Devido à incerteza dos riscos relacionados com o uso de NPs, deve-se aplicar o princípio da prevenção. Os empregadores devem minimizar, ou mesmo evitar, qualquer exposição dos seus trabalhadores a NPs. O princípio da precaução ou princípio de segurança pressupõe a ideia da manipulação de todos os nanomateriais como substâncias tóxicas (Handy and Richard, 2007; Murashov et al., 2009; Ostiguy et al., 2009; Iavicoli et al., 2010; Ostiguy et al., 2010; Beurskens-Comuth et al., 2011). Vários investigadores analisaram diversas estratégias para monitorizar as concentrações no ar do ambiente de trabalho, mas não existe atualmente nenhum método harmonizado internacionalmente. A NIOSH apresenta uma abordagem técnica para avaliar as emissões das NPs de forma semiquantitativa. A BSI também propõe uma abordagem por multietapas, onde uma avaliação básica inclui a determinação de emissão fonte e amostragem para a caracterização. Uma avaliação detalhada focaria os aspetos mais específicos de avaliação da exposição da respiração zona. A BASF utiliza uma abordagem semelhante, no entanto, primeiramente, analisa o nível de concentração com base apenas no número de partículas (Beurskens-Comuth et al., 2011).
As principais questões metodológicas em relação a uma estratégia de medição para as NPs ainda estão em debate. Por exemplo, a distinção, a métrica, o local de amostragem, a fonte, e a zona de respiração, entre outras, são pontos em discussão ainda não definidos. As observações e os registos da hora/atividade são uma parte essencial da estratégia de avaliação da exposição (Ono-Ogasawara et al., 2009; Ostiguy et al., 2010; Seaton et al., 2010; Beurskens-Comuth et al., 2011). Atualmente, isso é feito principalmente através de observações no local de trabalho, ou seja, observando e registando in loco o que está a acontecer (Beurskens-Comuth et al., 2011).
52 Objetivos e metodologia Informação sobre a exposição dos trabalhadores às NPs é muito limitada. Em qualquer caso, é necessário considerar a caracterização das exposições e a concentração até que existam mais e melhores informações e métodos de avaliação. Há uma clara necessidade de recolher mais informações sobre a exposição a NPs tanto na produção, manipulação e utilização (Aitken et al., 2006; Amoabediny et al., 2009; Hsieh et al., 2009; NIOSH, 2009; Iavicoli et al., 2010).
A amostragem e a medição das partículas é extremamente útil para a compreensão da exposição e risco nos locais de trabalho. Em geral, a amostragem pessoal é a preferida para garantir uma representação mais precisa da exposição do trabalhador, enquanto amostras das medições da exposição da área e em tempo real (leitura direta), podem ser mais úteis para avaliar a necessidade da melhoria de controlos de engenharia e das práticas de trabalho (Amoabediny et al., 2009; NIOSH, 2009; Ono-Ogasawara et al., 2009).
Independentemente do método selecionado para a monitorização da exposição, é fundamental que as medições sejam realizadas antes da produção ou processamento de um nanomaterial para obter dados de exposição de controlo. Qualquer tentativa de caracterizar a exposição a NPs no local de trabalho deve envolver uma abordagem multifacetada, incorporando várias das técnicas de amostragem e uma análise de todas as características relevantes da exposição a NPs que vão ser medidas. Usando a combinação destas técnicas, a avaliação da exposição dos trabalhadores a NPs pode ser realizada. Esta abordagem permitirá uma determinação da presença, identificação e caracterização das NPs. No entanto, uma vez que esta abordagem baseia-se principalmente na área de amostragem estática, existirá sempre incertezas ao estimar as exposições dos trabalhadores (Amoabediny et al., 2009).
O ISPESL (Istituto Superiore per la Prevenzione e la Sicurezza del Lavoro, Itália) desenvolveu e estruturou um método de análise da segurança das NPs tendo em conta a estratégia europeia definida pela Comissão Europeia de uma abordagem responsável. A utilização de nanomateriais apresenta até hoje incógnitas sobre o real nível de perigo, assim a avaliação de risco deve ter em consideração aspetos importantes como a introdução de um índice apropriado denominado “fator de correção" (Giacobbe et al., 2009).
Esse índice assume um valor dentro da faixa de 0,5 a 2,0, de acordo com o nível estabelecido de conhecimento científico. Este assume os seguintes valores: 0,5 - bom conhecimento científico; 1.0 - conhecimento científico suficiente; 2.0 - conhecimento científico insuficiente. O algoritmo para a avaliação do risco consiste no somatório dos diferentes níveis do fator de risco (tabela 5) multiplicado pelo fator corretivo (Giacobbe et al., 2009).
O resultado da avaliação é constituído por vários níveis de risco de uma forma subdividida e crescente (nível de risco: "baixo" de 5 a 15; "médio" de 16 a 35; "alto" de 36 a 60). O nível de risco "alto" demonstra que são necessárias medidas de intervenção imediatas para
reduzir o resultado final da avaliação, pelo menos, para um nível de risco "médio" (Giacobbe et al., 2009).
Tabela 5 - Nível dos fatores de risco específicos (A a J) (Giacobbe et al., 2009) Nível de risco
Fatores Baixo (1) Médio (2) Alto (3)
A. N.º de
trabalhadores expostos
1 – 2 3 – 5 >6
B. Frequência de
exposição diária <2 h/dia >2 h/dia e <6 h/dia >6 h/dia
C. Dimensão das
NPs > 70 ηm > 10 ηm e <70 ηm <10 ηm D. Comportamento
das NPs
Elevada tendência em
aglomerar-se Tendência média de aglomeração
Elevada tendência de dispersão
E. Frequência de manipulação
direta diária <2 h/dia >2 h/dia e <4 h/dia >4 h/dia
F. Eficácia dos EPIs usados
Luvas de borracha; óculos de proteção ou máscara de proteção visual; máscara com
filtro (HEPA); batas impermeáveis de não tecidos
Uso de alguns EPIs mencionados Não se utiliza nenhum EPI
G. Organização do trabalho/
procedimentos
Boas práticas de trabalho: formação/informação; equipamentos de limpeza/ manutenção; uso e manutenção
dos EPIs
Procedimentos simples e limitados
Sem organização dos procedimentos ou acesso ao local de trabalho por qualquer
pessoa H. Características toxicológicas (Fichas de Segurança) Recomendações de prudência relativas aos perigos das substâncias/ preparações: S28 (após o contato com a pele, lave
imediatamente com água); S38 (em caso de ventilação
insuficiente, usar EPI respiratório)
Recomendações de prudência relativas aos perigos das substâncias/ preparações: S22 (não respirar a poeira); S26 (em
caso de contacto com os olhos, lavar imediatamente com água em
abundância e consultar um especialista); S36 (usar vestuário de proteção adequado); S37 (usar luvas apropriadas); S39 (usar proteção facial e ocular adequada)
Frases de risco: R36 (irritante para os olhos); R37 (Irritante para o sistema respiratório); R40 (evidências limitada de efeitos cancerígenos) I. Risco de incêndio
e explosão Não provável Improvável Provável
J. Adequação dos
espaços de
trabalho e
instalações
Sala limpa de classe ≤100; uso de ventilação localizada (NPs gasosos ou aerossóis); uso de uma caixa de luvas (NPs em pó)
Sala limpa de classe ≤1.000 a
≤10.000 Sala limpa de classe ≥100,000
Os principais fatores que devem ser estabelecidos para garantir um nível de risco baixo durante a avaliação de risco para a segurança e saúde são (Giacobbe et al., 2009):
• Número reduzido de trabalhadores expostos; • Frequência reduzida de manipulação direta; • Frequência de exposição limitada;
• O uso de dispositivos de proteção individual;
• Características toxicológicas médias das substâncias.
Recentemente, uma investigação “online” realizada pela equipa Suíça Nanosafe, para identificar se os investigadores nos laboratórios de investigação seguiam as práticas de
54 Objetivos e metodologia segurança, obteve um resultado surpreendente: quase três quartos dos duzentos e quarenta inquiridos relataram que não tinham regras internas para seguir em relação à manipulação de NPs (cerca de metade deles não tinham regras e mais de um quarto não tinham conhecimento de qualquer regulamento interno). Desenvolveu-se, com base nesse estudo, uma árvore de decisão (Figura 9) para ordenar os "nano-laboratórios" em três classes de risco (de 3, maior risco a 1, menor risco), as quais correspondem às abordagens análogas aplicadas a outros tipos de riscos (biológicos, radiações ou químicos). O público-alvo desta metodologia de segurança e saúde foi primeiramente os investigadores (Groso et al., 2010).
Outra metodologia de análise de segurança da exposição a NPs é a matriz Nanotool, que consiste numa matriz de quatro por quatro que relaciona os fatores relativos à gravidade com os da probabilidade. Os fatores relativos à gravidade analisam as caraterísticas da NP e das partículas de maior (PM) dimensão com a mesma fórmula química. Ambos os fatores encontram-se descriminados na tabela 6 (Zalk, 2009).
Tabela 6 - Fatores de análise Nanotool (Zalk, 2009)
Gravidade Probabilidade
Superfície específica NP:
Elevada: 10; Média: 5; Baixa: 0; Desconhecida: 7.5
Quantidade estimada de NP usada na operação: > 100 mg: 25; 11 – 100 mg: 12.5; 0 – 10 mg: 6.25;
Desconhecida: 18.75 Forma da partícula NP:
Tubular, fibrosa: 10; Anisotrópica: 5; Compacta/ esférica: 0; Desconhecida: 7.5
Diâmetro NP:
1 – 10 ηm: 10; 11 – 40 ηm: 5; <41 – 100 ηm: 0; Desconhecido: 7.5
Solubilidade NP:
Insolúvel: 10; Solúvel: 5; Desconhecido: 7.5
Pulverulência/névoa:
Elevada: 30; Média: 15; Baixa: 7.5; Desconhecida: 22.5 Carcinogenicidade NP:
Sim: 6; Não: 0; Desconhecida: 4.5 Toxicidade reprodutiva NP: Sim: 6; Não: 0; Desconhecida: 4.5
Mutagenicidade NP: Sim: 6; Não: 0; Desconhecida:4.5
Número de trabalhadores com exposição similar: > 15: 15; 11 - 15: 10; 6 - 10: 5; Desconhecido: 11.25 Toxicidade dérmica NP:
Sim: 6; Não: 0; Desconhecida: 4.5 Capacidade da NP provocar asma: Sim: 6; Não: 0; Desconhecida: 4.5
Toxicidade/VLE da PM:
<10 µgm-3: 10; 10 – 100 µgm-3: 5; 101 – 1 mgm-3: 2.5;> 1 mgm-3: 0; Desconhecida: 7.5
Frequência da operação:
Diária: 15; Semanal: 10; Mensal: 5; Maior que mensal: 0; Desconhecida: 11.25
Carcinogenicidade PM: Sim: 4; Não: 0; Desconhecida: 3
Toxicidade reprodutiva NP: Sim: 4; Não: 0; Desconhecida: 3
Mutagenicidade NP: Sim: 4; Não: 0; Desconhecida: 3
Duração da operação:
> 4h: 15; 1 – 4 h: 10; 30 – 60 min: 5; <30 min: 0; Desconhecida: 11.25
Toxicidade dérmica NP: Sim: 4; Não: 0; Desconhecida: 3 Capacidade da NP provocar asma:
56 Objetivos e metodologia Com base nestes fatores foi desenvolvida uma matriz (Tabela 7) que fornece indicações relativas às medidas de controlo que devem ser tomadas para a situação em análise (Zalk, 2009).
Tabela 7 - Matriz Nanotool (Zalk, 2009) Probabilidade Gravidade Extremamente improvável (0-25) Pouco provável (26-50) Provável (51-75) Muito provável (76-100) Muito Elevada (76-100) RL 3 RL 3 RL 4 RL 4 Elevada (51-75) RL 2 RL 2 RL 3 RL 4 Média (26-50) RL 1 RL 1 RL 2 RL 3 Baixa (0-25) RL 1 RL 1 RL 1 RL 2
As medidas de controlo sugeridas para os diferentes níveis são: RL 1 – ventilação geral; RL 2 – exaustores ou ventilação local; RL 3 – contenção/isolamento; RL 4 – consultar especialistas (Zalk, 2009).
A metodologia usada no presente estudo foi baseada numa análise qualitativa e quantitativa. Primeiramente, desenvolveu-se uma análise qualitativa com base nas metodologias da ISPESL, da Nanosafe e da Nanotool, para tentar cobrir os efeitos nos seres humanos, ambiente e convergindo para um único método para avaliar os efeitos crônicos e acidentais. Assim, foram identificados os principais cenários que podem aumentar a probabilidade de exposição a NPs, centrando-se na exposição por inalação e cutânea. Para cada “caminho crítico”, foram identificadas as barreiras de segurança em vigor, tendo sido sugeridas alterações ou barreiras adicionais quando verificou-se ser necessário.
Foram também estabelecidas medições diretas de modo a permitir uma caracterização da emissão segundo os parâmetros atuais regulamentares. Para evitar qualquer interpretação confusa entre a exposição a compósitos comuns e a nanocompósitos, foram realizadas medições no processamento de formulações de compósitos sem NPs, com micropartículas (micro esferas de vidro), e com NPs, usando sempre a mesma metodologia de produção.
O equipamento usado para as medições foi o monitor Dust-Trak (Figura 10) para aerossóis (modelo 8520). Este equipamento, mede a concentração em massa das partículas finas e grossas, entre 1 e 10 µm, tendo sido utilizada para este trabalho a entrada 1µm.
As NPs de alumina utilizadas possuem um número de CAS de 1344-28-1 e o seu VLE-MP é 10 mg/m3.
A manipulação das NPs em pó inclui as operações de pesagem e de transferência para recipiente adequado. Todas as fases foram realizadas num ambiente com exaustão/ventilação geral. Para a etapa da pesagem, os operadores usaram batas em tecido, um par luvas de nitrilo sobreposto a outro de látex, e máscara respiratória com filtro A2P3. As operações de movimentação podem ser decompostas em três suboperações que podem levar à libertação de nano-objetos: abertura do recipiente com NPs, transferência do recipiente para um primeiro recetor de pesagem, e transferência das NPs pesadas para um recipiente final onde se processa a mistura. O manuseamento das NPs em “solução” ocorre após a mistura manual e por sonicação, em onde deixa-se a mistura repousar e arrefecer, para depois adicionar o catalisador. A mistura resultante foi vazada para moldes adequados ao efeito, os quais foram colocados numa câmara climática. Posteriormente do processo de cura inicial dos provetes, as NPs são manipuladas inseridas numa matriz em estado “sólido”, onde procedeu-se à sua desmoldação. Às fases de produção e pós-produção estiveram sempre associados procedimentos de limpeza dos materiais e locais.