D. José Mª Rojo Aparicio CNVM-INSHT Santander, 21 septiembre 2016

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CARACTERÍSTICAS, RIESGOS Y

LEGISLACIÓN APLICABLE

D. José Mª Rojo Aparicio

CNVM-INSHT

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CARACTERÍSTICAS

RIESGOS ASOCIADOS

VALORES LÍMITE

LEGISLACIÓN APLICABLE

INTRODUCCIÓN

Características, riesgos y legislación aplicable

TERMINOLOGÍA Y DEFINICIONES PRODUCTOS Y APLICACIONES

PARA LA SALUD

PARA LA SEGURIDAD EXPOSICIÓN LABORAL

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INTRODUCCIÓN

1. Avances científicos

Nanotecnología

Sociedad (S. XXI)

Año

Acontecimiento importante

1981

IBM inventa el microscopio de efecto túnel que permite ver y manipular átomos

1985

Descubrimiento de los fullerenos (de 1nm de diámetro)

1989

IBM manipula átomos y escribe I-B-M con 35 átomos de Xe

1991

NEC investiga en aplicaciones de los nanotubos de carbono

1997

Primera empresa dedicada a la nanotecnología

2000

Primeros nanomotores de ADN (biotecnología-nanotecnología)

2001

Japón anuncia el propósito de fabricar a gran escala nanotubos de carbono

2002

….

IBM consigue una densidad de almacenamiento de datos de 1 trillón de bits por

pulgada al cuadrado (25 millones de páginas en una superficie del tamaño de

un sello de correos) y anuncia un nuevo microscopio electrónico con un poder

de resolución menor al radio de un átomo de hidrógeno

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INTRODUCCIÓN

2. Actividad industrial y competitividad

NANOTECNOLOGÍA Programa Marco de Investigación e Innovación “Horizonte 2020”

Líneas de desarrollo: cosmética, superficies autolimpiables y bactericidas,

sistemas de almacenamiento de datos, dosificación de fármacos,

biosensores, células fotoeléctricas, automoción, materiales reforzados o

recubrimientos

“inteligentes”, etc.

“Estrategia Tecnologías Facilitadoras Esenciales (TFE)”

MERCADO MUNDIAL (2012): 11 millones Tn/año è 20.000 millones €

PREVISIÓN (2015): 2 billones € (de 200.000 millones € de 2009)

2006

(≈ 200 productos)

2011

(> 1300 productos)

2013

2015

PRODUCTOS NANOTECNOLÓGICOS CONSUMIDOS:

(5)

INTRODUCCIÓN

(6)

Fe₃O₄ Grafeno

CARACTERÍSTICAS

TERMINOLOGÍA Y DEFINICIONES

PRODUCTOS Y APLICACIONES

EXPOSICIÓN LABORAL

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TERMINOLOGÍA Y DEFINICIONES

OBJETIVO è

ARMONIZACIÓN

• NANOTECNOLOGÍA

Medir, manipular o incorporar materiales con una o varias de sus dimensiones comprendidas entre 1 nm y 100 nm

A.S.T.M.

• NANOESCALA

Nanómetros

Cabello humano

10

2

10

1

10

-1

₁₀

3

₁₀

4

₁₀

5

₁₀

6

₁₀

7

₁₀

8

Agua

_Glucosa

_Anticuerpo

_{Virus VIH}

_Bacteria

_{Pelota de tenis}

Humos de soldadura 1 nm - 100 nm nano ADN Nieblas de ac. sulfúrico 100 nm - 10 mm micro Globulos rojos NANOMATERIALES Polen ambiental >10 mm macro Polvo de madera

Hoja de papel

10

9

_{nm = 1m}

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TERMINOLOGÍA Y DEFINICIONES

• NANOMATERIAL

Basado únicamente en el tamaño de las partículas constituyentes

“Un material natural, accidental o fabricado que contenga partículas,

sueltas o formando un agregado o aglomerado y en el que el 50% o

más de las partículas en la

granulometría numérica

presente una o

más dimensiones externas en el intervalo de tamaños comprendido

entre 1 nm y 100 nm”

Objetos individuales

Conjunto de objetos

PRESENTACIÓN

Partícula

Aglomerados

Agregados

Partículas primarias Aglomerados Agregados

Comisión Europea

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TERMINOLOGÍA Y DEFINICIONES

• NANOMATERIAL

“Cuando sea técnicamente posible y la legislación

específica lo exija, la conformidad con la definición

superficie específica

por unidad de volumen.”

CUBO

1 de 4 cm

8 de 2 cm

64 de 1 cm

Superficie (cm

2

₎

₉₆

₁₉₂

₃₈₄

Volumen (cm

3

₎

₆₄

Superficie/Volumen

1,5

3

6 Ø Superficie específica

Comisión Europea

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TERMINOLOGÍA Y DEFINICIONES

NANOMATERIAL

NATURAL

Cenizas volcánicas

Incendios forestales

Procesos de erosión

….

ACCIDENTAL

Humos de soldadura

Motores diesel

Humos de combustión

Procesos mecánicos

….

MANUFACTURADO

Nano-objeto

Nanoestructurados

Origen

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TERMINOLOGÍA Y DEFINICIONES

• NANO-OBJETO

Material con una, dos o tres dimensiones externas en la nanoescala.

Nano-objeto

Nanoplaca

Nanopartícula

Nanofibra

3 dimensiones 2 dimensiones 1 dimensión

Nanoarcillas Puntos cuánticos Nanotubo Nanovarilla Nanohilo

MATERIALES

NANOESTRUCTURADOS

Polvo nanoestructurado

Nanocompuesto

**(*)**

Nanoespuma sólida

**(*)**

Material nanoporoso

**(*)**

Nanodispersión fluida

• MATERIAL NANOESTRUCTURADO

Material con la estructura interna o la estructura superficial en la nanoescala.

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NANOMATERIALES MANUFACTURADOS

Nanomateriales inorgánicos no

metálicos

Metales y aleaciones

Nanomateriales con base de carbono

Nanopolímeros y dendrímeros

Puntos cuánticos

Nanoarcillas

GRAFENO NANOTUBO GRAFITO NANOFIBRA FULLERENO NEGRO DE HUMO

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TEXTIL COSMÉTICA CONSTRUCCIÓN

PRODUCTOS Y APLICACIONES

ELECTRÓNICA Y COMUNICACIÓN Au, Fe₂O₃ TiO₂ SiO₂ Nanotubos de C Nanofibras de C Nanofibras de C Grafeno Nanoarcillas, Ag, SiO₂ ZnO, TiO₂, Nanotubos de C

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PRODUCTOS Y APLICACIONES

NANOMATERIAL PROPIEDADES APLICACIONES

Fullerenos (C60) Alta afinidad electrónica

Magnetismo, catálisis, pirolisis, lubricantes, células solares, membranas electrolíticas, membranas de intercambio iónico, almacenamiento de metano y

oxígeno, administración de fármacos TiO2

Propiedades ópticas, efecto fotocatalítico

Células solares, cremas de protección rad-UV, pintura anti-UV, tratamientos ambientales, revestimientos transparentes de madera, materiales autolimpliables,

agente antimicrobiano, tratamiento del cáncer Óxidos metálicos

(Al2O3, CeO2, Fe2O3,

ZnO, ZrO2)

Propiedades ópticas, gran área superficial,

Cerámicas, catalíticas, tratamiento anti-rayado para lentes, cosméticas, protección solar, anticorrosión, administración de fármacos, agentes de diagnóstico, implantes

biométicos Nanotubos de carbono

y nanotubos

inorgánicos (ej., MoS2)

Alta conductividad eléctrica, fuerte resistencia mecánica

Nanoelectrónica y ordenadores cuánticos, materiales ultra-fuertes, disipadores electrostáticos, almacenamiento de hidrógeno, biosensores, sensores químicos,

blindaje electromagnético, super-condensadores, composites poliméricos reforzados, super-cableados, elementos ultraligeros para vehículos terrestres,

aéreos y espaciales, aditivos

Plata Agente antimicrobiano Equipamiento médico, productos de consumo, envoltorios para alimentos, ropa anti-olor, electrodomésticos, cosméticas, desinfectantes

Grafeno Conductividad eléctrica Sustitutos para chips de Si, transistores de alta frecuencia, aeronáutica y automoción

Negro de humo Gran área superficial, agente

reforzante Caucho, pintura, pigmento en tóner y tintas, recubrimientos

Nanoarcillas

Propiedades catalíticas

mejoradas, firmeza, dureza, Refinado de petróleo, retardante del fuego, refuerzo mecánico, aditivo para plásticos, tratamiento de aguas residuales

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EXPOSICIÓN LABORAL

“operaciones con potencial exposición”

Ejemplos: recepción de materiales, desembalaje y entrega de materiales, carga y descarga, tareas de laboratorio, producción, manipulación o uso del producto, mecanizado de materiales o productos que contienen nanomateriales, limpieza y mantenimiento, almacenamiento, embalaje y envío, gestión de residuos, etc.

FABRICACIÓN INCORPORACIÓN AL PRODUCTO UTILIZACIÓN PROFESIONAL ELIMINACIÓN DE RESIDUOS MANTENIMIENTO Y LIMPIEZA

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Fe₃O₄ Grafeno

RIESGOS RELACIONADOS

PARA LA SALUD

PARA LA SEGURIDAD

Toxicidad

Incendios y explosiones

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FACTORES QUE INFLUYEN EN LA TOXICIDAD

EXPOSICIÓN

• Vía de entrada

• Duración

• Frecuencia

• Concentración

TRABAJADOR

• Susceptibilidad

• Actividad física

• Lugar de

depósito

• Ruta dentro del

organismo

NANOMATERIAL

• Toxicidad

intrínseca

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TOXICIDAD INTRÍNSECA

Composición química

Solubilidad

FACTORES QUÍMICOS FACTORES FÍSICOS

Tamaño y área

superficial específica

Forma

Aglomerados y

agregados

Estructura cristalina

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I. ENTRADA Y PREVISIÓN DE DEPOSITO

TOXICOCINÉTICA

Vía inhalatoria 0,001 0,01 0,1 1 10 100 (mm) Vía dérmica Vía digestiva Ag, dendrímeros DIFUSIÓN SEDIMENTACIÓN IMPACTACIÓN INTERCEPTACIÓN 5

II. DISTRIBUCIÓN Y ELIMINACIÓN

Partículas solubles Partículas insolubles o poco solubles

TRANSLOCACIÓN

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EFECTOS PARA LA SALUD

NANOMATERIALES

EFECTOS

Nanotubos de

carbono

Fibrosis pulmonar

Granulomas y estrés oxidativo de pulmón

Metales

Daños e inflamación del pulmón

Óxidos metálicos

Inflamación pulmonar

Daño en los tejidos

…información limitada y escasos estudios en condiciones reales….

…mecanismos de toxicidad no suficientemente conocidos….

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RIESGOS PARA LA SEGURIDAD

INCENDIO Y EXPLOSIÓN

Peligrosidad intrínseca del material

Condiciones de trabajo y almacenamiento

• Energía mínima de ignición

• Temperatura mínima de ignición en nube

• Temperatura mínima de ignición en capa

• Concentración mínima de explosión

• Presión máxima de la explosión (severidad)

PRINCIPIO DE PRECAUCIÓN

DATOS DISPONIBLES:

Escala micromética

(Al, Zn, Fe, Cu, materiales

de carbono…)

Escala nanométrica

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VALORES LÍMITE

AMBIENTALES

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VALORES LÍMITE PROPUESTOS POR ORGANIZACIONES INTERNACIONALES

NANOMATERIAL VALOR LÍMITE CRITERIOS Y OBJETIVOS ORGANIZACIÓN

TiO₂ ultrafino (< 100 nm) TiO₂ fino (> 100 nm) 0,3 mg/m3 2,4 mg/m3 Estudios toxicológicos Protección de la salud NIOSH Nanotubos de carbono y nanofibras 0,001 mg/m3

Granulares biopersistentes de r > 6.000 kg/m3_{(Ag, Au, CeO}

2, CoO, FexOy, La, Pb…)

20.000

partículas/cm3 Límites de tipo práctico

(entre 1 y 100 nm) Selección de las medidas

preventivas;

Eficacia de las medidas implementadas Minimizar exposiciones BSI (factor de seguridad para

no fibrosos: insolubles x 0,066; solubles x 0,5; y CMTR x 0,1) el LEP no nanométrico BSI IFA SER Granulares y fibrosos biopersistentes de

r < 6.000 kg/m3 _(Al

2O3, SiO2, TiO2, ZnO,

negro de humo, nanoarcilla, C₆₀)

40.000 partículas/cm3

Nanotubos de carbono 0,01 fibras/cm3

Nanofibras rígidas y biopersistentes (no descartándose efectos similares al amianto) (SWCNT, MWCNT, fibras de óxidos metálicos)

0,01 fibras/cm3

Partículas líquidas ultrafinas o granulares no biopersistentes (Lípidos, NaCl)

Límite de exposición profesional en escala

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LEGISLACIÓN APLICABLE

NORMATIVA GENERAL

Características, riesgos y legislación aplicable

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I. Normativa general

COMISIÓN EUROPEA: Revisión de la legislación relativa a los nanomateriales

2004

Política de la UE: Enfoque “integrado, seguro y responsable”, es decir, las actividades

de I+D y el progreso tecnológico deben complementarse con la investigación científica y evaluación de los posibles riesgos para la salud o el medio ambiente asociados a las nanotecnologías.

LEGISLATIVO

Mejora de los conocimientos científicos

MODIFICACIONES

CONCLUSIÓN: “la legislación actual cubre en gran medida los riesgos de los nanomateriales y reúne las condiciones para abordarlos”.

2011

DOCE de 20.10.2011: Recomendación de la Comisión relativa a la definición de

nanomaterial.

Reto normativo: “Garantizar que la sociedad pueda beneficiarse de las nuevas aplicaciones de las nanotecnologías al tiempo que se mantiene un elevado nivel de protección de la salud, la seguridad y el medio ambiente”.

2008

Legislación aplicable es, simultáneamente, la relativa a las sustancias químicas, la protección de los trabajadores, los productos y la protección del medio ambiente.

DIRECTIVAS MARCO: 89/391/CEE (Seguridad y salud)

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Ley 31/1995: Ley de Prevención de Riesgos Laborales (LPRL)

I. Normativa general

Artículo 6: Las normas reglamentarias de desarrollo promoverán la seguridad y la salud de los trabajadores...

Artículo 15: PRINCIPIOS DE LA ACCIÓN PREVENTIVA

Directiva 89/391/CEE

LEGISLATIVO

RD 39/1997: Reglamento de los Servicios de Prevención (RSP)

Integración de la prevención (art. 1).

Capítulo II: EVALUACIÓN DE LOS RIESGOS Y PLANIFICACIÓN DE LA ACCIÓN PREVENTIVA

II. Normativa específica

RD 374/2001

Disposiciones mínimas para la protección de los trabajadores contra los riesgos derivados o que puedan derivarse de la presencia de agentes químicos en el lugar de trabajo o cualquier otra actividad con agentes químicos.

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RD 374/2001

II. Normativa específica

(de seguridad y salud)

Agente químico:

todo elemento o compuesto químico, por sí solo o mezclado, tal como se presenta en estado natural o es producido, utilizado o vertido, incluido el vertido como residuo, en una actividad laboral, se haya elaborado o no de modo intencional y se haya comercializado o no.

Definiciones (art.2)

NANOMATERIALES = AGENTES QUÍMICOS

Agente químico peligroso:

agente químico que puede presentar un riesgo para la seguridad y salud de los trabajadores debido a sus propiedades fisicoquímicas, químicas o toxicológicas y a la forma en que se utiliza o se presente en el lugar de trabajo.

Reglamento CLP y/o VLA

ENFOQUE CASO POR CASO

NANOMATERIALES

PRINCIPIO DE PRECAUCIÓN

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RD 665/1997 AGENTES CANCERÍGENOS Y MUTÁGENOS

(MOD. RD 349/2003)

II. Normativa específica

(de seguridad y salud)

RD 1215/1997 EQUIPOS DE TRABAJO

RD 773/1997 EQUIPOS DE PROTECCIÓN INDIVIDUAL

Disposiciones mínimas de seguridad y salud para la elección, utilización por los Disposiciones mínimas de seguridad y salud para la utilización de los equipos de trabajo empleados por los trabajadores.

RD 681/2003 ATMÓSFERAS EXPLOSIVAS

Atmósfera explosiva: mezcla con el aire, en condiciones atmosféricas, de sustancias inflamables en forma de gases, vapores, nieblas o polvos, en la que, tras una ignición, la combustión se propaga a la totalidad de la mezcla no quemada.

Protección de los trabajadores contra los riesgos para su salud y su seguridad derivados o que puedan derivarse de la exposición a agentes cancerígenos o mutágenos durante el trabajo, así como la prevención de dichos riesgos.