ЗАДАЧИ ГИГИЕНЫ ТРУДА В СВЯЗИ С НОВЫМИ ФАКТОРАМИ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ. ОЦЕНКА И ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ РИСКОВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ НАНОПРОДУКЦИИ

Кроме того, учитывается физическая форма наноматериала, а также частота и продолжительность процесса, являющегося источником поступления наночастиц в воздух рабочей зоны. По мере увеличения количества образующихся наночастиц мероприятия должны быть направлены в первую очередь на снижение степени распространения наночастиц в помещении, например, установка местной вытяжной вентиляции.Необходимо информировать персонал о потенциальных опасностях на рабочем месте и разрабатывать процедуры, направленные на его защиту. Такие процедуры должны периодически пересматриваться и обновляться. Действия, предпринимаемые для улучшения условий работы, должны постоянно доводиться до сведения персонала.В случае, если инженерные мероприятия и методы административного контроля не могут обеспечить защиту персонала от воздействия наноматериалов, то рекомендуется использование респираторов. Еще не разработаны нормативы концентраций наночастиц в воздухе рабочей зоны, поэтому рекомендуется ориентироваться на ПДК и ПДУ, установленные для частиц схожего химического состава с учетом их размера.3.2. Рекомендации по использованию алгоритмаоценки уровня потенциальной опасности наноматериаловВ условиях антропогенной нагрузки на экосистемы наноматериалы воздействуют на организм человека не изолированно, а в сочетании с контаминантами объектов окружающейсреды, имеющих традиционную степень дисперсности [10; 11]. Совокупное действие наорганизм разных по механизму воздействия вредных факторов, при разных путях ихпоступления, приводит либо к усилению токсического эффекта (синергизм), либо, напротив,к его ослаблению (антагонизм) [7]. Действенным инструментом исследования безопасностиявляется анализ риска.Метод оценки жизненного цикла (ОЖЦ) - один из ведущих инструментов экологического менеджмента в Европейском союзе, основанный на серии ISO-стандартов ипредназначенный для оценки эколого-экономических, социальных аспектов и воздействийна окружающую среду в системах производства продукции и утилизации отходов.Принципы, содержание, требования этапов проведения ОЖЦ регламентируются стандартами ISO [3; 8; 9].Таким образом, для определения экологического риска необходимо знать число вредных экологических событий и количество потенциально вредных событий заопределенное время или в определенном объеме или массе, в которых эти событияпроисходят.Нанотехнологическая продукция сталкивается с множеством проблем, обусловленных различной степенью риска загрязнения окружающей среды [1].По кровотоку наночастицы циркулируют по всему организму и накапливаются в органах и тканях, включая мозг, печень, сердце, почки, селезенку, костный мозг, нервную илимфатическую системы [6]. В работе [2] при обследовании состояния здоровья людей,подвергающихся воздействию наночастиц цветных металлов и их оксидов, наблюдалисьявления ринитов, фарингита, наклонность к ОРВИ, бронхиту.У некоторых обследованных обнаружены изменения со стороны нервной системы, вегетативно-эндокринной дистонии. Смеси порошков металлов могут вызывать болеетяжелое поражение этих органов.Для количественной оценки риска используют показатель риска RN – отношение числа неблагоприятных событий или явлений (п) к величине действующего фактора опасности,например к полному числу случаев проявления опасности (N):Rn=n /N (1)С целью определения перечня потенциально вредных наночастиц или наноматериалов необходимо определить все компоненты, образующие наночастицы и наноразмерныеаэрозоли в результате производственной деятельности. При этом необходимо учитыватьвозможные пути трансформации наночастиц и наноматериалов с учётом их физикохимических свойств (растворение, агрегация, адсорбция дополнительных токсичныхконтаминантов и т.д.), способные повлиять на величину потенциальной опасности как всторону уменьшения, так и увеличения.Для этого необходимо рассмотреть риски для персонала и окружающей среды, возникающие на каждой стадии жизненного цикла.Рисунок 3. Жизненный цикл наноматериаловНа первой стадии необходимо собрать информацию, определяющую потенциальную опасность для здоровья человека: •физические характеристики (размер и форма), •физикохимические характеристики (растворимость в воде и биологических жидкостях, зарядчастицы, адсорбционная ёмкость, устойчивость к агрегации, гидрофобность, адгезия кповерхностям, способность генерации свободных радикалов), •молекулярно-биологическиехарактеристики (способность взаимодействовать с биологическими макромолекулами инадмолекулярными структурами), •цитологические характеристики (способностьнаноматериалов вызывать гибель клеток (по механизмам некроза или апоптоза) илиприводить к появлению в них более или менее стойких морфологических изменений,способность к накоплению в клетках), •токсикологическая характеристика (взаимодействиеконкретных нанообъектов с различными системами окружающей среды (атмосфера, гидросфера, почвы)), чтобы получить ответы на вопросы: как в ходе этих процессов изменяютсясвойства наночастиц, каким образом абиотические факторы (солесодержание, pH, ионнаясила растворов и т.д.) влияют на физико-химические свойства наноматериалов?При оценке влияния наноматериалов на этапе их применения учитывается способ использования наночастиц, что определяет путь их воздействия на здоровье человека.Для оценки риска наноматериалов на этапе их использования необходимо охарактеризовать их опасность по тем же свойствам, что и на этапе производства.При таком прогнозировании опасности наноматериалов необходимо брать в расчет изменение их состава и свойств во времени и пространстве [4].При попадании в окружающую среду наночастицымогут взаимодействовать с ней с образованием золей [5].Наноматериалы могут эффективно сорбировать вещества из окружающей среды и сами поглощаться другими компонентами экологической системы, например поверхностью почви грунтов [12; 13].На заключительном этапе жизненного цикла наноматериалов существует лишь незначительная вероятность влияния на окружающую среду, что связано с их склонностью кдеградации. Наиболее сложным является их отделение в установках для переработки отходов.Для идентификации наночастиц должны быть учтены следующие характеристики материалов: размер и форма материала, характер, заряд, поверхностные функциональные группы, химическая формула.Таким образом, общая оценка риска, создаваемая полным жизненным циклом наноматериалов, будет состоять из суммы основного и дополнительного рисков для персонала и для окружающей среды.На основании работы [2] установлено, что имеется вредный фактор при производстве наноматериалов и для персонала имеются обстоятельства, при котором будет нанесен ущерб здоровью работника.Поэтому необходимо рассмотреть фактор опасности определенного вида для отдельного индивидуума (индивидуальный риск).При определении индивидуального риска необходимо учитывать долю времени нахождения в «зоне риска».Тогда индивидуальный риск RИНД для человека может быть рассчитан по формулеRИНД = А∑ωiДi , (2)где А – коэффициент риска; ωi – взвешивающий коэффициент для органа или ткани; Дi– эквивалентная доза, учитывающая поступление наноматериалов определенным путем(ингаляция, прием с водой и пищей, через кожу) к рассматриваемому органу или ткани.При вычислении риска необходимо учитывать: основной риск, дополнительный риск и общий или суммарный риск [4]. Основной риск Rа - это риск, который существует длялюдей безотносительно какого-либо источника риска (наиболее предсказуемые риски).Дополнительный риск Rд - это риск, обусловленный каким-то определённым источникомриска (например, риск воздействия производства наночастиц, нанотоксикологический риск,биологическое действие наноматериалов, риск за счет загрязнения окружающей среды в большом городе и т.п.).Суммарный риск Rсум равен сумме основного и дополнительного рисков Rд.:Rсум = Rа + Rд . (3)Риск для персонала (Rп), занятого в производстве наноматериалов и продуктов, содержащих наноматериалы, возникает, в первую очередь на этапах 1, 2, 3 и 5. Риск длянаселения (RH) возникает в результате выбросов и сбросов наноматериалов (основной риск,RA) на этапах 1, 2, 3 и 5, а также при использовании товаров, содержащих наноматериалы наэтапе 4 и сопутствующие загрязняющие вещества (дополнительный риск, Rд) на этапах 1, 2,3 и 5. Риск для окружающей среды (RОС) возникает в результате выбросов и сбросовнаноматериалов (основной риск, RA) на этапах жизненного цикла наноматериалов 1, 2, 3 и 5,а также сопутствующих загрязняющих веществ (дополнительный риск, Rд).Таким образом, общая оценка риска, создаваемая полным жизненным циклом наноматериалов, будет состоять из суммы основного и дополнительного рисков для персонала и для окружающей среды и населения:RП = RAП + RБП = R1П + R2П + R3П + R5П + RдП,RН = RAН + RБН = R1Н + R2Н + R3Н + R4Н+R5Н + RдН, (4)RОС = RAОС + RБОС = R1ОС + R2ОС + R3ОС + R5ОС + RдН.Дополнительный риск рассчитывается для каждого конкретного производства.ВЫВОДЫ1. Наночастицыипользуются, как биосенсоры, флуоресцентные ярлыки молекулярного масштаба, факторы визуализации, средства направленной доставки лекарственных веществ и другие средства, полезные в биологии.2. В России исследования по проблеме нанобезопасности проводятся по инициативе Роспотребнадзора с конца 2006 г. По заданию Роспотребнадзора был разработан проект «Концепции токсикологических исследований, методологии оценки риска, методов идентификации и количественного определения наноматериалов», также были разработаны Методические рекомендации «Оценка безопасности наноматериалов», предназначенные для использования в органах санитарно-эпидемиологического контроля в целях определения безопасности наноматериалов и продуктов нанотехнологий для здоровья человека.3. Поскольку наночастицыобладают свойствами, отличными от их аналогов в форме микро- и макроскопических «дисперсий», наноматериалы представляют собой принципиально новый фактор, воздействующий на организм и среду его обитания. Это ставит на повестку дня разработку методов оценки риска возможного негативного воздействия наноматериалов на здоровье человека и организацию контроля их оборота.Наночастицыобладают рядом особенностей, которые могут делать их потенциально опасными по токсическому воздействию.Опасность наноматериалов напрямую связана с их размерами, с высокой удельной поверхностью, которая обусловливает высокую химическую активность и высокую способность к проникновению в организм.4. Разработаны рекомендации и предложения по улучшению условий труда при работе с наноматериалами.Оценку рисков, создаваемую полным жизненным циклом наноматериалов, необходимо рассчитывать из основного и дополнительного рисков для персонала и для окружающейсреды.ЗАКЛЮЧЕНИЕСогласно исследованиям, воздействие наноматериалов на различные системы организма может повлечь за собой серьезные патофизиологические результаты, такие как повреждение ДНК, нарушения центральной и периферической нервной системы, хронические воспаления, инсульт, инфаркт, а также возможное увеличение органов в размерах и их дисфункция [28].Если объем производства наноматериала не превышает 1 т/год, в ходе производства не образуются аэрозоли и отсутствует возможность проникновения материала в организм персонала производства, потребителей продукции, населения, то считается, что данный материал обладает низким уровнем потенциальной опасности [24].1.В этом случае наноматериал оценивается по имеющимся показателям его состава. Исследований по специфическому биологическому действию компонентов в виде наночастиц не требуется.2.Если наноматериал соответствует среднему уровню потенциальной опасности, то осуществляется общетоксикологическая оценка материала, а при необходимости проводятся некоторые виды специальных исследований [12].3.Если наноматериал соответствует высокому уровню потенциальной опасности, проводится полный комплекс исследований по проникновению наноматериалов через биологические мембраны и барьеры организма, распределению по органам и тканям, накоплению в жировой ткани, осуществляется общетоксикологическая оценка (острая, подострая и хроническая токсичность), комплекс специальных исследований, включающий тестирование генотоксичности, мутагенности, тератогенности, влияния наноматериалов на геномный (экспрессия генов) профиль организма, иммунотоксичности, проницаемости барьера желудочно-кишечного тракта, аллергенности.БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК1. Александровская Н.В. «Опасность нанотехнологий. Шаги по ее оценке и преодолению» //Нанотехнологии и охрана здоровья. № 1 (2). М., 2010.2.Анциферова И.В. Наноматериалы и потенциальные экологические риски. Порошковая металлургия и функциональные покрытия // Известия вузов. - 2010. - № 1. - С 48-53.3. Анциферова И.В., Зенков А.И., Эсаулова И.А., Владимирский Е.В. Влияние нанопорошков на функциональные системы организма // Технология металлов. – 2012. - № 3. - С. 19-27.4. Артюхов И.В., Кеменов В.Н., Нестеров С.Б. Биомедицинские технологии. Обзор состояния и направления работы. Материалы 9-й научно-технической конференции "Вакуумная наука и техника" - М.: МИЭМ, 2002, с.244-2475. Артюхов И.В., Кеменов В.Н., Нестеров С.Б. Нанотехнологии, биология и медицина. Материалы 9-й научно-технической конференции "Вакуумная наука и техника"-М.: МИЭМ, 2002, с.248-2536.Браун Стивен. Стандарты нанотехнологий в области безопасности и экологии// Мир стандартов. 2007. № 5 (16). С. 39—41.7. Гмошинский И.В. Современное состояние проблемы оценки безопасности наноматериалов / И.В. Гмошинский, В.В. Смирнова, С.А. Хотимченко, //Российские нанотехнологии. 2010. Т. 5. № 9—10. С. 6—10.8. Гмошинский И.В. Хотимченко С.А. Тутельян В.А. «Проблема обеспечения безопасности наноразмерных объектов для здоровья человека» //Гигиена и санитария. 2009. № 5. С. 7—11.9. Жлоба А.А., Иванова С.Ю. Изучение свойств и выявление экспрессии рецептора активированного альфа-2-макроглобулина человека. Клиническая лабораторная диагностика. 2002. №4: 7-11.10.Иванов А. С., Корляков А. В., Лучинин В. В., Таиров Ю. М. Профессионально-ориентированное кадровое обеспечение наноиндустрии // Наноиндустрия. 2009. № 4. С. 76-81.11. Ильницкая А.В. Гигиена труда при применении низкотемпературной плазмы в промышленности: Автореф. дис. … д-ра мед. наук. М.; 1986.12.Кобаяси H. Введение в нанотехнологию/ H. Кобаяси: пер. с японск. 2-е изд. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. — 134 с.13. Кацнельсон Б.А., Привалова Л.И., Дегтярева Т.Д., Кузьмин С.В., Гурвич В.Б., Сутункова М.П. и др. Анализ некоторых результатов экспериментального изучения токсикологии наночастиц с позиций гигиенического нормирования. Уральский медицинский журнал. 2011; 9: 35–8.14.Лучинин. В. В. Наноиндустрия и безопасность // Наноиндустрия. 2008. № 3. С. 4-9.15.Лучинин В. В., Хмельницкий И. К. Разработка курса лекций по новой дисциплине «Безопасность наноматериалов и процессов наноиндустрии» // Биотехносфера. 2009. № 4. С. 37-41.16. Лысцов В.Н., Мурзин Н.В. Проблемы безопасности нанотехнологий. М.: МИФИ; 2007. 17.Митрохин О.В. Проблемы обращения наноматериалов и работы с нанотехнологиями – пути обеспечения медикосанитарной безопасности наноиндустрии. Здравоохранение населения и среда обитания. 2009; 2: 4–7.18. Нестеров C.Б. Нанотехнология. Современное состояние и перспективы. "Новые информационные технологии". Тезисы докладов XII Международной студенческой школысеминара-М.: МГИЭМ, 2004, 421 с., с.21-22.19.Нейков О. Д. Аспирация и обесточивание воздуха при производстве порошков/ О. Д. Нейков, И. И. Логачев. — М.: Металлургия, 1981. — 192 с.20. Об утверждении Концепции токсикологических исследований, методологии оценки риска, методов идентификации и количественного определения наноматериалов. Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 31 октября 2007 г., № 79.21. О надзоре за продукцией, полученной с использованием нанотехнологий и содержащей наноматериалы. Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 23.07.2007; № 54.22. Онищенко. Г.Г., Тутельян В.А. «О концепции токсикологических исследований, методологии оценки риска, методов идентификации и количественного определения наноматериалов». Вопросы питания. Т. 76. № 6. М., 2007.23. Потапов А.И., Тулакин А.В., Луценко Л.А., Егорова А.М., Гвоздева Л.Л. Международные стандарты безопасности при профессиональном воздействии наночастиц и гармонизация гигиенических подходов. Здоровье населения и среда обитания. 2011; 5: 21–3.24. Президентская инициатива "Стратегия развития наноиндустрии" от 24.04.07 № ПР-66825. Приказ Роспотребнадзора № 280 от 12.10.2007г. Об утверждении и внедрении методических рекомендаций "Оценка безопасности наноматериалов".26. Путин С. Б., Самарин В. Д Нанобезопасность на рабочем месте: проблемы и решения// Стандартизация, метрология, безопасность. 2010. № 5.27. Санитарные правила по определению класса опасности токсичныхотходов производства и потребления. СП 2.1.7.1386-03. – М. : Министерствоздравоохранения РФ, 2003.28. Сергеев, Г. Б. Нанохимия: учеб. пособие / Г. Б. Сергеев. – М. : КДУ,2006. – 336 с. 29. Скопенко, В. В. Координационная химия: учеб. пособие / В. В. Скопенко [и др.]. – М. : Академкнига, 2007. – 487 с.30.Сомов О. В. Получение пиролитических карбидохромовых покрытий// Конструкции из композиционных материалов: Межотр. науч.-техн. журнал. — М., 2006. Вып. 4. С. 237—242.31. Третьяков Ю. Д., Гудилин Е. А. (2009) Основные направления фундаментальных и ориентированных исследований в области наноматериалов // Успехи химии. Т. 78. С. 867–888.32.Уатсайдс Дж., Эйглер Д., Андерс Р. Нанотехнологии в ближайшем десятилетии. Прогноз направления исследования/ Под ред. М. К. Рокко, Р. С. Уильямса и П. Апивисатоса: пер. с англ. — М.: Мир, 2002. — 292 с.33. Ушаков Е.Н., Алфимов М.В., Громов С.П. (2008) Принципы дизайна оптических молекулярных сенсоров и фотоуправляемых рецепторов на основе краун-эфиров // Успехи химии. Т. 77. № 1. С. 39–59.34. Huang L.Y., Yang M.C. Hemocompatibility of layer-by-layer hyaluronic acid/heparin nanostructure coating on stainless steel for cardiovascular stents and its use for drug delivery. 2005; 39 (5):1378–83.35. Hyung H., Fothner J.D., Kim J.H. Natural organic matter stabilizes carbon nanotubes in the aqueous phase // Environmental Science and Technololgy. – 2007. – V. 49. – P. 179-184.38. Jiang J., Oberdorster G., Elder E., Gelein R., Mercer P., Biswas P. Does nanoparticle activity depend upon size and crystal phase? // Nanotoxicology. - 2008. - Vol. 2, № 1. - P. 33–42.39. Meissner D., Gokhberg L., Sokolov A. (eds.) Science, Technology and Innovation Policy for the Future. Potentials and Limits of Foresight Studies. New York, Dordrecht, London, Heidelberg: Springer. 2013.40. Nakazawa G., Finn A.V., Virmani R. Vascular pathology of drug-eluting stents. Herz. 2007; 32(4): 274-280.41. Nanosci. Nanotechnol. 2006; 6(9-10): 3163-3170. 42. Paraskevas K.I., Mikhailidis D.P. Angiogenesis: a promising treatment option for peripheral arterial disease. Curr. Vasc. Pharmacol. 2008; 6(2): 78-80.43. Resnik Institute. Critical Materials for Sustainable Energy Application. Pasadena, CA: California Institute of Technology.2011. 310 р.44. Sokolova A., Makarova E. Integrated Framework for Evaluation of National Foresight Studies // Science, Technology and Innovation Policy for the Future: Potentials and Limits of Foresight Studies / Eds. D. Meissner, L. Gokhberg, A. Sokolov. New York, Dordrecht, London, Heidelberg: Springer. 2013. Р. 11–30.45. Suzuki H., Gabrielson E., Chen W. et al. A genomic screen for genes upregulated by demethylation and histone deacetylase inhibition in human colorectal cancer. Nat. Genet. 2002; 31(2): 141-149.46. WeisnerM.R., and Bottero J-Y. // Environmental Nanotechnology: Applications and Implications of Nanomaterials. – New York : McGraw-Hill, 2007. – P. 445-479.ПРИЛОЖЕНИЕ 1.Технологическоеиизмерительноеоборудованиедляконтроляпроизводственныхпомещенийнаноиндустрииииндивидуальные средства защитыа — вытяжное оборудование (PSPN, Франция); б — индивидуальное защитное оборудование (SperianProtection, США); в — прибор для определения размера наночастиц (CordouanTechnologies, Франция); г — счетчик наночастиц (PhilipsResearch, Нидерланды)