ISO/TS 12901-1:2012
(Main)Nanotechnologies — Occupational risk management applied to engineered nanomaterials — Part 1: Principles and approaches
Nanotechnologies — Occupational risk management applied to engineered nanomaterials — Part 1: Principles and approaches
ISO/TS 12901:2012 provides guidance on occupational health and safety measures relating to engineered nanomaterials, including the use of engineering controls and appropriate personal protective equipment, guidance on dealing with spills and accidental releases, and guidance on appropriate handling of these materials during disposal. ISO/TS 12901:2012 is intended for use by competent personnel, such as health and safety managers, production managers, environmental managers, industrial/occupational hygienists and others with responsibility for the safe operation of facilities engaged in production, handling, processing and disposal of engineered nanomaterials. ISO/TS 12901:2012 is applicable to engineered materials that consist of nano-objects such as nanoparticles, nanofibres, nanotubes and nanowires, as well as aggregates and agglomerates of these materials (NOAA).
Nanotechnologies — Gestion du risque professionnel appliquée aux nanomatériaux manufacturés — Partie 1: Principes et approches
L'ISO/TS 12901-1:2012 fournit des lignes directrices sur les mesures de santé et de sécurité professionnelles relatives aux nanomatériaux manufacturés, y compris l'utilisation de contrôles d'ingénierie et d'équipements de protection individuelle appropriés, des lignes directrices sur la gestion de déversements et de rejets accidentels, ainsi que des lignes directrices sur la manipulation appropriée de ces matériaux lors de leur élimination. L'ISO/TS 12901-1:2012 est destinée à être utilisée par des personnes compétentes, telles que des responsables de la santé et de la sécurité, des responsables de production, des responsables environnementaux, des hygiénistes du travail/de l'industrie et les autres personnes en charge du fonctionnement sans danger des installations de production, de manutention, de traitement et de mise au rebut des nanomatériaux manufacturés. L'ISO/TS 12901-1:2012 s'applique aux matériaux manufacturés constitués de nano-objets tels que les nanoparticules, les nanofibres, les nanotubes, les nanofils, ainsi que les agglomérats et agrégats de ces matériaux (NOAA).
General Information
Buy Standard
Standards Content (Sample)
ТЕХНИЧЕСКИЕ ISO/TS
УСЛОВИЯ 12901-1
Первое издание
2012-11-15
Нанотехнологии. Менеджмент
профессиональных рисков, связанных
с разработанными наноматериалами.
Часть 1.
Принципы и подходы
Nanotechnologies — Occupational risk management applied to
engineered nanomaterials —
Part 1: Principles and approaches
Ответственность за подготовку русской версии несёт GOST R
(Российская Федерация) в соответствии со статьёй 18.1 Устава ISO
Ссылочный номер
ISO/TS 12901-1:2012
©
ISO 2012
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(R)
Отказ от ответственности при работе в PDF
Настоящий файл PDF может содержать интегрированные шрифты. В соответствии с условиями лицензирования, принятыми
фирмой Adobe, этот файл можно распечатать или смотреть на экране, но его нельзя изменить, пока не будет получена
лицензия на интегрированные шрифты и они не будут установлены на компьютере, на котором ведется редактирование. В
случае загрузки настоящего файла заинтересованные стороны принимают на себя ответственность за соблюдение
лицензионных условий фирмы Adobe. Центральный секретариат ISO не несет никакой ответственности в этом отношении.
Adobe – торговый знак фирмы Adobe Systems Incorporated.
Подробности, относящиеся к программным продуктам, использованные для создания настоящего файла PDF, можно найти в
рубрике General Info файла; параметры создания PDF были оптимизированы для печати. Были приняты во внимание все
меры предосторожности с тем, чтобы обеспечить пригодность настоящего файла для использования комитетами-членами
ISO. В редких случаях возникновения проблемы, связанной со сказанным выше, просьба проинформировать Центральный
секретариат по адресу, приведенному ниже.
ДОКУМЕНТ ЗАЩИЩЕН АВТОРСКИМ ПРАВОМ
© ISO 2012
Все права сохраняются. Если не указано иное, никакую часть настоящей публикации нельзя копировать или использовать в
какой-либо форме или каким-либо электронным или механическим способом, включая фотокопии и микрофильмы, без
предварительного письменного согласия ISO, которое должно быть получено после запроса о разрешении, направленного по
адресу, приведенному ниже, или в комитет-член ISO в стране запрашивающей стороны.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 734 09 47
E-mail copyright @ iso.org
Web www.iso.org
Опубликовано в Швейцарии
ii © ISO 2012 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(R)
Содержание Страница
Предисловие .v
Введение .vi
1 Область применения .1
2 Термины и определения .1
3 Обозначения и аббревиатуры .4
4 Типы и характеристики наноматериалов .5
4.1 Общие положения.5
4.2 Фуллерены.5
4.3 Углеродные нанотрубки .5
4.4 Нанопровода (нанопроводники) .5
4.5 Квантовые точки (КТ).5
4.6 Металлы и оксиды металлов, керамика .5
4.7 Технический углерод .6
4.8 Дендримеры .6
4.9 Наноглины .6
5 Опасность, воздействие и риск, связанные с наноматериалами .6
5.1 Общие положения.6
5.2 Проблемы потенциального риска для здоровья при вдыхании NOAA.7
5.3 Учет потенциальных рисков для здоровья от воздействия на кожу или при
проглатывании .8
5.4 NOAA как опасные материалы .8
5.5 Риск возгорания и взрыва от NOAA .9
6 Общие подход к менеджменту рисков от NOAA.9
7 Идентификация и компетенция лица, проводящего оценку рисков.11
8 Сбор данных.11
9 Оценка риска для здоровья .12
9.1 Общие положения.12
9.2 Оценивание опасности.12
9.3 Оценка воздействия.12
9.4 Оценивание риска для здоровья и определение приоритетов .13
9.5 Документация и анализ .14
10 Контроль риска .14
10.1 Иерархия контроля .14
10.2 Контроль воздействия .15
10.3 Выбор контроля.16
10.4 Оценка эффективности контроля.18
10.5 Информация, инструкции и обучение.18
11 Методы измерений для оценки контроля.19
11.1 Необходимость измерений .19
11.2 Выбор контрольно-измерительных приборов .19
11.3 Стратегия пробоотбора.21
11.4 Ограничения .22
12 Наблюдение за состоянием здоровья .23
13 Утечки или случайные выбросы.23
14 Процедуры утилизации.24
© ISO 2012 – Все права сохраняются iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(R)
14.1 Планирование хранения и утилизации наноматериалов . 24
14.2 Хранение отходов наноматериалов перед утилизацией. 25
14.3 Утилизация отходов наноматериалов. 25
15 Предотвращение возгорания и взрывов . 25
Приложение А (информативное) Концепции контроля. 27
Библиография . 35
iv © ISO 2012 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(R)
Предисловие
Международная организация по стандартизации (ISO) является всемирной федерацией национальных
организаций по стандартизации (комитетов-членов ISO). Разработка международных стандартов
обычно осуществляется техническими комитетами ISO. Каждый комитет-член, заинтересованный в
деятельности, для которой был создан технический комитет, имеет право быть представленным в этом
комитете. Международные правительственные и неправительственные организации, имеющие связи с
ISO, также принимают участие в работах. ISO тесно сотрудничает с Международной
электротехнической комиссией (IEC) по всем вопросам стандартизации в области электротехники.
Международные стандарты разрабатываются в соответствии с правилами, приведенными в
Директивах ISO/IEC, Часть 2.
Основная задача технических комитетов состоит в разработке международных стандартов. Проекты
международных стандартов, принятые техническими комитетами, рассылаются комитетам-членам на
голосование. Для опубликования их в качестве международного стандарта требуется одобрение не
менее 75 % комитетов-членов, принимающих участие в голосовании.
При других обстоятельствах, особенно при наличии настоятельных требований рынка, технический
комитет может решить опубликовать другие типы нормативных документов:
— общедоступные технические условия ISO (ISO/PAS), представляющие собой соглашение между
техническими экспертами рабочей группы ISO, и публикуемые при условии получения одобрения
более чем 50% голосов членов головного технического комитета, принимавших участие в
голосовании;
— технические условия ISO (ISO/TS), представляющие собой соглашение между членами технического
комитета и публикуемые при условии утверждения 2/3 голосов членов комитета, принимавших
участие в голосовании.
Документы ISO/PAS или ISO/TS пересматриваются через три года с целью принятия решения либо о
продлении их действия на следующие три года, либо о пересмотре и публикации в качестве
международного стандарта, либо прекращении действия. Если принимается решение о продлении
действия ISO/PAS и ISO/TS, они должны быть пересмотрены через следующие три года, когда они
должны быть либо преобразованы в международный стандарт, либо отменены.
Следует учитывать возможность того, что некоторые элементы настоящего документа могут быть
предметом патентного права. ISO не несет ответственности за идентификацию любого из таких
патентных прав.
ISO/TS 12901-1 был подготовлен Техническим комитетом ISO/TC 229, Нанотехнологии.
ISO/TS 12901-1 включает следующие части под общим заголовком Нанотехнологии. Менеджмент
профессиональных рисков, связанных с разработанными наноматериалами:
⎯ Часть 1. Принципы и подходы
© ISO 2012 – Все права сохраняются v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(R)
Введение
Область нанотехнологий продолжает быстро продвигаться вперед через разработку новых
материалов, изделий и применений. В то же время возникает множество вопросов, касающихся
потенциальных рисков для здоровья людей и окружающей среды со стороны этих новых
наноматериалов. На мировом уровне ведутся широкомасштабные исследования, чтобы лучше понять
и количественно оценить эти риски. Хотя некоторые материалы по исследованиям сейчас публикуются,
работу по этой программе необходимо продолжать в будущем. В то же время, участники разработки и
использования наноматериалов продолжают требовать оценивания рисков и внедрения эффективных
методов менеджмента рисков на основе оптимально доступных данных. Международной
стандартизации нанотехнологий следует внести свой вклад в реализацию потенциала этих технологий
для улучшения и устойчивого развития нашего мира посредством экономического развития,
повышения качества жизни, а также для улучшения и защиты здоровья и окружающей среды.
Данная часть ISO/TS 12901 поддерживает это описанием основных концепций менеджмента
профессиональных рисков и дает практические советы по его внедрению на основе оптимальных
имеющихся и появляющихся данных, касающихся потенциальных рисков, связанных с
наноматериалами. Технические условия ISO/TS 12901-2, находящиеся на стадии разработки,
описывают конкретный подход, основанный на контрольной группе, к дальнейшей поддержке
внедрения надлежащей практики в этой сфере.
vi © ISO 2012 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 6 ----------------------
ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ISO/TS 12901-1:2012(R)
Нанотехнологии. Менеджмент профессиональных рисков,
связанных с разработанными наноматериалами.
Часть 1.
Принципы и подходы
1 Область применения
Настоящая часть ISO/TS 12901 обеспечивает руководство по производственной гигиене и мерам
безопасности, связанным с разработанными наноматериалами, включая применение инженерного контроля
и соответствующих средств индивидуальной защиты, руководство по выбросам и аварийным сбросам, а
также рекомендации по соответствующему обращению с этими материалами при утилизации.
Настоящая часть ISO/TS 12901 предназначена для использования компетентным персоналом,
например, руководителями в области здравоохранения и безопасности, технологами, экологами,
специалистами по охране труда и промышленной гигиене и другими, несущими ответственность за
безопасную работу мощностей, занятых в производстве, обработке, транспортировании и утилизации
разработанных наноматериалов.
Настоящая часть ISO/TS 12901 применима к разработанным (искусственным) наноматериалам,
включая нанообъекты, такие как наночастицы, нановолокна, нанотрубки и нанопровода
(нанопроволока ) а также агрегаты и агломераты этих материалов (NOAA).
Термин "NOAA", как он используется в данной части ISO/TS 12901, применяется к таким компонентам,
либо в изначальной форме, либо включенным в материалы или препараты, из которых они могут
выделяться в определенном объеме на протяжении жизненного цикла, включая, как результат,
последующие действия, например, утилизацию.
2 Термины и определения
В настоящем документе используются следующие термины и определения.
2.1
агломерат
agglomerate
скопление слабо связанных частиц или агрегатов или смесей того и другого, когда результирующая
площадь наружной поверхности равна сумме площадей отдельных компонентов
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Силы, удерживающие агломерат как целое, это слабые силы, например, силы Ван дер Ваальса,
или простое физическое переплетение.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Агломераты также называют вторичными частицами, а частицы первоисточника называют
первичными частицами.
[ISO/TS 27687:2008, определение 3.2]
2.2
агрегат
aggregate
частица, состоящая из прочно связанных между собой или сплавленных частиц, где результирующая
площадь наружной поверхности может быть значительно меньше суммы вычисленных площадей
поверхности отдельных компонентов
© ISO 2012 – Все права сохраняются 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(R)
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Силы, удерживающие агрегат как целое, являются значительными, например, ковалентные
связи, или силы, возникающие при спекании, или сложное физическое переплетение.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Агрегаты также называют вторичными частицами, а частицы первоисточника называют
первичными частицами.
[ISO/TS 27687:2008, определение 3.3]
2.3
разработанный наноматериал
искусственный наноматериал
engineered nanomaterial
наноматериал, спроектированный для конкретной цели или функции
[ISO/TS 80004-1:2010, определение 2.8]
2.4
воздействие
exposure
контакт с химическим, физическим или биологическим веществом посредством проглатывания,
вдыхания или попадания на кожу или в глаза
ПРИМЕЧАНИЕ Воздействие может быть краткосрочным (сильное кратковременное воздействие), средней
продолжительности или длительным (хроническое воздействие).
2.5
опасность
hazard
биологический, физический или химический элемент или фактор, который неблагоприятно влияет на
людей, окружающую среду, процесс или продукт
[ISO 14698-2:2003, определение 3.10]
2.6
опасность для здоровья
угроза здоровью
health hazard
потенциальный источник ущерба для здоровья
[ISO 10993-17:2002, определение 3.7]
2.7
нановолокно
nanofibre
нанообъект с двумя подобными наружными размерами в наномасштабе при третьем размере,
значительно превышающим первых два
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Нановолокно может быть гибким или жестким.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Считается, что два подобных наружных размера отличаются менее чем в три раза, а
значительно больший наружный размер отличается от двух других больше чем в три раза.
ПРИМЕЧАНИЕ 3 Самый большой наружный размер необязательно должен быть в наномасштабе.
[ISO/TS 27687:2008, определение 4.3]
2.8
нанообъект
nano-object
материал с одним, двумя или тремя наружными размерами в наномасштабе
2 © ISO 2012 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(R)
ПРИМЕЧАНИЕ Родовой термин для всех дискретных объектов в наномасштабе.
[ISO/TS 27687:2008, определение 2.2]
2.9
наночастица
nanoparticle
нанообъект, имеющий все три размера в наномасштабе
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Если длина самой длинной и самой короткой осей нанообъекта отличаются значительно (обычно
более чем втрое), то вместо термина “наночастица” используют термины “наностержень” и “нанопластина”.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Взято из ISO/TS 27687.
2.10
нанопластина
nanoplate
нанообъект, имеющий один наружный размер в наномасштабе, а два других наружных размера
значительно больших
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Наименьшим наружным размером является толщина нанопластины.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Считается, что два значительно больших размера отличаются от наноразмера более чем втрое.
ПРИМЕЧАНИЕ 3 Большие наружные размеры необязательно должны быть в наномасштабе.
[ISO/TS 27687:2008, определение 4.2]
2.11
наномасштаб
nanoscale
диапазон размеров приблизительно от 1 нм до 100 нм
ПРИМЕЧАНИЕ 1 В этом диапазоне размеров обычно, но не исключительно, проявляются свойства, которые не являются
экстраполяцией от большего размера. Для таких свойств размерные пределы считаются приблизительными.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Нижний предел указанного диапазона (приблизительно 1 нм) введен для того, чтобы не
относить к нанообъектам или элементам наноструктур отдельные атомы и небольшие группы атомов, к чему
может привести отсутствие нижней границы диапазона.
[ISO/TS 27687:2008, определение 2.1]
2.12
частица
particle
мелкая часть вещества с определенными физическими границами
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Физическая граница может также быть описана как граница раздела.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Частица может перемещаться как одно целое.
ПРИМЕЧАНИЕ 3 Такое общее определение частицы применимо к нанообъектам.
[ISO/TS 27687:2008, определение 3.1]
2.13
риск
risk
сочетание вероятности возникновения ущерба и тяжести его последствий
[ISO/IEC Guide 51:1999, определение 3.2]
© ISO 2012 – Все права сохраняются 3
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(R)
3 Обозначения и аббревиатуры
ADME адсорбция, распределение, метаболизм и выведение (из организма)
ACGIH Американская конференция государственных и промышленных специалистов по гигиене
BMD контрольная доза
BMDL нижняя доверительная граница контрольной дозы
CB контрольная группа
CNT углеродная нанотрубка
COSHH учет опасных для здоровья человека веществ
CPC счетчик конденсированных частиц
DMPS дифференциальный анализатор подвижности частиц
EDX энергодисперсионный рентгеновский анализ
ELPI импактор (кониметр) электростатический низкого давления
ES стандарт воздействия
GHS = СГС согласованная на глобальном уровне система классификации опасности и маркировки
химической продукции
HEPA высокоэффективные твердые частицы
LCL нижняя доверительная граница
LEV местная вытяжная вентиляция
LOAEL наименьший наблюдаемый уровень неблагоприятного воздействия
MWCNT многослойная (многостенная) углеродная нанотрубка
NEAT метод оценки воздействия наночастиц
NIOSH Национальный институт по охране труда и промышленной гигиене
NOAA нанообъекты, и их агломераты и агрегаты размером больше 100 нм
NOAEL уровень, на котором неблагоприятное воздействие не наблюдается
OECD=ОЭСР Организация по экономическому сотрудничеству и развитию
OEL предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны
OPC оптический счетчик частиц
PB-ECL предел управления воздействием по эффективности
PPE средства индивидуальной защиты
RPE средства индивидуальной защиты органов дыхания
SEM=СЭМ=РЭМ сканирующая (растровая) электронная микроскопия
SWCNT однослойная углеродная нанотрубка
TEM=ПЭМ просвечивающая электронная микроскопия
TEM EDX энергодисперсионный рентгеновский анализ с помощью ПЭМ
TEOM=ТЕОМ вибрационные микровесы с коническим элементом
TLV=ППЗ предельное пороговое значение
WEL Предельный уровень воздействия в рабочей зоне
4 © ISO 2012 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(R)
4 Типы и характеристики наноматериалов
4.1 Общие положения
Данный раздел описывает некоторые из наиболее распространенных искусственных наноматериалов,
к которым можно применить данное руководство. В нем не предполагается представить полное и
всестороннее руководство или определение для этих типов наноматериалов.
4.2 Фуллерены
Фуллерены содержат один из четырех типов встречающихся в природе форм углерода, впервые
[6]
открыты в 1980-х . Их молекулы полностью составлены из атомов углерода и имеют форму полой
сферы (многогранника). Фуллерены по структуре подобны графиту, который составлен из плоских
гексагональных углеродных колец, но также могут содержать пента- и гептагональные кольца, которые
образуют пространственные (3D) структуры. Одним из самых распространенных описанных
фуллеренов является C60, известный как Бакминстер фуллерен или бакибол (букибол). Фуллерены
являются химически стабильными материалами и растворимы в водных растворах. Потенциальное
[7]
применение включает доставку лекарственных средств, покрытия и накопление (хранение) водорода .
4.3 Углеродные нанотрубки
[8]
Углеродные нанотрубки являются аллотропной формой углерода цилиндрической структуры, с
высоким характеристическим отношением диаметров и длин трубок, а также со структурой, главным
образом, состоящей из однослойных (одностенных) или многослойных (многостенных) трубчатых
[9]
графеноподобных листов . Основные типы обычно классифицируются как SW (однослойные), DW
(двухслойные), и MW (многослойные) УНТ (CNT). Диаметры могут варьироваться от примерно 1 нм
для SWCNT до более 100 ни для MWCNT. Длина трубок может превышать несколько сотен
микрометров. Технические УНТ часто могут содержать Значительное количество других углеродных
аллотропов и неорганических катализаторов из наночастиц.
4.4 Нанопровода (нанопроводники)
Нанопровода представляют собой проводящие или полупроводящие нановолокна с
монокристаллической структурой, типичный диаметр составляет несколько десятков нм с большим
характеристическим отношением. Различные металлы использовались для производства
нанопроводов, включая кобальт, золото и медь. Также были изготовлены кремниевые нанопровода.
Потенциальное применение включает соединительные провода в наноэлектронных устройствах,
гелиотехнике и датчиках.
4.5 Квантовые точки (КТ)
Квантовые точки — это мелкие (от 2 нм до 10 нм) блоки (ансамбли) из полупроводниковых материалов
с новыми электронными, оптическими, магнитными и каталитическими свойствами. Обычно включают
от 1 000 до 100 000 атомов, квантовые точки считаются чем-то средним между удлиненной твердой
структурой и одномолекулярным объектом. Полупроводниковые квантовые точки проявляют о exhibit
отчетливые фотоэлектрические свойства, которые напрямую связаны с их размером. Например, при
изменении размера частицы свет, испускаемый этой частицей при возбуждении, может быть
настроенным на конкретную желательную длину волны. Применяются в катализе, диагностической
визуализации в медицине, оптических устройствах и датчиках.
4.6 Металлы и оксиды металлов, керамика
Эта категория включает широкий диапазон компактных форм наночастиц, включая ультратонкий
диоксид титана и белую сажу. Такие наночастицы могут быть получены из многих материалов,
включая металлы, оксиды металлов и керамику. Хотя первичные частицы имеют компактную форму,
эти материалы зачастую имеются только в агрегированной или агломерированной форме. Они могут
быть композитными, имеющими, например, металлическое ядро с оксидной оболочкой, или сплавами,
© ISO 2012 – Все права сохраняются 5
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(R)
в которых присутствуют смеси металлов. Эта группа наночастиц обычно менее определенна с позиции
размеров и формы, и вероятнее производятся в больших массах, чем другие формы наночастиц.
Применяются как покрытия и пигменты, в катализе, средствах личной гигиены, косметике и
композитных материалах.
4.7 Технический углерод
Технический углерод является фактически чистым элементарным углеродом в форме частиц,
полученных при неполном сгорании или термическом разложении газообразных или жидких
углеводородов в контролируемых условиях. Физически внешне он является тонким порошком или
гранулами черного цвета. Его применение в производстве шин, резины и пластмасс, типографской
краски и покрытий связано со свойствами удельной площади поверхности, размером частиц и
структурой, проводимостью и цветом. Размер первичной частицы технического углерода в
большинстве случаев меньше 100 нм, но технические формы агрегированы, обычно размером выше
100 нм. Технический углерод является одним из первых 50 промышленных химических веществ,
производимых в мире, по ежегодному объему производства.
4.8 Дендримеры
Дендримеры являются полимерными частицами, в которых атомы расположены в форме
разветвленной структуры, обычно симметрично относительно сердцевины. Дендримеры обычно
монодисперсны с большим числом функциональных периферических групп. В настоящее время они
нашли применение как средства транспортирования лекарств.
4.9 Наноглины
Наноглины представляют собой керамические наночастицы из слоистых минеральных силикатов.
Наноглины могут встречаться в природе, или их получают искусственным путем с приданием
конкретных свойств. Встречающиеся в природе формы включают несколько классов, а именно:
монмориллонит, бентонит, каолинит, гекторит и галлуазит. Наноглины также включают органоглины,
т.e. глины, которые прошли через катионный обмен, обычно с большими органическими молекулами,
который частично или полностью расслоил первичные листы.
5 Опасность, воздействие и риск, связанные с наноматериалами
5.1 Общие положения
За многие годы установлено, что воздействие при вдыхании множества типов частиц, включая наночастицы,
может привести к заболеваниям отдельных людей или популяций, подвергшихся воздействию. Эти данные взяты
из исследований, проведенных среди рабочих, животных и всех слоев населения, подвергшихся воздействию
воздуха, загрязненного твердыми частицами. Влияние на легкие зависит от полученной дозы частиц, физико-
химических свойств и восприимчивости отдельных людей. Исследования на животных показали, что наночастицы
могут вызывать более неблагоприятные последствия для легких в массе, чем более крупные вдыхаемые частицы
[10]
за счет большей площади поверхности на единицу массы . Имеется множество примеров негативного влияния
на легкие, связанные с воздействием в результате производственной деятельности и загрязнения окружающей
среды. Например, в рабочей зоне, воздействие угольной пыли явно связано с возникновением легочных
заболеваний, таких как пневмокониоз и хроническое обструктивное легочное заболевание (COPD), а воздействие
асбеста напрямую связано с асбестозом, мезотелиомой и раком легких. В контексте окружающей среды в
исследованиях сообщается о связи между загрязнением воздуха частицами и ростом количества заболеваний и
смертности от заболеваний органов дыхания и сердечно-сосудистой системы, в первую очередь, среди
[11]
восприимчивого населения, такого как пожилые люди или страдающие хроническими заболеваниями .
В то же время миллионы людей ежедневно подвергаются воздействию частиц в результате
загрязнения окружающей среды без каких-либо очевидных отрицательных последствий для здоровья.
Для любого материала риск или вероятность заболеваний растет при увеличении дозы. Доза
преимущественно связана с тем, 'как много' получает орган и 'как долго' доза остается в этом органе.
Токсичность, особенно в отношении относительно нерастворимых вещес
...
TECHNICAL ISO/TS
SPECIFICATION 12901-1
First edition
2012-11-15
Nanotechnologies — Occupational risk
management applied to engineered
nanomaterials —
Part 1:
Principles and approaches
Nanotechnologies — Management du risque professionnel relatif aux
nanomatériaux manufacturés —
Partie 1: Principes et approches
Reference number
ISO/TS 12901-1:2012(E)
©
ISO 2012
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2012
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any
means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the
address below or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2012 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(E)
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Terms and definitions . 1
3 Symbols and abbreviated terms . 3
4 Nanomaterial types and characteristics . 4
4.1 General . 4
4.2 Fullerenes . 5
4.3 Carbon nanotubes . 5
4.4 Nanowires . 5
4.5 Quantum dots . 5
4.6 Metals and metal oxides, ceramics . 5
4.7 Carbon black . 5
4.8 Dendrimers . 6
4.9 Nanoclays . 6
5 Nanomaterial hazard, exposure and risk . 6
5.1 General . 6
5.2 Potential risk considerations to health from inhalation of NOAAs . 6
5.3 Potential risk considerations to health from dermal exposure or ingestion . . 7
5.4 NOAAs as hazardous materials . 8
5.5 Risk of fire and explosion from NOAAs . 8
6 General approach to managing risks from NOAAs . 8
7 Identification and competence of person conducting risk assessment .10
8 Information collection .11
9 Health risk evaluation .11
9.1 General .11
9.2 Assessing the hazard .12
9.3 Assessing exposure .12
9.4 Assessing and prioritizing health risk .13
9.5 Document and review .13
10 Control of risk .13
10.1 Hierarchy of control .13
10.2 Control of exposure .14
10.3 Selection of controls .15
10.4 Evaluation of the effectiveness of control .16
10.5 Information, instruction and training .17
11 Measurement methods for evaluating controls .17
11.1 Need for measurement .17
11.2 Selection of instruments .18
11.3 Sampling strategy .20
11.4 Limitations .21
12 Health surveillance .22
13 Spillages and accidental releases .22
14 Disposal procedures .23
14.1 Planning the storage and disposal of nanomaterials .23
14.2 Storage of nanomaterial waste prior to disposal .23
14.3 Disposal of nanomaterial waste .23
15 Prevention of fire and explosion .24
© ISO 2012 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(E)
Annex A (informative) Control approaches .25
Bibliography .33
iv © ISO 2012 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International
Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies
casting a vote.
In other circumstances, particularly when there is an urgent market requirement for such documents, a
technical committee may decide to publish other types of document:
— an ISO Publicly Available Specification (ISO/PAS) represents an agreement between technical
experts in an ISO working group and is accepted for publication if it is approved by more than 50 %
of the members of the parent committee casting a vote;
— an ISO Technical Specification (ISO/TS) represents an agreement between the members of a
technical committee and is accepted for publication if it is approved by 2/3 of the members of the
committee casting a vote.
An ISO/PAS or ISO/TS is reviewed after three years in order to decide whether it will be confirmed for
a further three years, revised to become an International Standard, or withdrawn. If the ISO/PAS or
ISO/TS is confirmed, it is reviewed again after a further three years, at which time it must either be
transformed into an International Standard or be withdrawn.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO/TS 12901-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 229, Nanotechnologies.
ISO/TS 12901 consists of the following parts, under the general title Nanotechnologies — Occupational
risk management applied to engineered nanomaterials:
— Part 1: Principles and approaches
© ISO 2012 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(E)
Introduction
The field of nanotechnologies continues to advance rapidly through the development of new materials,
products and applications. At the same time, many questions have been raised relating to the potential
risks to human health and to the environment of some of these new nanomaterials. Internationally,
a large programme of research is underway to understand better and quantify these risks. Although
some research is now published, this effort will need to continue for some time. However, those involved
in the development and use of nanomaterials now still require to make assessment of the risks and to
implement effective risk management approaches based on the best available evidence. International
standardization on nanotechnologies should contribute to realizing the potential of this technology for
the betterment and sustainability of our world through economic development, improving the quality of
life, and also for improving and protecting public health and the environment.
This part of ISO/TS 12901 supports this by describing the principles of an occupational risk management
framework and gives practical advice on its implementation based on the best current emerging
evidence concerning the potential risks of nanomaterials. ISO/TS 12901-2, which is under development,
describes a specific approach based on control banding to further support the implementation of good
practice in this area.
vi © ISO 2012 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
TECHNICAL SPECIFICATION ISO/TS 12901-1:2012(E)
Nanotechnologies — Occupational risk management
applied to engineered nanomaterials —
Part 1:
Principles and approaches
1 Scope
This part of ISO/TS 12901 provides guidance on occupational health and safety measures relating to
engineered nanomaterials, including the use of engineering controls and appropriate personal protective
equipment, guidance on dealing with spills and accidental releases, and guidance on appropriate
handling of these materials during disposal.
This part of ISO/TS 12901 is intended for use by competent personnel, such as health and safety
managers, production managers, environmental managers, industrial/occupational hygienists and
others with responsibility for the safe operation of facilities engaged in production, handling, processing
and disposal of engineered nanomaterials.
This part of ISO/TS 12901 is applicable to engineered materials that consist of nano-objects such as
nanoparticles, nanofibres, nanotubes and nanowires, as well as aggregates and agglomerates of these
materials (NOAA).
The term “NOAA”, as used in this part of ISO/TS 12901, applies to such components either in their original
form or incorporated in materials or preparations from which they could be released to a certain extent
during their lifecycle, including, as a result, downstream activities such as disposal.
2 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
2.1
agglomerate
collection of weakly bound particles or aggregates or mixtures of the two where the resulting external
surface area is similar to the sum of the surface areas of the individual components
[ISO/TS 27687:2008, definition 3.2]
NOTE 1 The forces holding an agglomerate together are weak forces, for example van der Waals forces, or
simple physical entanglement.
NOTE 2 Agglomerates are also termed secondary particles and the original source particles are termed
primary particles.
2.2
aggregate
particle comprising strongly bonded or fused particles where the resulting external surface area may be
significantly smaller than the sum of calculated surface areas of the individual components
[ISO/TS 27687:2008, definition 3.3]
NOTE 1 The forces holding an aggregate together are strong forces, for example covalent bonds, or those
resulting from sintering or complex physical entanglement.
NOTE 2 Aggregates are also termed secondary particles and the original source particles are termed
primary particles.
© ISO 2012 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(E)
2.3
engineered nanomaterial
nanomaterial designed for a specific purpose or function
[ISO/TS 80004-1:2010, definition 2.8]
2.4
exposure
contact with a chemical, physical or biological agent by swallowing, breathing, or touching the skin or eyes
NOTE Exposure may be short-term (acute exposure), of intermediate duration, or long-term (chronic exposure).
2.5
hazard
biological, chemical or physical element or factor that adversely affect individuals, the environment, a
process or a product
[ISO 14698-2:2003, definition 3.10]
2.6
health hazard
potential source of harm to health
[ISO 10993-17:2002, definition 3.7]
2.7
nanofibre
nano-object with two similar external dimensions in the nanoscale and the third dimension being
significantly larger
[ISO/TS 27687:2008, definition 4.3]
NOTE 1 A nanofibre can be flexible or rigid.
NOTE 2 The two similar external dimensions are considered to differ in size by less than three times and the
significantly larger external dimension is considered to differ from the other two by more than three times.
NOTE 3 The largest external dimension is not necessarily in the nanoscale.
2.8
nano-object
material with one, two or three external dimensions in the nanoscale
[ISO/TS 27687:2008, definition 2.2]
NOTE Generic term for all discrete nanoscale objects.
2.9
nanoparticle
nano-object with all three dimensions in the nanoscale
NOTE 1 If the lengths of the longest to the shortest axes of the nano-object differ significantly (typically by
more than three times), the terms nanorod or nanoplate are intended to be used instead of the term nanoparticle.
NOTE 2 Adapted from ISO/TS 27687.
2.10
nanoplate
nano-object with one external dimension in the nanoscale and the two other external dimensions
significantly larger
2 © ISO 2012 – All rights reserved
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(E)
[ISO/TS 27687:2008, definition 4.2]
NOTE 1 The smallest external dimension is the thickness of the nanoplate.
NOTE 2 The two significantly larger dimensions are considered to differ from the nanoscale dimension by
more than three times.
NOTE 3 The larger external dimensions are not necessarily in the nanoscale
2.11
nanoscale
size range from approximately 1 nm to 100 nm
[ISO/TS 27687:2008, definition 2.1]
NOTE 1 Properties that are not extrapolations from a larger size will typically, but not exclusively, be exhibited
in this size range. For such properties the size limits are considered approximate.
NOTE 2 The lower limit in this definition (approximately 1 nm) is introduced to avoid single and small groups
of atoms from being designated as nano-objects or elements of nanostructures, which might be implied by the
absence of a lower limit.
2.12
particle
minute piece of matter with defined physical boundaries
[ISO/TS 27687:2008, definition 3.1]
NOTE 1 A physical boundary can also be described as an interface.
NOTE 2 A particle can move as a unit.
NOTE 3 This general particle definition applies to nano-objects.
2.13
risk
combination of the probability of occurrence of harm and the severity of that harm
[ISO/IEC Guide 51:1999, definition 3.2]
3 Symbols and abbreviated terms
ADME adsorption, distribution, metabolism and elimination
ACGIH American Conference of Governmental Industrial Hygienists
BMD benchmark dose
BMDL benchmark dose lower confidence limit
CB control banding
CNT carbon nanotube
COSHH Control of Substances Hazardous to Health Regulations
CPC condensation particle counter
DMPS Differential Mobility Particle Sizer
EDX energy dispersive X-ray analysis
© ISO 2012 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(E)
ELPI electrostatic low pressure impactor
ES exposure standard
GHS Globally Harmonized System
HEPA high-efficiency particulate matter
LCL lower confidence limit
LEV local exhaust ventilation
LOAEL lowest-observed-adverse-effect-level
MWCNT multi-wall carbon nanotube
NEAT nanoparticles exposure assessment technique
NIOSH National Institute for Occupational Safety and Health
NOAA nano-objects, and their agglomerates and aggregates greater than 100 nm
NOAEL no-observed-adverse-effect-level
OECD Organization for Economic Cooperative Development
OEL occupational exposure limit
OPC optical particle counter
PB-ECL performance based exposure control limit
PPE personal protective equipment
RPE respiratory protective equipment
SEM scanning electron microscopy
SWCNT single wall carbon nanotube
TEM transmission electron microscopy
TEM EDX transmission electron microscopy energy dispersive X-ray analysis
TEOM tapered element oscillating microbalance
TLV threshold limit value
WEL workplace exposure limit
4 Nanomaterial types and characteristics
4.1 General
This clause describes some of the more common types of engineered nanomaterials to which this guide
might be applied. It is not intended to provide a full and comprehensive guide or definition for these
nanomaterials types.
4 © ISO 2012 – All rights reserved
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(E)
4.2 Fullerenes
Fullerenes comprise one of four types of naturally-occurring forms of carbon, first discovered in
[6]
the 1980s . Their molecules are composed entirely of carbon and take the form of a hollow sphere.
Fullerenes are similar in structure to graphite which comprises sheets of hexagonal carbon rings, but
can also contain pentagonal or heptagonal rings which enable 3D structures to be formed. One of the
most commonly described fullerenes is C60, known as a Buckminster fullerene or a buckyball. Fullerenes
are chemically stable materials and insoluble in aqueous solutions. Potential applications include drug
[7]
delivery, coatings and hydrogen storage .
4.3 Carbon nanotubes
[8]
Carbon nanotubes are allotropes of carbon with cylindrical structure, high-aspect ratio different tube
diameters and lengths as well as tube structures principally consisting of one to many layers of tubular
[9]
graphene-like sheets . The principal types are usually grouped into SW (single-walled), DW (double-
walled), and MW (multi-walled) CNT. Diameters may vary from around 1 nm for SWCNT to more than
100 nm for MWCNT. Their lengths can exceed several hundred µm. Commercial CNT can often contain a
significant amount of other carbon allotropes and inorganic nanoparticle catalysts.
4.4 Nanowires
Nanowires are small conducting or semi-conducting nanofibres with a single crystal structure, a typical
diameter of a few 10s of nm and a large aspect ratio. Various metals have been used to manufacture
nanowires, including cobalt, gold and copper. Silicon nanowires have also been produced. Potential
applications include inter-connectors in nano-electronic devices, photovoltaics and sensors.
4.5 Quantum dots
Quantum dots are small (2 nm to 10 nm) assemblies of semiconductor materials with novel electronic,
optical, magnetic and catalytic properties. Typically containing 1 000 to 100 000 atoms, quantum dots
are considered to be something between an extended solid structure and a single molecular entity.
Semiconductor quantum dots exhibit distinct photo-electronic properties which relate directly to their
size. For example, by altering the particle size, the light emitted by the particle on excitation can be tuned to
a specific desired wavelength. Applications include catalysis, medical imaging, optical devices and sensors.
4.6 Metals and metal oxides, ceramics
This category includes a wide range of compact forms of nanoparticles, including ultrafine titanium
dioxide and fumed silica. Such nanoparticles can be formed from many materials, including metals,
oxides and ceramics. Although the primary particles have compact form, these materials are often
available only in agglomerated or aggregated form. They can be composites having, for example, a metal
core with an oxide shell, or alloys in which mixtures of metals are present. This group of nanoparticles is
generally less well defined in terms of size and shape, and likely to be produced in larger bulk quantities
than other forms of nanoparticles. Applications include coatings and pigments, catalysis, personal care
products, cosmetics and composites.
4.7 Carbon black
Carbon black is virtually pure elemental carbon in the form of particles that are produced by incomplete
combustion or thermal decomposition of gaseous or liquid hydrocarbons under controlled conditions. Its
physical appearance is that of a black, finely divided powder or pellet. Its use in tyres, rubber and plastic
products, printing inks and coatings is related to properties of specific surface area, particle size and
structure, conductivity and colour. The primary particle size of carbon black is most commonly less than
100 nm, but commercial forms are aggregated, typically with dimensions greater than 100 nm. Carbon
black is one of the top 50 industrial chemicals manufactured worldwide, based on annual tonnage.
© ISO 2012 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(E)
4.8 Dendrimers
Dendrimers are polymer particles in which the atoms are arranged in a branching structure,
usually symmetrically about a core. Dendrimers are typically monodisperse with a large number of
functionalizable peripheral groups. They are currently being evaluated as drug delivery vehicles.
4.9 Nanoclays
Nanoclays are ceramic nanoparticles of layered mineral silicates. Nanoclays can be naturally occurring
or engineered to have specific properties. Naturally occurring forms include several classes such as:
montmorillonite, bentonite, kaolinite, hectorite, and halloysite. Nanoclays also include organo-clays,
i.e. clays that have been subjected to cat-ion exchange, typically with large organic molecules, which
partially or completely de-laminates the primary sheets.
5 Nanomaterial hazard, exposure and risk
5.1 General
It has been established for many years that inhalation exposure to many types of particles, including
nanoparticles, can cause ill health in individuals or exposed populations. These data are from studies in
workers, animals, and the general population exposed to particulate air pollution. The lung effects depend
on the particle dose, physicochemical properties and the susceptibility of the individuals. Animal studies
have shown that nanoparticles can be more potent at causing adverse lung effects on a mass basis than
[10]
larger respirable particles due to their greater surface area per unit mass . There are many instances
of adverse lung effects relating to exposure from industrial activity and environmental pollution. For
example, in an occupational setting, exposure to coal dust is clearly linked to the onset of lung diseases,
such as pneumoconiosis and chronic obstructive pulmonary disease (COPD), and exposure to asbestos is
clearly linked with asbestosis, mesothelioma and lung cancer. In an environmental context, studies have
reported associations between particulate air pollution and increased morbidity and mortality from
respiratory and cardiovascular effects, primarily in susceptible populations such as the elderly or those
[11]
with pre-existing conditions .
However, many millions of the population are exposed to particles in environmental pollution on a daily
basis without any apparent ill effects. For any material, the risk, or likelihood, of illness increases with
increasing dose. Dose broadly refers to ‘how much’ gets to an organ and ‘how long’ it stays there. Toxicity,
specifically for relatively insoluble particles, appears to relate to the total surface area of the particles.
However, there are other physicochemical factors which can influence the toxicity of nanomaterials,
[12]
such as the fibre-like toxicity of some carbon nanotubes .
5.2 Potential risk considerations to health from inhalation of NOAAs
More than 30 major reviews and position papers have discussed the potential risks to health and to
[13]
the environment from exposure to NOAAs . The potential risks to health from inhalation of NOAAs,
1)
specifically bio-persistent NOAAs , may be
...
SPÉCIFICATION ISO/TS
TECHNIQUE 12901-1
Première édition
2012-11-15
Nanotechnologies — Gestion du
risque professionnel appliquée aux
nanomatériaux manufacturés —
Partie 1:
Principes et approches
Nanotechnologies — Occupational risk management applied to
engineered nanomaterials —
Part 1: Principles and approaches
Numéro de référence
ISO/TS 12901-1:2012(F)
©
ISO 2012
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2012
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée
sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Version française parue en 2014
Publié en Suisse
ii © ISO 2012 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(F)
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Termes et définitions . 1
3 Symboles et abréviations . 3
4 Types et caractéristiques des nanomatériaux . 5
4.1 Généralités . 5
4.2 Fullerènes . 5
4.3 Nanotubes de carbone . 5
4.4 Nanofils . 5
4.5 Points quantiques . 5
4.6 Métaux et oxydes de métaux, céramiques . 6
4.7 Noir de carbone . 6
4.8 Dendrimères . 6
4.9 Nanoargiles . 6
5 Dangers, expositions et risques liés aux nanomatériaux . 6
5.1 Généralités . 6
5.2 Considérations sur les risques potentiels pour la santé liés à l’inhalation de NOAA . 7
5.3 Considérations sur les risques potentiels pour la santé liés à l’exposition cutanée ou
à l’ingestion . 8
5.4 Les NOAA comme matériaux dangereux . 8
5.5 Risque d’incendie et d’explosion lié aux NOAA . 9
6 Approche générale de la gestion des risques liés aux NOAA . 9
7 Identification et compétences de la personne réalisant l’évaluation des risques .11
8 Collecte d’information .12
9 Évaluation des risques pour la santé.13
9.1 Généralités .13
9.2 Évaluation du danger.13
9.3 Évaluation de l’exposition .13
9.4 Évaluation et hiérarchisation des risques pour la santé .14
9.5 Documentation et révision pour mise à jour .14
10 Contrôle du risque .15
10.1 Hiérarchie du contrôle .15
10.2 Contrôle de l’exposition .15
10.3 Sélection des contrôles .17
10.4 Évaluation de l’efficacité du contrôle . .18
10.5 Information, instruction et formation .19
11 Les méthodes de mesure pour évaluer les contrôles .19
11.1 Nécessité des mesures .19
11.2 Sélection des instruments .20
11.3 Stratégie de prélèvement .22
11.4 Limites .23
12 Surveillance de la santé .24
13 Déversements et rejets accidentels .24
14 Procédures d’élimination .25
14.1 Planification du stockage et de l’élimination de nanomatériaux.25
14.2 Stockage des déchets de nanomatériaux avant leur élimination .26
14.3 Élimination de déchets de nanomatériaux .26
© ISO 2012 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(F)
15 Prévention d’incendies et d’explosions .26
Annexe A (informative) Approches des contrôles .28
Bibliographie .37
iv © ISO 2012 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. Les projets de
Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote.
Leur publication comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
Dans d’autres circonstances, en particulier lorsqu’il existe une demande urgente du marché, un comité
technique peut décider de publier d’autres types de documents normatifs:
— une Spécification publiquement disponible ISO (ISO/PAS) représente un accord entre les experts
dans un groupe de travail ISO et est acceptée pour publication si elle est approuvée par plus de 50 %
des membres votants du comité dont relève le groupe de travail;
— une Spécification technique ISO (ISO/TS) représente un accord entre les membres d’un comité
technique et est acceptée pour publication si elle est approuvée par 2/3 des membres votants du
comité.
Une ISO/PAS ou ISO/TS fait l’objet d’un examen après trois ans afin de décider si elle est confirmée pour
trois nouvelles années, révisée pour devenir une Norme internationale, ou annulée. Lorsqu’une ISO/PAS
ou ISO/TS a été confirmée, elle fait l’objet d’un nouvel examen après trois ans qui décidera soit de sa
transformation en Norme internationale soit de son annulation.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de
ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L’ISO/TS 12901-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 229, Nanotechnologies.
L’ISO/TS 12901 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Nanotechnologies —
Gestion du risque professionnel relatif aux nanomatériaux manufacturés:
— Partie 1: Principes et approches
© ISO 2012 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(F)
Introduction
Le domaine des nanotechnologies continue à connaître des avancements rapides en raison du
développement de nouveaux matériaux, produits et applications. En parallèle, de nombreuses questions
ont été soulevées liées aux risques potentiels pour la santé humaine et pour l’environnement de
certains de ces nouveaux nanomatériaux. Au niveau international, un vaste programme de recherche
est en cours dans le but de mieux comprendre et quantifier ces risques. Bien que certains travaux de
recherche aient été publiés, cet effort devra se poursuivre pendant un certain temps. Cependant, ceux
qui travaillent actuellement dans les domaines de développement et d’utilisation des nanomatériaux ont
néanmoins besoin d’évaluer les risques et de mettre en place des stratégies de management du risque
efficaces basées sur les preuves disponibles. Il convient que la normalisation internationale sur les
nanotechnologies contribue à réaliser le potentiel de cette technologie en ce qui concerne l’amélioration
et la durabilité de notre monde à travers le développement économique, en améliorant la qualité de vie,
ainsi que le potentiel d’amélioration et de protection de la santé publique et de l’environnement.
La présente partie de l’ISO/TS 12901 vient à l’appui de ces objectifs en décrivant les principes d’un cadre
pour le management du risque professionnel et donne des conseils pratiques pour sa mise en œuvre sur
la base des meilleures preuves émergeantes concernant les risques potentiels liés aux nanomatériaux.
L’ISO/TS 12901-2, qui est en cours d’élaboration, décrit une approche spécifique basée sur la gestion
graduée des risques afin de faciliter encore plus la mise en œuvre des meilleures pratiques dans ce
domaine.
vi © ISO 2012 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 6 ----------------------
SPÉCIFICATION TECHNIQUE ISO/TS 12901-1:2012(F)
Nanotechnologies — Gestion du risque professionnel
appliquée aux nanomatériaux manufacturés —
Partie 1:
Principes et approches
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO/TS 12901 fournit des lignes directrices sur les mesures de santé et de
sécurité professionnelles relatives aux nanomatériaux manufacturés, y compris l’utilisation de contrôles
d’ingénierie et d’équipements de protection individuelle appropriés, des lignes directrices sur la gestion
de déversements et de rejets accidentels, ainsi que des lignes directrices sur la manipulation appropriée
de ces matériaux lors de leur élimination.
La présente partie de l’ISO/TS 12901 est destinée à être utilisée par des personnes compétentes, telles
que des responsables de la santé et de la sécurité, des responsables de production, des responsables
environnementaux, des hygiénistes du travail/de l’industrie et les autres personnes en charge du
fonctionnement sans danger des installations de production, de manutention, de traitement et de mise
au rebut des nanomatériaux manufacturés.
La présente partie de l’ISO/TS 12901 s’applique aux matériaux manufacturés constitués de nano-objets
tels que les nanoparticules, les nanofibres, les nanotubes, les nanofils, ainsi que les agglomérats et
agrégats de ces matériaux (NOAA).
Le terme «NOAA», tel qu’il est utilisé dans la présente partie de l’ISO/TS 12901, s’applique à de tels
composants, soit sous leur forme originale, soit incorporés à des matériaux ou préparations à partir
desquels ils pourraient être rejetés, dans une certaine mesure, au cours de leur cycle de vie — y compris,
par conséquent, les activités en aval telles que la mise au rebut.
2 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
2.1
agglomérat
ensemble de particules faiblement liées, d’agrégats ou mélange des deux dont l’aire de la surface externe
résultante est similaire à la somme des aires de surface de chacun des composants
[SOURCE: ISO/TS 27687:2008, définition 3.2]
Note 1 à l’article: Les forces assurant la cohésion d’un agglomérat sont des forces faibles, par exemple forces de
Van der Waals ou un simple enchevêtrement physique.
Note 2 à l’article: Les agglomérats sont également appelés particules secondaires et les particules sources initiales
sont appelées particules primaires.
© ISO 2012 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(F)
2.2
agrégat
ensemble de particules comprenant des particules fortement liées ou fusionnées dont l’aire de la surface
externe résultante peut être significativement plus petite que la somme des aires de surface calculées
de chacun des composants
[SOURCE: ISO/TS 27687:2008, définition 3.3]
Note 1 à l’article: Les forces assurant la cohésion d’un agrégat sont des forces intenses, par exemple liaisons
covalentes ou forces résultant d’un frittage ou d’un enchevêtrement physique complexe.
Note 2 à l’article: Les agrégats sont également appelés particules secondaires et les particules sources initiales
sont appelées particules primaires.
2.3
nanomatériau manufacturé
nanomatériau conçu pour un but ou une fonction spécifique
[SOURCE: ISO/TS 80004-1:2010, définition 2.8]
2.4
exposition
contact avec un agent chimique, physique ou biologique par ingestion, inhalation, ou contact avec la peau
ou les yeux
Note 1 à l’article: L’exposition peut être de courte durée (exposition aigüe), de durée intermédiaire, ou de longue
durée (exposition chronique).
2.5
danger
facteur ou élément biologique, chimique ou physique produisant un effet indésirable sur un individu,
l’environnement, un procédé ou un produit
[SOURCE: ISO 14698-2:2003, définition 3.10]
2.6
danger pour la santé
source potentielle d’atteinte à la santé
[SOURCE: ISO 10993-17:2002, définition 3.7]
2.7
nanofibre
nano-objet dont deux dimensions externes similaires sont à la nano-échelle et dont la troisième
dimension est significativement plus grande
[SOURCE: ISO/TS 27687:2008, définition 4.3]
Note 1 à l’article: Une nanofibre peut être flexible ou rigide.
Note 2 à l’article: On considère que les deux dimensions externes similaires ont une différence de taille plus petite
qu’un facteur trois et on considère que la dimension externe significativement plus grande diffère des deux autres
d’un facteur supérieur à trois.
Note 3 à l’article: La dimension externe la plus grande n’est pas nécessairement à la nano-échelle.
2.8
nano-objet
matériau dont une, deux ou les trois dimensions externes sont à la nano-échelle
[SOURCE: ISO/TS 27687:2008, définition 2.2]
Note 1 à l’article: Terme générique pour tous les objets discrets à la nano-échelle.
2 © ISO 2012 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(F)
2.9
nanoparticule
nano-objet dont les trois dimensions externes sont à la nano-échelle
Note 1 à l’article: Si les valeurs de la plus longue dimension et de la plus courte dimension du nano-objet diffèrent de
façon significative (généralement d’un facteur plus grand que trois), on utilise les termes nanotige ou nanofeuillet
à la place du terme nanoparticule.
Note 2 à l’article: Adaptée de l’ISO/TS 27687
2.10
nanofeuillet
nano-objet dont une dimension externe est à la nano-échelle et dont les deux autres sont significativement
plus grandes
[SOURCE: ISO/TS 27687:2008, définition 4.2]
Note 1 à l’article: La dimension externe la plus petite est l’épaisseur du nanofeuillet.
Note 2 à l’article: On considère que les deux dimensions significativement les plus grandes diffèrent de la dimension
à la nano-échelle d’un facteur supérieur à trois.
Note 3 à l’article: Les dimensions externes les plus grandes ne sont pas nécessairement à la nano-échelle.
2.11
échelle nanométrique
gamme de dimensions s’étendant approximativement de 1 nm à 100 nm
[SOURCE: ISO/TS 27687:2008, définition 2.1]
Note 1 à l’article: Les propriétés qui ne constituent pas des extrapolations par rapport à des dimensions plus
grandes seront présentées typiquement, mais pas exclusivement, dans cette gamme de dimensions. Pour ces
propriétés, on considère que les limites dimensionnelles sont approximatives.
Note 2 à l’article: Dans cette définition, on indique une limite inférieure (approximativement 1 nm) pour éviter
à des atomes isolés et à de petits groupes d’atomes d’être désignés en tant que nano-objets ou éléments de
nanostructures, ce qui pourrait être le cas en l’absence de limite inférieure.
2.12
particule
élément minuscule de matière avec un périmètre physique défini
[SOURCE: ISO/TS 27687:2008, définition 3.1]
Note 1 à l’article: Une limite physique peut également être décrite sous la forme d’une interface.
Note 2 à l’article: Une particule peut se déplacer sous la forme d’une unité.
Note 3 à l’article: Cette définition générale de «particule» s’applique aux nano-objets.
2.13
risque
combinaison de la probabilité d’un dommage et de sa gravité
[SOURCE: Guide ISO/CEI 51:1999, définition 3.2]
3 Symboles et abréviations
ADME adsorption, distribution, métabolisme, et élimination
ACGIH American Conference of Governmental Industrial Hygienists
© ISO 2012 – Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(F)
DR dose de référence
DRI limite de confiance inférieure de la dose de référence
GGR gestion graduée des risques
CNT nanotube de carbone
CSDS contrôle des substances dangereuses pour la santé (en anglais COSHH - Control of Substances
Hazardous to Health Regulations)
CNC compteur de noyaux de condensation
DMPS Differential Mobillity Particle Sizer (sélecteur de particules par mobilité différentielle)
EDX analyse par rayons X à dispersion d’énergie
ELPI Electrostatic Low Pressure Impactor (impacteur électrostatique basse pression)
NE norme d’exposition
SGH Système général harmonisé (en anglais GHS)
HEPA filtre à particules à haute efficacité
LCI limite de confiance inférieure
EFL évacuation de fumées locale
DMENO dose minimale avec effet nocif observé (en anglais LOAEL)
MWCNT nanotube de carbone multi-parois
NEAT Nanoparticles Exposure Assessment Technique (technique d’évaluation de l’exposition aux nano-
particules)
NIOSH National Institute for Occupational Safety and Health
NOAA nano-objets, et leurs agrégats et agglomérats supérieurs à 100 nm
CSENO concentration maximale sans effet nocif observée (en anglais NOAEL)
OCDE Organisation de Coopération et de Développement Economique
VLEP valeur limite d’exposition professionnelle (en anglais OEL)
COP compteur optique de particules
LCE-BP limite de contrôle de l’exposition basée sur la performance
EPI équipements de protection individuelle
EPVR équipement de protection des voies respiratoires
MEB Microscopie électronique à balayage
SWCNT nanotube de carbone simple paroi
MET microscopie électronique à transmission
MET EDX microscopie électronique à transmission avec analyse par rayons X à dispersion d’énergie
TEOM Tapered Element Oscillating Microbalance (microbalance oscillante à élément «effilé»)
4 © ISO 2012 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(F)
VLS valeur limite de seuil
VLEP limite d’exposition au poste de travail
4 Types et caractéristiques des nanomatériaux
4.1 Généralités
Le présent article décrit quelques un des nanomatériaux manufacturés les plus courants auxquels le
présent guide pourrait s’appliquer. Il n’a pas pour but de fournir un guide complet ou des définitions
détaillées de ces types de nanomatériaux.
4.2 Fullerènes
Les fullerènes sont une des quatre formes de carbone d’origine naturelle, et ont été découverts pendant
[6]
les années 1980. Leurs molécules sont composées entièrement de carbone et elles ont la forme d’une
sphère creuse. La structure des fullerènes est semblable à celle du graphite, constitué de feuillets de
cycles de carbone de forme hexagonale, mais ils peuvent également comporter des cycles pentagonaux
ou heptagonaux, ce qui permet la formation de structures à trois dimensions. Un des fullerènes les plus
souvent décrits est le C60, connu sous le nom de Buckminster fullerène ou buckyball. Les fullerènes sont
des matériaux chimiquement stables et insolubles dans les solutions aqueuses. Ils peuvent potentiellement
[7]
être utilisés dans la vectorisation de médicaments, les revêtements et le stockage d’hydrogène.
4.3 Nanotubes de carbone
[8]
Les nanotubes de carbone sont des formes allotropiques du carbone ayant une structure cylindrique,
un rapport longueur/largeur élevé, différents diamètres et différentes longueurs de tube, ainsi que des
structures de tube principalement constituées d’un ou plusieurs feuillets de graphène enroulés en tubes.
[9]
Les types principaux sont généralement regroupés en CNT SW (simple paroi), DW (double paroi) et
MW (parois multiples). Les diamètres peuvent varier d’environ 1 nm pour les SWCNT à plus de 100 nm
pour les MWCNT. Leurs longueurs peuvent dépasser plusieurs centaines de µm. Les CNT du commerce
peuvent souvent contenir une quantité importante d’autres formes allotropiques du carbone, ainsi que
des nanoparticules inorganiques de catalyseurs.
4.4 Nanofils
Les nanofils sont de petites nanofibres conductrices ou semi-conductrices ayant une structure
cristalline unique, un diamètre type de quelques dizaines de nm et un rapport longueur/largeur élevé.
Divers métaux ont été utilisés pour fabriquer des nanofils, dont le cobalt, l’or et le cuivre. Des nanofils de
silicium ont également été produits. Ils peuvent potentiellement être utilisés comme interconnecteurs
dans des appareils nanoélectroniques, les dispositifs photovoltaïques et les capteurs.
4.5 Points quantiques
Les points quantiques sont des assemblages de matériaux semi-conducteurs de petite dimension (2 nm
à 10 nm) présentant de nouvelles propriétés électroniques, optiques, magnétiques et catalytiques.
Contenant en général 1 000 à 100 000 atomes, les points quantiques sont considérés comme un
intermédiaire entre une structure solide étendue et une entité à une seule molécule. Les points quantiques
semi-conducteurs présentent des propriétés photo-électroniques distinctes directement liées à leur
taille. Par exemple, en modifiant la taille de la particule, la lumière émise par la particule excitée peut
être réglée sur une longueur d’onde cible spécifique. Ils peuvent être utilisés dans la catalyse, l’imagerie
médicale, les appareils optiques et les capteurs.
© ISO 2012 – Tous droits réservés 5
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO/TS 12901-1:2012(F)
4.6 Métaux et oxydes de métaux, céramiques
Cette catégorie comprend une grande variété de formes compactes de nanoparticules, y compris le
dioxyde de titane ultrafin et la fumée de silice. De telles nanoparticules peuvent être formées à partir
de plusieurs matériaux, y compris les métaux, les oxydes et les céramiques. Bien que les particules
principales aient une forme compacte, ces matériaux sont souvent disponibles seulement sous forme
d’agglomérats ou d’agrégats. Ils peuvent être des matériaux composites ayant, par exemple, un noyau
métallique avec une coque d’oxyde, ou des alliages composés de mélanges de métaux. Ce groupe de
nanoparticules est en général moins bien défini en termes de taille et de forme, et est plus susceptible
d’être produit en grandes quantités massives que d’autres formes de nanoparticules. Ils peuvent
être utilisés dans les revêtements et les pigments, la catalyse, les produits d’hygiène personnelle, les
cosmétiques et les composites.
4.7 Noir de carbone
Le noir de carbone est du carbone élémentaire quasiment pur sous forme de particules produites par
une combustion incomplète ou une décomposition thermique d’hydrocarbures à l’état gazeux ou liquide
dans des conditions contrôlées. Il se présente sous forme de poudre noire et finement divisée ou de
pastille. Son utilisation dans les pneumatiques, le caoutchouc et les produits plastiques, les encres
d’impression et les revêtements, est liée aux propriétés de la surface, de la taille et de la structure des
particules, de la conductivité et de la couleur spécifiques. La taille des particules de noir de carbone
est le plus souvent inférieure à 100 nm, mais dans le commerce, le noir de carbone est le plus souvent
t
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.