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Nanoparticles Projetado Desatado (UNP) - Avaliação de Nanoparticles Projetado Desatado de uma Exposição do Trabalhador e de uma Perspectiva Ambiental da Liberação

O Depósito do Dr. Kristin, Traci Lersch, Randall Come Com Os Olhos, Gary Casuccio, Lee Group Inc. de RJ e Divisão de Linnea Wahl, de Ambiente, de Saúde & de Segurança, Laboratório Nacional de Lawrence Berkeley
Autor Correspondente: klbunker@rjlg.com

Introdução

A Nanotecnologia e o uso dos nanoparticles projetados desatados (UNP) são uma área ràpida tornando-se da ciência material. Unbound projectou nanoparticles é definido como os nanoparticles projetados que não são contidos dentro de uma matriz que impeça que os nanoparticles sejam móveis e de uma fonte potencial de exposição. Neste tempo há uns limites ambientais não reguladores da liberação ou uns limites de exposição do trabalhador para nanoparticles projetados desatados. Alguns padrões preliminares do consenso foram emitidos, mas são ainda em desenvolvimento por várias organizações.

Em um esforço para avaliar a exposição do trabalhador e a liberação ambiental potencial de nanoparticles projetados desatados no Laboratório Nacional de Lawrence Berkeley, um estudo piloto da multi-fase foi iniciado no verão de 20091,2. RJ Lee Grupo, Inc. foi retido à assistência no projecto, na instalação, e na aplicação do estudo. Os objetivos do estudo piloto são seguir com o Ministério da Observação (DOE) N456.1 da Energia, A Manipulação Segura Unbound Projectou Nanoparticles3 e cumpre as exigências da GAMA os Centros de Pesquisa que da Ciência de Nanoscale Se Aproximam a Nanoscale ES&H.4

O Que é Borda do Controle

Uma aproximação da borda do controle está sendo usada para fornecer a orientação na gestão de riscos de UNP no Laboratório Nacional de Lawrence Berkeley. Tornado Originalmente na indústria farmacêutica, a borda do controle é um método qualitativo para resumir riscos e controles5. É um conceito que seja aplicável ao campo dos nanomaterials projetados onde há uma informação incompleta no perigo e na exposição6,7,8. A borda do Controle utiliza características básicas de um processo e de seus materiais para determinar um nível de risco generalizado, ambiental ou ocupacional.

Esta informação pode então ser combinada a um nível de melhor do controle serido para o processo. O resultado do processo da borda do controle sugere ou ajudas define o nível de controle apropriado para um processo. Quando o controle é apropriado para o risco, o perigo está abrandado com sucesso. Os Estudos indicam que a borda do controle é altamente bem sucedida em determinar controles adequados quando validada por avaliações e pela monitoração profissionais subseqüentes do local de trabalho9. O processo da borda do controle que está sendo empregado neste estudo piloto é baseado no seguinte algoritmo:

As categorias do Trabalhador/Perigo Ambiental são baseadas primeiramente em atributos do risco tais como a pulverulência, a química, e a toxicidade suspeitada (ponto baixo, media, elevação, muito altamente/desconhecido). As categorias da Probabilidade da Liberação/Exposição são baseadas na capacidade de um material para tornar-se dispersadas (improvável, baixo, provável, provável). As classificações do Nível do Risco (Grau de Perigo) variam de relativamente seguro, 1A ao grau de risco o mais alto, 4D, segundo as categorias determinadas acima.

O nível de controle para um processo deve directamente ser combinado ao risco; isto é, um de baixo nível do controle é combinado geralmente a um de baixo nível do risco, visto que um risco mais alto indica a necessidade para um de mais alto nível do controle. Os Controles podem exceder o nível de risco mas não devem ser menos do que o nível indicado pelo risco. As faixas de controle preliminares desenvolvidas para o Laboratório Nacional de Lawrence Berkeley que ilustra o relacionamento da probabilidade da liberação/exposição à toxicidade potencial ou da severidade são mostradas em um formulário da matriz em Figura 1.

Figura 1. Matriz de Borda Preliminar do Controle de LBNL.

Estudo Piloto de Laboratório Nacional de Lawrence Berkeley

Para estabelecer faixas de controle preliminares, Fase Eu do projecto envolvi discussões com os pesquisadores e a observação dos processos que envolvem capas das emanações, caixas de luva, partes superiores contrárias e sistemas da ablação. Além, um componente-chave da Fase Eu era a caracterização (fonte) dos materiais começando de UNP. As Amostras de materiais de UNP usados em actividades do processo foram obtidas dos pesquisadores, e estas amostras foram analisadas usando a microscopia do ICP e/ou de elétron para estabelecer assinaturas da fonte dos vários materiais começando de UNP.

Por exemplo, em um ouro do laboratório os nanorods estão sendo estudados para o uso em aplicações do sensor. As quantidades do miligrama de material da entrada são obtidas em uma solução aquosa e manipuladas dentro de uma capa funcional da exaustão do laboratório. O material de origem foi analisado em um microscópio de elétron de alta resolução da exploração (SEM) e encontrado para ser primeiramente partículas haste-dadas forma aproximadamente 20 nanômetros no diâmetro e aproximadamente 50 nanômetros de comprimento, segundo as indicações de Figura 2.

Figura 2. imagens da microscopia de elétron Secundário dos nanorods do ouro analisados em uma alta resolução SEM de Hitachi S-5500.

As actividades do estudo da Fase II envolveram a revelação de faixas de controle preliminares. Baseado na caracterização do material de origem como descrita para os nanorods do ouro, uma revisão de actividades do processo, e uma toxicidade supor, uma tabela dos atributos do risco específicos ao material foi gerada. A tabela de atributos do risco para os nanorods do ouro é mostrada na Tabela 1. Uma faixa de controle preliminar foi estabelecida então para este processo, segundo as indicações da Tabela 2.

Atributos do Risco da Tabela 1. para o Ouro Nanorods

Atributo do Risco

Ouro Nanorods

Tamanho de Partícula

partículas Haste-Dadas forma ~20 nanômetros (nm) no diâmetro e em ~50 nanômetro de comprimento; as partículas arredondadas e esféricas eram ~40-50 nanômetro no diâmetro

Morfologia da Partícula

Primeiramente partículas haste-dadas forma; partículas arredondadas e esféricas; observado nos conjuntos

Química Elementar

SEM/EDS: Au; Resíduo do Si

Solubilidade (água)

Insolúvel

Toxicidade do Nanomaterial

Alto

Uma Quantidade de Material Usada

< magnésio 10

Pulverulência/Potencial Transportado Por Via Aérea

Baixo

Número de Pessoas que Faz o Trabalho

1-3

Duração da Operação

< minuto 10

Freqüência da Operação

1-5 vezes/semana

Faixas de Controle Preliminares da Tabela 2. para o Ouro Nanorods

Faixas de Controle Preliminares para o Ouro Nanorods

Probabilidade da Liberação/Exposição

2

Trabalhador/Perigo Ambiental

C

Faixa de Controle Preliminar

II

Um nível de controle preliminar II (refira Fig. 1) foi atribuído a este processo baseado trabalhadores da liberação da categoria nos 2/da probabilidade e categoria C da exposição/perigo ambiental. O Laboratório Nacional de Lawrence Berkeley está executando actividades de pesquisa usando este material com os controles do nível II no lugar para este processo. Assim, o nível actual de controles para este processo conforma-se ao nível de controle indicado pela faixa de controle preliminar.

Na Fase III, as faixas de controle preliminares serão avaliadas mais e alteradas, como apropriado, com base nos dados obtidos com o processo e a amostra da exposição do trabalhador. A metodologia de amostra na Fase III incorporará contadores da partícula do tempo real e métodos de coleção filtragem-baseados da partícula.

Sumário

A Nanotecnologia representa a fronteira seguinte na ciência de materiais com as oportunidades convenientemente ilimitadas. Contudo há um interesse relativo à toxicidade potencial associada com as partículas projetadas na escala nano do tamanho10. Nós construímos uma fundação em métodos da pesquisa, em técnicas da caracterização, na instrumentação analítica, e nas estratégias do controle.

Este trabalho avança a base e a experiência de conhecimento para mover-se para a frente em uma maneira segura no campo emergente da nanotecnologia. O trabalho que está sendo executado em construções do Laboratório Nacional de Lawrence Berkeley nesta fundação e põe na prática uma metodologia que possa ser usada para reduzir riscos ao trabalhador e ao ambiente relativos ao uso dos nanomaterials.

Reconhecimentos

Os autores gostariam ao Leão Banchik do acknowlege, Gaio James, Indivíduo Kelley, Don Lucas, Ron Pauer e Tim Roberts no Laboratório Nacional de Lawrence Berkeley para suas contribuições para o estudo.


Referências

1. Casuccio, G., Come Com Os Olhos, R., Wahl, L., e Pauer, R., “Trabalhador e Avaliação Ambiental de Liberações Projetadas Desatadas Potencial de Nanoparticles: Fase Mim Relatório Final,” RJ Lee Grupo, Inc., e Laboratório Nacional de Lawrence Berkeley, Em setembro de 2009.
2. Casuccio, G., Come Com Os Olhos, R., Wahl, L., e Pauer, R., “Trabalhador e Avaliação Ambiental de Liberações Projetadas Desatadas Potencial de Nanoparticles: Relatório Final da Fase II,” RJ Lee Grupo, Inc., e Laboratório Nacional de Lawrence Berkeley, Em setembro de 2009.
3. O Ministério de Energia, A Manipulação Segura Unbound Projectou Nanoparticles, GAMA N456.1, o 5 de janeiro de 2009.
4. Ministério de Energia, Centros de Pesquisa da Ciência de Nanoscale, Aproximação ao Nanomaterial ES&H, Revisão 3a, Escritório da GAMA da Ciência, o 12 de maio de 2008.
5. No. 2009-152 da Publicação de NIOSH: Caracterização do Risco e Gestão Qualitativas de Perigos Ocupacionais: Controle a Borda (CB), Publicada 17 de agosto de 2009, http://www.cdc.gov/niosh/docs/2009-152/.
6. Zalk, D.M. e Nelson, D.I., “História e Evolução da Borda do Controle: Uma Revisão,” Jornal da Higiene Ocupacional e Ambiental, 5:5, 330-346, 2008.
7. Maynard, A.D., “Nanotecnologia: A Coisa Grande Seguinte, ou Muita Demora sobre Nada? ,” Anais da Higiene Ocupacional, 51:1, 1-2, 2007.
8. Kulinowski, K.M., “Tentação, Tentação, Tentação: Porque as Respostas Fáceis Sobre o Risco do Nanomaterial são Provavelmente Erradas,” AZoNano.com, O 15 de novembro de 2009.
9. Hashimoto, H.G., e outros, “Avaliação da Método-Comparação da Borda do Controle com Avaliação de Risco Detalhada Medida-Baseada,” Jornal da Saúde Ocupacional, Em novembro de 2007, 49(6): 482-92, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18075208, alcançado 28 de agosto de 2009.
10. Lee, R.J., “Nanomaterials - Fixando o Futuro com Lições do Passado, “AZoNano.com, O 15 de novembro de 2009.

Copyright AZoNano.com, Dr. Kristin Depósito (Lee Group Inc. de RJ)

Date Added: Dec 20, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 23:36

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