Nanopartikül üretimi, endüstriyel inovasyonun en dinamik sınırlarını temsil ediyor, elektronik, tıp, enerji depolama ve malzeme bilimi alanlarında ilerlemelere olanak sağlıyor. Laboratuvar sentezlerinden ticari hacimlere kadar üretim ölçekleri, nano boyuttaki titiz düzenleyici denetim ve sağlam operasyonel protokollerin çevresel ve güvenlik sorunlarının incelenmesi, dikkatli bir yönetim olmadan nanoparçacıklar, su ve topraklar, hem de insan sağlığı hem de ekosistemlerine yönelik akut ve kronik tehlikeler ortaya çıkarabilir. Bu makale, nanoparçacık üretim, tesise, çevresel yönetimlere ve güvenlik protokollerine kapsamlı bir inceleme sağlar.

Nanopartikülleri ve Risklerini Anlamak

Nanopartiküller Nedir?

Nanopartiküller, 1 ve 100 nanometre arasında en az bir boyutla tanımlanırlar ve bu ölçekde, malzemeler, devasa nanotüplerden farklı olan eşsiz fiziksel, kimyasal ve biyolojik özellikler içerir. Yüksek yüzeysel-taa-to-volume oranları, arter, kuantumlama ve çeşitli metal oksitler arasında değişir.

Exposure ve Health Effects

Dakika büyüklüğü nedeniyle, nanopartiküller, alveolar-kapillarma bariyerine karşı çıkabilir ve kan dolaşımına girilir, beyin, karaciğer, ve diğer organlara ulaşır.

Dermal maruz kalma, kontraseptif deri ile yerelleştirilmiş tahriş veya penetrasyona yol açabilir. İngestion, el-to-mouth transfer veya kontraseptif yiyecekler ve su ile meydana gelebilir. Küçük boyut ayrıca nanopartiküllerin dokularda uzun vadeli bir birikimine yol açmasına olanak sağlar.

Çevre Riskleri ve Ekooksisite

Çevreye serbest bırakılanda, nanopartiküller toksik gümüş iyonları serbest bırakmak, algler ve balıkları bir araya getirmek için yeniden etkinleştirir ve UV ışığı altında reaktiviteler, su organizmalarını etkileyen, potansiyel olarak magnating toksisiteleri ve dünya solucanları toksik bakır oksit nanopartikülleri serbest bırakmak için bilinir, birçok mühendisin uzun vadeli ekolojik kaderi kötü anlaşılamaz, UV ışığı altında reaktif oksijen türlerini etkileyebilir.

Çevresel Düzenlemeler Nanopartikül Üretimini Görüyor

Dünya çapında hükümet ve düzenleyici organlar, nanoteknolojide mevcut çerçevelere adapte ederek ve nanomalzemelere özel kurallar geliştirme konusunda yanıt verdiler. Temel hedefler emisyonlar, atık yönetim uygulamaları, çevresel izleme gerektirir ve açıklama gerekliliklerini uygular.

Amerika Birleşik Devletleri: EPA ve TSCA

ABD Çevre Koruma Ajansı (EPA), TSCA Inventory'da listelenen nanomalzemeler (PMD) tarafından 2015 yılında TSCA reformunun bir parçası olarak, EPA, belirli nanomalzemelere ilişkin bazı nano ölçekli malzemeleri tedavi etmeye başladı.

Avrupa Birliği: REACH ve ECHA

Avrupa Kimyasal Ajansı (ECHA), nanomalzemelerin kayıt altında tutulması, Değerlendirilmesi, Yazarlarizasyon ve Kimyasalların Yeniden Yeniden İhramanları (REACH) Yönetmeliğinin tanımı için de geçerli olan bazı verilerle, işyerindeki nanomalzemelerin ve risklerin nasıl değerlendirildiğine dair ayrıntılı olarak bilgi sahibi olmalıdır. Avrupa Komisyonu, nanomalzemelerin tanımına bir tavsiyede bulunuyor.

AB'nin Sınıflandırması, Etiketleme ve Ambalaj (CLP) Yönetmeliği uyarınca, nanoformlar tehlikeler için sınıflandırılmalı ve etiketlenmelidir ve güvenlik veri çarşafları (SDS) nano özel bilgileri yansıtmalıdır. Atık yönetimi, Atık Çerçeve Yönergesi ve Toprak doldurma Direktifi tarafından ele alınacaktır, bu da nanomalzemelerin tehlikeli özellikleri sergilediklerinde tehlikeli atık olarak muamelesi yapılmasını gerektirir.

Diğer Uluslararası Çerçeveler

Japonya, Çin, Güney Kore ve Avustralya dahil olmak üzere ülkeler nano-özel düzenlemeler veya rehberlik tanıttılar. Japonya'nın Ekonomi Bakanlığı, Ticaret ve Endüstri (ODI) listelenen kimyasal altsal kontrol yasası altında yeni nanomalzemeler için bildirim gerektirir.

Anahtar Düzenleme Ajanları ve Standartları

birincil çevresel ajansların ötesinde, işçi güvenliği organları ve standartlar örgütleri izinsiz maruz kalma sınırları (PELs) izleme protokolleri ve mühendislik yönergelerinde kritik bir rol oynamaktadır.

İş Güvenliği ve Sağlık Yönetimi (OSHA)

OSHA henüz inşaatçı nanomalzemeler için belirli bir izin sınırlama sınırı (PEL) oluşturmadı, ancak işletmeden bağımsız olarak, iş güvencesi ve sağlık için Ulusal Enstitü (NIOSH) önerilen maruz kalma sınırları (RELs) karbon siyah, titanyum dioksit için (örneğin, nanomalzemeler için) ve nano-makulatif güvenlik ve sağlık için (üçlü) dahil olmak üzere nano-parçacıklı (mm) için uygun fiyatlı (v) tavsiye edilir.

Ulusal İş Güvenliği ve Sağlık Enstitüsü (NIOSH)

NIOSH, nanomalzemeler için iş dışı limitleri geliştirmekte bir lider olmuştur (OELs).Mevcut Zeka Bülteni, risk değerlendirmeleri sağlar ve karbon nanotüpleri, titanyum dioksit ve gümüş nanopartiküller için önerilen kontroller sunar.[POSH ayrıca kontroller için en iyi uygulamaları yayınlamaktadır. ”

Uluslararası Standartlar: ISO/TC 229 ve ASTM E56

Uluslararası Standartlaştırma Teknik Komitesi 229 (ISO/TC 229), terminoloji, karakterizasyon, toksikoloji ve mesleki güvenlik (örneğin sağlık ve güvenlik uygulamaları için) ile ilgili düzinelerce standart yayınladı.

İşer Koruma Protokolleri

Nanopartikül üretimi için kapsamlı bir güvenlik programı, kontrol hiyerarşisini kullanarak çok katmanlı bir yaklaşım uygulamalıdır. Aşağıdaki bölümler ayrıntılı mühendislik, idari ve kişisel koruyucu önlemler.

Mühendislik Kontrolleri

Mühendislik kontrolleri, maruz kalma oranını azaltmanın en etkili yoludur. Anahtar sistemler şunları içerir:

  • [FONT:0)Enclosed processes[[[Döneticiler, değirmen ekipmanları ve sprey kurutucular nanoparçacık salıvermelerini önlemek için tamamen kapalı ve negatif baskı altında kullanılmalıdır.
  • [FONT:0)Local egzoz havalandırma (LEV))[Döneticiler, eldivenler ve hoods yakalamak, yüksek verimli partiküller ile donatılmış olmalıdır (HEPA) nanoparçacık sistemleri tuzak sistemleri düzenli olarak test edilmeli ve sertifikalı olmalıdır.
  • [FONT=0)Isolation and otomasyon) - Mümkün olan, uzaktan kumanda cihazları veya robot sistemleri, tozlarla ve süspansiyonlarla doğrudan temastan ayırmak için kullanabilir.
  • [FONT:0]Temiz yöntemler[[Dönemli: 1) Kuru tozlar kaçınılamaz, hava yoluyla toz üretimi azaltır.

İdari Kontroller

Yönetim önlemleri mühendislik sistemlerini tamamlayıp şunları içerir:

  • [FONT:0)Standart işletim prosedürleri (SOPs)) - Satın almak, işlemek, transfer etmek, depolamak ve nanomalzemelerin ayrılması için yazılı protokollerin incelenmesi ve güncellenmesi gerekir. SOPs yeni tehlike verilere göre düzenli olarak gözden geçirilmesi gerekir.
  • [FONT:0) Access control[[DÜT:1) – nanomalzemelerin yetkili personele sadece izin verildiği sınırları. nanomalzemelerin varlığını ve gerekli PPE'yi ifade etmek.
  • [FONT:0]Medical gözetimi[DÜT:1) - Pulmoner fonksiyon testleri ve, nerede belirtilen, biyomarkersler de dahil olmak üzere işçiler için temel sağlık değerlendirmeleri ve periyodik tıbbi izleme.
  • [FONT:0]House guard[[DÜT:1) – Resuspension'ı önlemek için HEPA'yı temizlenmiş temizlenmiş temizlenmiş kullanın.

Kişisel Koruma Ekipmanı (PPE)

Mühendislik ve idari kontroller yetersiz olduğunda PPE son bir bariyer sunar. Nanopartikül üretimi için önerilen PPE şunları içerir:

  • [FONT:0]Respiratory koruma[Dönetici: 1 ) - En az N95 veya N100 filtreleme yüzü solunum görevleri için daha yüksek koruma faktörleri sunar.
  • [FONT:0) Korumalı kıyafetler[[[DÜT 1: 1) - Hassas kapaklar (Tyvek veya benzer) elastik cuffs ve hoods ile. Fabrics düşük parçacık penetrasyonuna sahip olmalı ve antistatiksel olarak eğer değiştirilebilir çözücüler mevcutsa olmalıdır.
  • [FONT=0)Gloves[[Dönetici:0)[[Dönetici:0))))- Permeation verilerine göre eldivenler seçilir.trle eldivenler yaygındır, ancak agresif çözücüler veya yüksek riskli nanomalzemeler için, laminat film eldivenleri (örneğin, Silver Shield).
  • [FONT:0]Eye koruma[[DÜT 1: 1)) – dolaylı veiller ile güvenlik, şarkı veya hava yoluyla parçacığın gözlerle temasını önlemek için tam yüz yüze bir kalkan.

Eğitim ve İzleme Eğitimi

Nanopartikül işleme alanlarına giren tüm personel belgelenmiş eğitim almalıdır: nanomalzemelere özel tehlikeler, mühendislik kontrolleri, doğru donning ve PPE, acil yanıt prosedürleri ve atık işleme protokolleri.Yenileme eğitimi her yıl veya her zaman süreçler değişir.

Doğrudan hazırlayıcı cihazlar kullanarak sürekli hava izleme (örneğin, kondensasyon parçacığı sayacı, tarama hareketliliği parçacığı büyüklüğü) potansiyel sürümler üzerinde gerçek zamanlı geri bildirimler sağlar. Termic kişisel ve alan örnekleme filtre tabanlı gravimetrik analizleri doğru kontrol etmek için yapılmalıdır. Sonuçlar geçerli OELs (e.g., NIOSH RELs) karşı karşılaştırılmalıdır ve maruz kalma kayıtlarında muhafaza edilmelidir.

Acil Yanıt ve Atık Yönetimi

Güçlü kontroller, dökülüyor, sızıntılar ve ekipman hataları bile meydana gelebilir. Dikkatli bir şekilde tasarlanmış acil yanıt planı ve sertifikalı bir atık yönetimi programı vazgeçilmezdir.

Spill Response

Kuru nanopowders veya süspansiyonlar içeren Spills acil olarak yer alma gerektirir. Anahtar adımlar şunlardır:

  • [FONT=0]Evacuation[[Dönetici:0) ve bölgeyi izole eder.
  • [FONT=0)Containment[[Dönetici:0)[Dönetici için s:0)[0)[[Döneticiler için sönüllüler veya kabuklar kullanın; kuru tozlar için, hafifçe aerosolleşmeye dökülmesi için bir hafifçe yer.
  • [FONT:0)Temiz-up[Dönetici:0)[Dönetici:0)Temiz: [Döntme[Dönetici:0))) - nanomalzeme dökülmesi için belirlenmiş bir HEPA-vacuum kullanın.
  • [FONT:0]Decontaminasyon[[Dönetici: 1 ) - ıslak bezlerle yüzeyler; personel duş ve değişiklik kıyafetlerini terk etmeli. Tehlikeli atık olarak kontraksiyonun.

Acil yanıt tatbikatları, HEPA-vacuum, absorbents, tek kullanımlık PPE ve mühürlenebilir çantalar tesis içinde stratejik noktalarda bulunmalıdır.

Atık işleme ve ayrıştırma

Nanomal atıklar, kullanılan ham malzemeler, kirlenmiş PPE, filtreler, süreç kalıntıları ve ürün özelleştirmeleri içerir çünkü birçok nanomalzemeler RCRA (ABD'de) veya Avrupa Atık Kataloğu (EWC) altında tehlikeli olarak sınıflandırılmaktadır.

  • [FONT:0)Characterization[[Dönetici:0))[FONT:0))))) - Atık tehlikeli özellikleri gösterir (köpektif, reaktif, ignitable). Tehlikeli olarak listelenen birçok nanoform, hala mülklerine göre yönetilmelidir.
  • [FONT:0)Köpeking[DÜT:1) - Uygun etiketli, sızdırılabilir konteynerler kullanın (enerji kodu ve atıkların nanomalzemeler içerdiği bir ifade dahil).
  • [FONT:0]Storage[[[Dönetici: 1)) – Orta büyüklükteki bir alanda, uyumlu malzemelerden uzak ve sınırlı erişimle.
  • [FONT=0)Transport ve tasarruf[Dönetici:0)[Döneticileri ile sözleşme) birçok organik nanomalzeme yok edebilir; arazinin çöplüğü veya kurtarma seçenekleri için potansiyele göre tavsiye edilmez.

Reaksiyon verimleri ve yeniden kullanım proses çözücüleri gibi atık minimizasyon stratejileri, üretim iş akışlarına entegre edilmelidir.

Sonuç: Güvenli ve Sürdürülebilir Nanopartikül Üretim için Yol İleri

Nanoteknolojinin hızlı evrimi eşit dinamik düzenleyici ve güvenlik çerçevelerini talep ediyor. Bugün, üreticiler ulusal ve uluslararası düzenlemelerin bir patchwork of ulusal ve uluslararası düzenlemelere gidip, titiz eğitim ve kapsamlı atık yönetimi planlarını gerçekleştirerek, nanomalzeme toksikolojinin bilimsel anlayışları derinleştirir ve çevresel izleme gereksinimlerinin daha sıkı bir şekilde artacaktır.Mevcut kılavuzlara ve sürekli yatırıma sahip olmak, ancak endüstriye olan potansiyel yaklaşımlara ve sürekli olarak güvenenliği korumak, ancak aynı zamanda endüstriye güvenen uzun vadeli uygulanabilirliği sağlamak için kamuya güvenliğe ve güvenli hale getirir.