ایمنی و بهداشت در اقدامات اضطراری در آزمایشگاه نانو

 ۱- مقدمه

فناوری نانو عبارت است از درک و کنترل مواد مهندسی شده با ابعاد ۱ تا ۱۰۰ نانومتر. پتانسیل کاربرد فراوان محصولات فناوری نانو در زمینه‌های مختلف از صنعت نیمه‌هادی گرفته تا بیوتکنولوژی، انرژی، حمل و نقل، کشاورزی و بسیاری از محصولات مصرفی، به میزان قابل توجهی نشان داده شده‌است. با این حال فناوری نانو چالش‌های جدیدی برای اندازه‌گیری، نظارت، مدیریت و به حداقل رساندن آلاینده‌ها در محیط کار و محیط زیست ارائه می‌کند[۱]. همزمان با پیش‌برد پروژه‌های فناوری نانو، برنامه ایمنی و سلامتی کارکنان نیز می‌تواند با تامین حفاظت بیشتر، پیشرفت کند. مفهوم "برنامه، اقدام، بررسی و عمل" همان‌طور که در شکل۱ نشان داده شده ‌است، با نظر یک متخصص حوزه‌ی ایمنی، بهداشت و محیط زیست نقش مهمی در بهبود شرایط ایمنی کار با نانومواد ایفا می‌کند[۲].

 با پیشرفت تحقیقات، اطلاعات جدیدی درمورد خطرات و روش‌های بهینه ارزیابی آن‌ها به دست می‌آید. نکته مهم در مورد قوانین ایمنی و بهداشت استفاده از نانومواد این است که این راهنما باید به عنوان یک "سند زنده" و نشان‌دهنده دانش فعلی در مورد نانومواد در نظر گرفته شود و درک مسائل بهداشتی و ایمنی مربوط به آنها، متعلق به زمان تالیف بوده و ممکن است با توجه به تحولات جدید، در صورت لزوم تجدید نظر شود. بنابراین هر کسی که به راهنمای قوانین ایمنی کار با نانوذرات مراجعه می‌کند، باید با بررسی وب‌سایت‌های معتبر سازمان‌های مرتبط با ایمنی، بهداشت و محیط زیست، از آخرین اصلاحات و بازنگری‌های ارزیابی خطر نانوذرات اطمینان حاصل کند[۳]. با توجه به این که اطلاعات موجود در مورد سمیت نانومواد محدود است، در این مقاله، انواع رویکردهای ایمنی برای محافظت از سلامت کارکنان و کارفرمایان در هنگام شرایط اضطراری از قبیل نشت نانومواد، مواجهه و تماس مستقیم با نانوذرات، اطفا حریق و انفجار در آزمایشگاه نانو، ارائه شده ‌است.

شکل۱- چرخه‌ی برنامه، اقدام، بررسی و عمل[۲].

۲- رفع آلودگی

در هنگام پاکسازی تجهیزات فناوری نانو، با استفاده از دستکش و روشن کردن هود ایمنی، خطر مواجهه با نانوذرات کاهش می‌یابد. شکل پودری نانوذرات پتانسیل استنشاق بیشتری نسبت به اشکال محلول دارد. بنابراین در هنگام پاکسازی هود ایمنی یا کارکردن در یک فضای غیر محصور و بدون استفاده از هود، به کارگیری تجهیزات حفاظت تنفسی ضرورت ویژه‌ای دارد[۴].

۱-۲- نشتی با مقدار کم

پرسنل آموزش‌دیده می‌توانند نشت کوچک نانوذرات بر روی سطوح غیرمتخلخل (مانند کف اتاق، فولاد ضدزنگ، کفپوش چوبی) را با استفاده از یکپارچه مرطوب با آب یا حلال مناسب تمیز کنند. اگر نشت روی یک سطح متخلخل یا یک جسمی مثل فرش یا حصیر رخ بدهد، پاکسازی کامل این سطح ممکن است دشوار باشد. در این‌ صورت، موارد آلوده و بقایای حاصل از پاکسازی حاوی نانوذرات، باید به همراه سایر زباله‌های نانومواد در گروه پسماند شیمیایی خطرناک درون ظرف‌هایی با مهروموم محکم دور ریخته شود[۵].

روش‌های پاکسازی خشک یا استفاده از هوای فشرده ممنوع است و در صورت نیاز به خلا خشک، بهتر است ازجاروبرقی‌های مجهز به فیلتر HEPA استفاده شود. باید توجه داشت که کارکرد فیلترهای خروجی جاروبرقی، پیش‌ از شروع کار، کنترل شده باشد. زیرا یک فیلتر ناقص می‌تواند با پراکندگی نانومواد موجود در هوا، میزان مواجهه با نانوذرات را افزایش دهد[۴]. روش‌های پاکسازی مرطوب مزیت‌های بیشتری نسبت به روش‌های خلاء HEPA دارد. در این موارد، سطح نشت نانومواد پودری و جامد، به آرامی باید با یک مایع سازگار (صابون / آب، روغن تمیزکننده و غیره) مرطوب شده تا از تولید ذرات معلق در هوا جلوگیری شود. سطح مرطوب شده با یک دستمال جاذب یکبار مصرف پاک می‌شود. بهتر است تمیز کردن منطقه، چندین بار با استفاده از محلول‌های تمیزکننده و دستمال‌های مرطوب تازه تکرار کرده و دستمال‌های مرطوب استفاده شده به منظور دفع پسماند، درون کیسه‌های در بسته قرار داده تا از رهایش نانومواد هنگام خشک شدن در هوا جلوگیری شود. از همین استراتژی برای مواد نشتی مایع می‌توان استفاده کرد، به این صورت که پس از نشت مایع، باید بلافاصله از پارچه‌های جاذب یکبارمصرف برای جلوگیری از انتشار آلودگی و پاکسازی سطح استفاده کرد[۶]. جاروبرقی‌های فیلتر شده با HEPA با ترکیبی از روش‌های پاک کننده‌ی مرطوب، به‌طور موثرتری آلودگی سطوح را از بین می‌برند[۴].

دسترسی و نحوه‌ی به‌کارگیری بسته پاکسازی نشت مواد در محیط آزمایشگاه نانو باید به همه‌ی کارکنان آموزش داده شود[۵] و بر اساس توصیه‌ی NIOSH محتویات آن از این قبیل است:

• نوار مانع جهت تعیین محدوده‌ی آلودگی
• دستکش لاتکس یا نیتریل
• ماسک یکبار مصرف N۱۰۰ (حداقل بازده فیلتر ۹۹/۹۹٪ از ذرات با اندازه متوسط ذرات کمتر از ۰/۳ میکرو نداشته باشد).
• مواد جاذب
• دستمال مرطوب
• کیسه‌های پلاستیکی قابل مهروموم
• کفی مخصوص جهت جلوگیری از انتشار آلودگی از کف کفش کارکنان
• بطری اسپری حاوی آب دیونیزه یا هر مایع مناسب دیگر[۴].

همانطور که در بالا توضیح داده شد، با این ابزار می‌توان نشت‌های کوچک را تمیز کرد. اما باید دقت داشت که:

   ۱. هرگونه نشتی از نانومواد باید بلافاصله پس از وقوع آن، برطرف شود.

   ۲. تا حد امکان از گسترش نانومواد ریخته شده جلوگیری شود.

   ۳. دور تا دور محدوده‌ی آلودگی با نوار مانع مشخص کرده و با نصب نشانه‌های خطر نانوذرات، از عبور و مرور افراد متفرقه ممانعت شود.

   ۴. درهنگام پاکسازی، از تجهیزات حفاظت فردی مناسب مانند دستکش یکبارمصرف، عینک ایمنی، لباس محافظ و روکش کفش استفاده شود.

   ۵. نانوذرات نشتی جمع‌آوری شده درون یک ظرف زباله شیمیایی با برچسب مشخص، بسته‌بندی شود[۵].

۲-۲- نشتی با مقدار زیاد

نشتی‌های بزرگ و یا ریخت‌وپاش مواد واکنش‌پذیر، بسیار سمی یا خطرناک، نباید با اقدام کاربران آزمایشگاه به تنهایی کنترل شود. در صورت وجود لکه‌های بزرگ، کاربران آزمایشگاه می‌بایست سریعاً با مراکز امنیت و پاکسازی اضطراری تماس بگیرند. مهم‌ترین نکات در این موارد:

   ۱. هشدار خطر به تمامی همکاران در محیط آزمایشگاه

   ۲. کمک‌رسانی به افراد آلوده یا آسیب دیده

   ۳. تخلیه کردن محوطه‌ی آلوده و جلوگیری از ورود افراد متفرقه

   ۴. خودداری از تماس با مواد آلوده یا خطرناک

   ۵. ارائه‌ یا طلاعات زیر در اختیار تیم مجرب پاکسازی:

• محل نشت
• نام مواد خطرناک
• مقدار ماده نشت شده
• تهدیدات سلامتی و اقدامات احتیاطی که باید انجام شود[۵].

   ۶. کارفرمایان باید برگه اطلاعات ایمنی (MSDS / SDS) یا مستندات مناسب و مورد نیاز جهت ارائه خدمات را در اختیار تیم پاسخگویی شرایط اضطراری یا امنیت قرار دهند[۴]. طبق توصیه‌ی NIOSH این برگه باید شامل اطلاعات زیر باشد[۷]:

جدول۱- برگه‌ی اطلاعات ارائه به مراکز امنیت و پاکسازی اضطراری[۷].

۳- اقدامات بهداشتی مواجهه با نانوذرات

با توجه به این که اثرات مواجهه با نانوذرات بسته به ماهیت شیمیایی مواد مورد استفاده مثل نانولایه‌ها، نانولوله‌های کربن یا فلزات، ممکن است متفاوت باشد، بنابراین مراجعه به راهنمای MSDS / SDS مواد شیمیایی مورد استفاده در کنترل شرایط خطرناک اهمیت ویژه‌ای دارد. در اینجا چند دستورالعمل عمومی در صورت مواجهه با نانوذرات ذکر شده است[۵].

۱-۳- تماس پوستی

   ۱. هرگونه لباس آلوده به سرعت جدا شود.

   ۲. ناحیه آسیب دیده با صابون یا موادشوینده خفیف و مقادیر زیادی آب شستشو شود تا هیچ اثری از نانومواد باقی‌نماند (شستشو به مدت ۱۵-۲۰ دقیقه)

   ۳. مراجعه به راهنمای MSDS / SDS مواد

   ۴. تماس با مراکز درمانی تخصصی

   ۵. دور ریز یا شستشو هرنوع لباس آلوده قبل از استفاده مجدد[۵].

۲-۳- تماس چشم

   ۱. شستشوی سریع چشم‌ها و سطح داخلی پلک با آب به مدت ۱۵ دقیقه به طوری‌که در مدت زمان شستشو، چشم‌ها باز نگه داشته شود.

   ۲. مراجعه به راهنمای MSDS / SDS مواد

   ۳. تماس با مراکز درمانی تخصصی[۵].

۳-۳- استنشاق

   ۱. خروج سریع از فضای آلوده و انتقال افراد آسیب دیده به هوای تازه

   ۲. مراجعه به راهنمای MSDS / SDSمواد

   ۳. تماس با مراکز درمانی تخصصی تماس

   ۴. اکسیژن‌رسانی به افراد با مشکل در فرآیند تنفسی

   ۵. در صورت قطع تنفس، به منظور جلوگیری از آلودگی احتمالی، از احیای مستقیم دهان به دهان خودداری کرده و تنفس مصنوعی با استفاده از اکسیژن و یک وسیله مکانیکی مناسب مانند کیسه و ماسک اعمال شود[۵].

۴-۳- بلعیدن

   ۱. شستشوی داخل دهان با مقدار زیادی ازآب

   ۲. جلوگیری از القای استفراغ در افراد مسموم به آلودگی نانوذرات

   ۳. مراجعه به راهنمای MSDS / SDS مواد

   ۴. جلوگیری از خوردن و آشامیدن یک شخص نا‌هوشیار

   ۵. تماس با مراکز درمانی تخصصی

برای هرگونه حادثه در مورد نانومواد و یا قرار گرفتن در معرض نانوذرات، باید گزارشی از تمام جوانب آسیب‌های مواجهه با نانوذرات در اختیار مراکز امنیت و تیم‌های مجرب کنترل وضعیت‌های اضطراری قرار داده شود[۵].

علاوه بر نظارت پزشکی، نظارت بر خطر، شناسایی شیوه‌های کاری خطرناک، ارزیابی مواجهه با نانوذرات نقش مهمی در اثربخشی روش‌های کنترلی و اطمینان در ایمنی اقدامات در معرض خطر دارد. بر اساس توصیه‌ی NIOSH، معاینات پزشکی اولیه و جمع‌آوری اطلاعات درمورد پیشینه‌ی بالینی و شغلی تمام کارکنان، به همراه معاینات دوره‌ای در فواصل منظم زمانی، از جمله آزمایش‌های غربالگری خاص برای پوست، عملکرد ریه، تصویربرداری از قفسه سینه، آلرژی و معاینات بعد از حادثه و و غربالگری پزشکی به دنبال افزایش کنترل نشده یا غیرمعمول علائم سمیت در کارکنان، در قالب یک گزارش کتبی در مجموعه مدارک یک آزمایشگاه یا کارخانه در مدت زمان طولانی نگهداری شود. از نتایج نظارت پزشکی می‌توان برای ردیابی منابع خطر و کنترل مواجهه کارکنان با نانوذرات خطرناک و مطالعات بعدی استفاده کرد[۷].

۴- اطفا حریق ناشی از نانو مواد

به دلیل پایین بودن دمای اشتعال و واکنش‌پذیری بالا، آتش‌سوزی نانومواد با سوختن چوب و مواد طبیعی، متفاوت است. در هر آزمایشگاه، علاوه بر تجهیزات مختلف، مواد شیمیایی مختلفی نیز در قفسه‌ها ذخیره و مورد استفاده قرار می‌گیرد. بسیاری از آتش‌سوزی‌ها، غیرعمدی و ناشی از بی احتیاطی است. برخی از نانومواد در کسری از ثانیه در اثر یک جرقه، اصطکاک ساده یا تماس با هوا به سرعت انرژی خود را آزاد کرده و منفجر می‌شوند. با توجه به تنوع ویژگی‌های فیزیکی وشیمیایی نانومواد، انواع مختلف آتش‌سوزی‌ با تفاوت در منشا اشتعال و نحوه گسترش به وجود می‌آید[۸].

برای مهار آتش‌سوزی‌های ناشی از نانومواد، باید از مواد اطفاکننده‌ی مختلف و متناسب با نوع مواد اشتعال‌پذیر استفاده کرد. برخی از نانوذرات مثل نانوذرات فلزی در واکنش با آب محصول خطرناکی مثل گاز هیدروژن تولید می‌کنند که آتش را شعله‌ور می‌کند[۹].

برای مثال، نقره در اثر عوامل مکانیکی و الکتریسیته ساکن انفجار ندارد و امکان دارد در دمای بالا قابل احتراق باشد. اگر در مقدار کم باعث آتش‌سوزی شود، باید از پودرشیمایی خشک برای خاموش‌ کردن آتش استفاده کرد و در آتش‌سوزی‌های بزرگ و وسیع از اسپری آب و یا کف استفاده می‌شود. درحالی‌که نانوذرات نقره به شکل پودری خاکستری رنگ و بدون بو است. این ذرات به راحتی در هوا می‌سوزند و در اثر سوختن گاز سمی اکسید فلز در فضا منتشر کرده و در صورتی که اقدامات ایمنی و روش‌های کنترلی جلوگیری از انتشار ذرات ریز در هوا به کار گرفته نشود، گردو غبار معلق در فضا منفجر می‌شود. بنابراین اصول نگهداری، ذخیره‌سازی، حمل و نقل و استفاده از پودر نانوذرات نقره با فلز نقره متفاوت است. برای اطفا حریق ناشی از نانوذرات نقره به هیچ عنوان نباید از آب استفاده کرد و فقط با استفاده از پودر خشک شیمیایی آتش‌سوزی را می‌توان مهار کرد[۸].

برای کاهش خطر آتش‌سوزی و جلوگیری از سوختن سریع نانومواد، اتمسفر فرآیندهای تولید و نگهداری نانومواد را با استفاده از گازهای دی‌اکسید کربن و نیتروژن یا گازهای خنثی می‌توان کنترل کرد. البته در هنگام استفاده از این گازها خطر خفگی ناشی از آن‌ها نیز باید در نظر گرفته شود. هم اکنون برای اطفا حریق پودرهای فلزی قابل اشتعال، مواد خاموش کننده‌ی مناسبی در موجود است[۱۰].

۵- جمع‌بندی و نتیجه‌گیری

هدف از این دستورالعمل‌ها، کمک به کارفرمایان، دست‌اندرکاران حوزه‌ی بهداشت و ایمنی محیط کار، با حصول اطمینان از حفاظت مناسب از سلامت و ایمنی کارکنان است. با توجه به این که فناوری نانو به سرعت در حال پیشرفت است، ممکن است در آینده اصلاحاتی در ارتباط با تحولات مربوطه به وجود بیاید. در این راهنمای ایمنی و بهداشت کار با نانومواد، مروری بر موضوعات پیرامون اقدامات اضطراری در مدیریت خطرات مواجهه با نانومواد، بهداشت و نظافت محیط کار، رفع آلودگی و کنترل نشتی و ریخت و پاش نانوذرات ارائه شده است. رعایت جوانب خاص امنیت کارگران، معاینات دوره‌ای و غربالگری پزشکی قبل و بعد از حادثه و آموزش کارکنان برای اقدامات ارزیابی و کنترل خطر برای کارفرمایان، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

برای مطالعه مطالب علمی بیشتر به صفحه مقالات آموزشی سایت باشگاه نانو مراجعه نمایید.

۶- مراجع

[1]Gerritzen, Gina, et al. "Review of Safety Practices in the Nanotechnology Industry." Current Knowledge and Practices Regarding Environmental Health and Safety in the Nanotechnology Workplace. Houston: International Council on Nanotechnology (2006).

[2]Hull, M. S. "Building a safety program to protect the nanotechnology workforce: a guide for small to medium-sized enterprises." Building a safety program to protect the nanotechnology workforce: a guide for small to medium-sized enterprises. (2016).

[3]Guidance on the protection of the health and safety of workers from the potential risks related to nanomaterials at work, European Comission,2014

[4]Nanomaterials Safety Guidelines, environmental health and safty, concordia university,2017

[5] Guidelines and Best Practices for Safe Handling of Nanomaterials in Research Laboratories and Industries, Nano Mission, DST, Govt of India, 2016

[6]https://ehs.unl.edu/sop

[7]Del Castillo, Aída Maria Ponce. "Nanomaterials and workplace health & safety." What are the issues for workers (2013)

[۸]احمد ظهیر میردامادی، یداله بالاور،دانش آزمایشگاهی ایران، شماره ۱،سال ۹۶،صفحه ۳۳-۳۶

[۹]فریده گلبابایی، عبدالرسول رحمانی، دستورالعمل بهداشت و ایمنی کار با نانومواد در محیط‌های آزمایشگاهی، شبکه ایمنی نانو ایران، سال ۹۲