Uno studio del team Sersys sull’esposizione professionale a particelle ultrafini

I rischi per la salute legati all’esposizione alle polveri disperse nell’atmosfera derivano dalle loro proprietà chimiche e dalle loro caratteristiche aerodinamiche che ne influenzano il grado di penetrazione all’interno dell’apparato respiratorio. Nel caso dell’esposizione a particelle fini e ultrafini e delle nanoparticelle, la tossicità e la relazione dose-risposta possono essere influenzate anche da altri parametri quali il numero, la morfologia, la solubilità, l’area superficiale e la reattività chimica.

Sersys Ambiente è da sempre attenta a valutare e determinare i rischi connessi alla sicurezza, supportando le imprese nella loro operatività, anche attraverso la misurazione della qualità dell’aria, delle emissioni in atmosfera e dell’inquinamento prodotto nei processi industriali.

In tale ottica, di recente è stato pubblicato sulla rivista “Ambiente&Sicurezza sul Lavoro” un innovativo studio sull’esposizione professionale a particelle ultrafini realizzato dal team di lavoro Sersys composto da Darinn Cam, Mirco Lucchiari, Paolo Zappino, Davide Culcasi e Claudio Lunardini.

Il lavoro prende in considerazione un caso studio sull’inquinamento dell’aria in ambiente di lavoro generato da operazioni di saldatura durante la manutenzione di macchinari industriali. La frazione fine ed ultrafine del fumo di saldatura è stata caratterizzata qualitativamente e quantitativamente.

Per un controllo della qualità dell’aria, in questo specifico ambiente di lavoro, sono state misurate le frazioni inalabile e respirabile di polveri e le concentrazioni dei vari microinquinanti. Per la valutazione dell’esposizione per inalazione dei NOAA (nanomateriali e dei loro aggregati o agglomerati), la frazione fine ed ultrafine (PUF) del fumo è stata caratterizzata dettagliatamente sia con il contatore di nano particelle, sia con la microscopia elettronica a scansione abbinata con la spettroscopia a dispersione di energia dei raggi X (SEM-EDS).
La composizione delle PUF definita con SEM-EDS ha reso possibile la stima della loro massa.

Cosa rileva lo studio

Lo studio, tra le altre considerazioni, rileva che la fonte più importante del fumo di saldatura è rappresentata dalle sostanze aggiuntive, che in questo caso studio sono quelle presenti nell’elettrodo a bacchetta rivestito. Il fumo si forma da un lato per condensazione e l’ossidazione dei metalli nella fase di vapore, e dall’altro in seguito a una combustione incompleta di materiali organici come il materiale d’apporto o il rivestimento. La composizione elementare e la relativa abbondanza delle varie particelle dipendono dal materiale utilizzato nel processo e dal calore emesso dall’elettrodo durante la saldatura, variabili che influiscono sul loro meccanismo di formazione .
L’osservazione della frazione ultrafine (Ø<0,1 µm) al SEM-EDS ha mostrato una popolazione omogenea di particelle sferiche in scala nanometrica. La loro distribuzione granulometrica, confermata anche dal misuratore di NP, risulta essere al 99% nell’intervallo tra 30 e 90 nm.
La loro composizione elementare, ottenuta dalla microanalisi, è costituita essenzialmente di rame. La misura gravimetrica effettuata secondo sec. NIOSH 0600:1998 (oppure secondo MU 2010:2011) fornisce una frazione respirabile di PM2,5 uguale a 0,04 mg/m3. OSHA PEL prescrive limiti normativi tra 3-5 mg/m3, relativi alla massa di polveri inerti con diametro aerodinamico inferiore a 2,5 µm.

Le conclusioni

Queste le conclusioni finali cui giunge lo studio: ad oggi non esistono ancora limiti europei per l’esposizione ai NOAA, ma molti studi sono in corso. Per una buona e corretta gestione dei rischi di esposizione professionale alle polveri, le particelle ultrafini (PUF) dovrebbero essere incluse nella determinazione della frazione respirabile, visto che per tale frazione esistono dei limiti normativi.
Questo fatto implica la necessità di caratterizzare le PUF, valutandone la concentrazione in numero di particelle per unità di volume, la distribuzione granulometrica, la superficie specifica e la composizione chimica.
Per ulteriori informazioni su “scala nanometrica”, “esposizione a nanoparticelle: quale impatto sulla salute umana?”, “come valutare l’esposizione ai NOAA?” e un rinvio all’articolo pubblicato dalla rivista è possibile visitare il sito di Ambiente & Sicurezza sul lavoro.

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