך של מוצרים וחומרים זמין עתה באופן מסחרי. אלה כוללים אבקות, תמיסות ותרחיפים של חומרים בקנה מידה של ננו. דו-תחמוצת הטיטניום בקנה מידה של ננו, למשל, מוצאת שימושים בקוסמטיקה, במשחות מגן מפני קרינת השמש ובחלונות המתנקים מעצמם, וסיליקה בקנה מידה של ננו משמשת כחומר מילוי במגוון של מוצרים, כולל סתימות בשיניים. לאחרונה, חדרו לשוק מספר מוצרי צריכה "משופרים", המשתמשים בננו-טכנולוגיה, (כגון אריגים נטולי קמטים וכתמים, וכדורי טניס עמידים יותר, המשתמשים ברכיבים של גומי בוטילי \ מרכיבים ננומטריים). ציפויי ננו ורכיבי ננו משמשים במגוון רחב של מוצרי צריכה, החל באופניים וכלה בכלי רכב. בארה"ב, בין השנים 1997 עד 2003 ההשקעה הממשלתית בקנה מידה עולמי בתחום זה עלתה מ- 432 מיליון דולר לשנה עד לכמעט 3 מיליארד דולר לשנה, וההשקעה הכוללת במוצרים הקשורים בננו-טכנולוגיה צפויה לחרוג מעבר ל 1 טריליון דולר בשנת 2015.
יישומים אפשריים של ננוטכנולוגיה בבטיחות ובגהות בתעסוקה ננו-טכנולוגיה טומנת בחובה הבטחה גדולה לחברה, והבטיחות והגהות התעסוקתית אינן יוצאות מן הכלל. חומרי ננו מהונדסים עשויים לסייע בפיתוח של אמצעי סינון בעלי ביצועים מעולים, של מסיכות גז, של ציפויי בדים העמידים בלכלוך \ דוחי אבק \ המתנקים מעצמם, של מילויים לחומרים סופגי רעש, של חומרים מעכבי בעירה, של יריעות הגנה למניעת נפילה מגגות ושל מסכי בקרת האוורור במכרות, של קטליזאטורים לצמצום תכולה של גזי פליטה מזיקים, וסילוק מזהמים וחומרים מסוכנים. חיישנים והתקני תקשורת, המבוססים על ננו-טכנולוגיה, עשויים לעזור בטיפול במצבי חירום ולדרבן את העובדים לנקיטת צעדי מנע לצמצום חשיפתם לסיכוני הפגיעה. מידותיהם הזעירות בשילוב עם טכנולוגיה של תקשורת אלחוטית מקלות על פיתוח של חיישנים ניידים, הצמודים לעובד, ושל מערכות ניהול הבטיחות והגהות התעסוקתית בזמן אמת. תאי דלק, המבוססים על ננו-טכנולוגיה, מכשירי אבחון מעבדתיים, המותקנים על שבבים, והתקנים אופטו-אלקטרוניים הם כולם בעלי הפוטנציאל להיות מועילים לתכנון עבודה בטוחה, בריאה ויעילה.
חשיפה תעסוקתית והשאלות העולות בנוגע לסיכונים הבריאותיים מחומרי הננו הסיכונים בתחום הבריאות התעסוקתית, הכרוכים בייצור ובשימוש בחומרי ננו, עדיין אינם מובנים בברור. הגידול המהיר של ננו-טכנולוגיה מוביל לפיתוח של חומרים, התקנים ותהליכים חדשים, החורגים מרחק רב מעבר להבנתנו הנוכחית את השפעותיהם על הסביבה ועל האדם. לעובדים בתעשיות הקשורות בננו-טכנולוגיה יש פוטנציאל להיות חשופים לחומרים מהונדסים חדישים, בעלי מידות, צורות, ותכונות פיסיקליות וכימיות ייחודיות, ברמות העולות במידה ניכרת על הריכוזים הסביבתיים. חומרי והתקני ננו רבים נוצרים מחלקיקים בקנה מידה של ננו-מטר (חלקיקי ננו), המיוצרים תחילה כתרסיסים או כתרחיפים קולואידליים. החשיפה לחומרים אלה, בעת ייצורם והשימוש בהם, עלולה להתרחש על ידי שאיפה, מגע עם העור או בליעה. חומרי ננו, היכולים להישאף, להיבלע או העלולים לחדור דרך העור, מעוררים שאלות בדבר השפעותיהם האפשריות על הבריאות. תהליכים, המוליכים להיווצרות של חלקיקים מרחפים בקנה מידה של ננו-מטר, חלקיקים ננשפים של ננו-מבנים (בדרך כלל קטנים מ- 4 מיקרו-מטר) וטיפות זעירות ננשפות של תרחיפים המכילים חומרי ננו, תמיסותיהם או משחותיהם הדלילות, כל אלה מדאיגים במיוחד בכל הנוגע לחשיפות פוטנציאליות על ידי שאיפה. אולם, כדי להבין את ההשפעות של החשיפות התעסוקתיות האלו על בריאות העובדים דרוש עדיין מחקר רב. מידע מזערי עומד עתה לרשות הרבים בכל הנוגע לדרכי החשיפה העיקריות, רמות חשיפה פוטנציאליות ורעילות החומרים. כל המידע הקיים בא בעיקר מחקר החלקיקים הזעירים ביותר (המוגדרים בד"כ כחלקיקים קטנים מ- 100 ננו-מטרים). המחקרים המתקדמים צריכים לענות על שאלות המפתח, כגון: מהם האופנים, בהם העובדים עלולים להיחשף לחומרי ננו בעת ייצורם והשימוש בהם? מהן דרכי החדירה, בהן חומרי ננו עלולים לחדור לגוף האדם בעת החשיפות האלו? אחרי חדירתם לגוף האדם, לאן חומרי ננו עלולים לעבור וכיצד הם פועלים פעולות גומלין פיזיולוגיות וכימיות עם אברי הגוף? האם פעולות הגומלין האלו בלתי מזיקות הן או שהן עלולות לגרום לתוצאות מזיקות, אקוטיות או כרוניות? מהן השיטות המתאימות למדידה ולבקרה של החשיפות לחלקיקים בעלי קוטר של ננו-מטרים וחומרי ננו באתר העבודה? ככלל, במקום העבודה, בו עלולות להתרחש חשיפות לחומרים שהשפעותיהם על הבריאות אינן מובנות כהלכה, העקרונות המבוססים היטב של הבטיחות והגהות התעסוקתית דורשים למזער את החשיפה על ידי השימוש בבקרות. בקרות אלו, בסדר העדיפויות המסורתי, כוללות בקרות הנדסיות, בקרות ניהוליות וציוד מגן אישי. זיהוי של שיטות בקרה מתאימות תלוי בידיעת המאפיינים של חומר ננו, כיצד החשיפות לחומרי ננו יכולות להתרחש במקום העבודה, מהן ההשפעות הפוטנציאליות של חשיפה במקום העבודה לחומר נתון, וכיצד החשיפות לחומרי ננו יכולות להימדד בדיוק ובצורה אמינה. על ידי קידום המחקר בשטחים אלה, NIOSH (המכון הלאומי האמריקני לבטיחות ולגיהות תעסוקתית) ועמיתיו מקווים ליצור נתונים חדשים הנותנים תשובה לשאלות הנוגעות לבקרות.
מחקרים על תכונות חומרי ננו והשפעותיהם הבריאותיות ופעילות NIOSH בתחום NIOSH משתפת פעולה באופן הדוק עם סוכנויות פדראליות אחרות בארה"ב ועם ארגונים במגזר הפרטי בתכנון, בניהול ובתמיכה במחקר, שיתמוך בפיתוח ושימוש אחראי בננוטכנולוגיה, מחקר העשוי לעזור לאנשי המעשה ליישם את עקרונות הבטיחות והגהות התעסוקתית במקומות עבודה העלולים להיות חשופים לחומרי ננו. יחד עם הרשות למזון ולתרופות, NIOSH משתתפת בנשיאות של קבוצת העבודה הבין-ארגונית בנושאים של ננו-טכנולוגיה והשפעותיה על הסביבה והבריאות (NEHI). NIOSH מתמידה במחקר אסטרטגי רב-תחומי,המתבסס על ניסיונו של המכון בהגדרת התכונות, המאפיינים וההשפעות של חלקיקים אולטרא-זעירים, כגון אדי ריתוך וחלקיקים הכלולים בגזי פליטה של מנועי דיזל, להם יש תכונות משותפות אחדות עם חומרי ננו מהונדסים; על יכולתו של NIOSH לבצע מחקרי מעבדה מתקדמים בנושא ההשפעות על הבריאות; ועל עובדת היותה מובילה בקביעת המדיניות והנהלים בתחום הגהות התעשייתית. התכנית של NIOSH מבוססת גם על השותפות ההדוקה של המכון עם שותפיו בתעשייה, בעבודה, בממשלה ובאקדמיה. המאמצים האלה הנם קריטיים כדי לעזור לארה"ב להישאר חזקה ובת תחרות בשוק הדינאמי של ננו-טכנולוגיה. נוסף לכך, NIOSH עוסקת בהערכת היתרונות היחודיים שהננוטכנולוגיה מסוגלת לספק כדי לשפר את הבטיחות והגהות התעסוקתית. חוקרי NIOSH ועמיתיהם מתמידים גם במחקר המתמקד בשאלה כיצד יש למדוד את החשיפות לחומרי ננו במקום העבודה, שאלה המתעוררת עקב העובדה שחומרי ננו שונים בצורות משמעותיות מהחומרים המסורתיים שעבורם נקבעו נהלי המדידה והציוד קיים. גורם אחד קשור במכשור: באופן כללי, ההתקנים והשיטות הזמינים אינם מתוכננים כדי לקחת ולנתח דגימות בקנה מידה של ננו. גורם אחר קשור באי-וודאות בדבר הפרמטרים המתאימים לדגימה ולניתוח. נהלי המדידה של חומרים מסורתיים מבוססים על מסה של חלקיקים ועל כימיה של כמויות גדולות כמאפיינים המכריעים לקביעה, האם לחומר עלולות להיות השפעות מזיקות. במקרה של חומרי ננו, המחקר הנוכחי מרמז שכימיית המסה וכימיית הכמויות הגדולות עשויה להיות חשובה פחות מגודל החלקיקים, גודל פני השטח והפעילות הכימית של פני שטח החלקיקים, ואלה עשויים לשמש כפרמטרים הרלוונטיים ביותר למדידות. NIOSH אומדת את השיטות הפוטנציאליות וטכנולוגיות של מדידת החשיפות לחומרי ננו המרחפים, כגון מכשירים המודדים את מספר החלקיקים ואת גודל פני השטח שלהם. מחקרים של התנהגות חלקיקים זעירים הראו שחלקיקי ננו בעלי מסיסות נמוכה הינם רעילים יותר מחלקיקים גדולים יותר (על בסיס של מסות שוות). קיימים סימנים מובהקים שהשטח החיצוני של החלקיק והכימיה של פני השטח שלו עשויים להיות האחראים העיקריים לתגובות שנצפו בתרביות התאים ובחיות. קיימים גם רמזים שחלקיקי הננו מסוגלים לחדור דרך העור או לעבור ממערכת הנשימה לאיברים אחרים. נמשך המחקר שמטרתו להבין, כיצד אופני פעולות הגומלין הביולוגיות היחודיות הללו יכולות להוביל להשפעות בריאותיות ספציפיות.
מידע נוסף בנושא ננוטכנולוגיה ובטיחות ובריאות העובד ניתן למצוא באתר האינטרנט של NIOSH בכתובת: http://www.cdc.gov/niosh/topics/nanotech/default.html
|
