ปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อการสัมผัสกับวัสดุนาโน ความเป็นไปได้สำหรับการสัมผัสทางอาชีวอนามัย แนวทางสำหรับการทำงานกับวัสดุนาโนเชิงวิศวกรรม
ศิริพร วันฟั่น
ในตอนแรกนั้น เราได้กล่าวถึง คำนิยามของนาโนเทคโนโลยี บุคคลสำคัญที่เกี่ยวข้องกับนาโนเทคโนโลยี ระบบขานชื่อและศัพท์เฉพาะสำหรับวัสดุนาโน ช่วงพัฒนาการของนาโนเทคโนโลยี การประยุกต์ใช้งานจากการวิจัยนาโนเทคโนโลยีในปัจจุบัน ความกังวลถึงอันตรายที่อาจส่งผลกระทบต่อสุขภาพ ช่องทางในการสัมผัส ข้อสมมุติฐานจากการศึกษาผลการวิจัยในสัตว์ทดลองและทางด้านระบาดวิทยา ความกังวลถึงความเป็นไปได้ที่อาจส่งผลกระทบต่อความปลอดภัย และการสัมผัสในสถานที่ปฏิบัติงาน
สำหรับในตอนที่ 2 นี้ จะขอพูดถึงปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อการสัมผัสกับวัสดุนาโน ความเป็นไปได้สำหรับการสัมผัสทางอาชีวอนามัย แนวทางสำหรับการทำงานกับวัสดุนาโนเชิงวิศวกรรม และข้อแนะนำสำหรับการจัดสรรมาตรการชั่วคราวในการเฝ้าระวังในสถานที่ปฏิบัติงานที่มีผู้ปฏิบัติงานที่มีโอกาสสัมผัสกับอนุภาคนาโนเชิงวิศวกรรม
ปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อการสัมผัสกับวัสดุนาโน
ปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อการสัมผัสกับวัสดุนาโนเชิงวิศวกรรม (Engineered Nanomaterials) จะรวมถึงจำนวนของวัสดุที่ถูกใช้ และความสามารถในกระจายตัวของวัสดุนั้น (เช่นในกรณีของผงนาโน) หรือการก่อตัวขึ้นเป็นสารแขวนลอยในอากาศหรือละออง (เช่นในกรณีของการแขวนลอย) โดยขนาดของห้องที่ดำเนินการและระยะเวลาของการใช้ก็จะมีผลด้วยเช่นกัน
ในกรณีของวัสดุที่แขวนลอยในอากาศ (Airborne Material) นั้น ขนาดของอนุภาคหรือละอองจะถูกนำมาพิจารณาว่าวัสดุเหล่านี้สามารถที่จะเข้าสู่ระบบทางเดินหายใจได้หรือไม่ และบริเวณใดที่มักจะตกค้าง โดยอนุภาคที่หายใจเข้าไปได้ รวมไปถึงอนุภาคที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเล็กกว่า 10 ไมโครเมตรโดยประมาณนั้น สามารถที่จะตกค้างอยู่ในบริเวณถุงลม (Alveolar: บริเวณรูเล็ก ๆ ซึ่งเป็นที่แลกเปลี่ยนอากาศ) ของปอด [ที่มา: Lippmann 1977; ICRP 1994; ISO 1995] โดยสัดส่วนของอนุภาคนาโนที่สามารถสูดดมเข้าไปได้ ที่มักจะตกค้างอยู่ในบริเวณช่องทางเดินหายใจ (Respiratory Tract) ของมนุษย์ มีอยู่ประมาณ 30-90 %
ทั้งนี้จะขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่าง เช่น อัตราการหายใจ และขนาดของอนุภาค โดยมากกว่า 50 % ขึ้นไป ของอนุภาคนาโนที่มีขนาดอยู่ในช่วง 10 ถึง 100 นาโนเมตร อาจจะตกค้างในบริเวณถุงลม ในขณะที่อนุภาคนาโนที่มีขนาดเล็กกว่า 10 นาโนเมตร โดยมากแล้วมักจะตกค้างอยู่ในบริเวณช่วงของศีรษะและลำคอ [ที่มา: ICRP 1994] ทั้งนี้ปริมาณสัดส่วนของมวลที่ตกค้างของอนุภาคนาโนที่สามารถสูดดมเข้าไปได้ในบริเวณถุงลมของปอดจะมากกว่าอนุภาคที่สามารถหายใจเข้าไปได้ที่มีขนาดใหญ่กว่า
ในปัจจุบัน ยังไม่มีข้อมูลที่เพียงพอที่จะใช้คาดการณ์ถึงสถานการณ์โดยรวมและเหตุการณ์ต่าง ๆ ในสถานที่ปฏิบัติงานที่มักจะนำมาสู่การสัมผัสกับวัสดุนาโนได้ อย่างไรก็ตาม มีปัจจัยบางอย่างในสถานที่ปฏิบัติงานที่สามารถเพิ่มความเป็นไปได้ในการสัมผัส เช่น
- การทำงานกับวัสดุนาโนในรูปของเหลวโดยปราศจากการใช้อุปกรณ์ป้องกันอันตรายส่วนบุคคล เช่น ถุงมือ
- การทำงานกับวัสดุนาโนในรูปของเหลวในช่วงของการรินหรือการผสม หรือในที่ที่มีระดับของการกระเพื่อมสูง
- การผลิตวัสดุนาโนที่ไม่อยู่ภายใต้ระบบปิด (Non Enclosed Systems)
- การดำเนินการกับผงวัสดุที่มีโครงสร้างนาโน (Nanostructured Materials) เช่น การชั่งน้ำหนัก การผสม การพ่นสเปรย์
- การบำรุงรักษาอุปกรณ์และกระบวนการที่ถูกใช้ในการผลิตหรือประดิษฐ์วัสดุนาโน และการทำความสะอาดวัตถุที่หกและของเสียที่มีวัสดุนาโนเป็นองค์ประกอบ
- การทำความสะอาดระบบดักจับฝุ่น (Dust Collection Systems) ที่ถูกใช้ในการดักจับอนุภาคนาโน
- การขัดทราย การเจาะ หรือการใช้เครื่องมือ กลไกอื่น ๆ ที่ทำให้เกิดการแตกตัวหรือกระจายตัวของวัสดุนาโนที่อาจนำไปสู่การเกิดเป็นละออง (Aerosolization) ของอนุภาคนาโนขึ้นมาได้
ความเป็นไปได้สำหรับการสัมผัสทางอาชีวอนามัย
ข้อมูลที่มีอยู่เกี่ยวกับการตรวจวัดการสัมผัสทางอากาศกับวัสดุนาโน (Nanomaterials) ทั้งแบบที่ตั้งใจผลิตขึ้นมาและเกิดขึ้นโดยบังเอิญจากกระบวนการทางอุตสาหกรรมต่าง ๆ นั้นยังถือว่ามีจำนวนน้อย ทั้ง ๆ ที่โดยทั่วไปแล้ว กระบวนการผลิตวัสดุนาโนในช่วงของสถานะก๊าซ (หลังจากที่นำเอาวัสดุนาโนออกมาจากระบบการผลิตแบบปิด) หรือการใช้ หรือการผลิตวัสดุนาโนในรูปของผง หรือในรูปของเหลวเหล่านี้ เช่น สารข้นเหลว สารแขวนลอย สารละลาย มักจะก่อให้เกิดความเสี่ยงอย่างมากในการปล่อยอนุภาคนาโน (Nanoparticles) ออกมา
นอกจากนี้ การบำรุงรักษาในระบบการผลิต รวมถึงการทำความสะอาดและการกำจัดตัววัสดุที่ติดอยู่ในระบบดักจับฝุ่น ก็มักจะยังผลให้เกิดการสัมผัสกับอนุภาคนาโน ถ้าวัสดุนาโนเหล่านั้นถูกรบกวน รวมไปถึงการสัมผัสกับขยะของเสียที่มีวัสดุนาโนปนอยู่ก็อาจเกิดขึ้นได้ด้วยเช่นกัน
ขอบเขตการสัมผัสกับวัสดุนาโนเมื่อทำงานกับผงนาโน (Nanopowder) นั้น ขึ้นอยู่กับความอาจเป็นไปได้ของอนุภาคที่จะถูกปล่อยออกมาจากผงในระหว่างถูกดำเนินการ ซึ่งทาง NIOSH ได้ดำเนินการวิจัยอย่างขมีขมันในการพิจารณาเชิงปริมาณว่า วัสดุนาโนที่หลากหลายสามารถกระจายตัว (Disperse) ในสถานที่ปฏิบัติงานได้อย่างไรบ้าง?
ซึ่งจากการศึกษาการสัมผัสกับท่อนาโนคาร์บอนแบบผนังเดี่ยว (Single-Walled Carbon Nanotubes: SWCNTs) และท่อนาโนคาร์บอนแบบผนังหลายชั้น (Multi-Walled Carbon Nanotubes: MWCNTs) ได้บ่งชี้ว่า วัตถุดิบอาจจะปล่อยอนุภาคที่สามารถมองเห็นได้ไปในอากาศเมื่อถูกดำเนินการ และขนาดของกลุ่มก้อนอนุภาคเหล่านั้นอาจจะมีเส้นผ่าศูนย์กลางเพียงแค่ไม่กี่มิลลิเมตร และอัตราการปล่อยสำหรับอนุภาคที่สามารถสูดดมและหายใจเข้าไปได้นั้นพบว่ามีค่อนข้างต่ำ (พิจาณาบนพื้นฐานของมวลและจำนวน) เมื่อเปรียบเทียบกับผงนาโนแบบอื่น ๆ มีการรายงานว่าความเข้มข้น (Concentration) ของฝุ่นที่สามารถหายใจเข้าไปได้จะอยู่ในช่วงระหว่าง 0.007-0.053 mg/m3
เมื่อเริ่มมีพลังงานมากระตุ้น (เช่น การกวน) กับท่อนาโนคาร์บอนแบบผนังเดี่ยวขนาดใหญ่ (Bulk SWCNT) ประมาณ 30 นาที [ที่มา: Maynard et al. 2004] คล้ายคลึงกับการรายงานของสิ่งที่ค้นพบในห้องทดลองที่ผลิตท่อนาโนคาร์บอนแบบผนังหลายชั้น (MWCNTs) ว่ามีการสัมผัสที่มีความเข้มข้นสูงถึง 0.4 mg/m3 ในช่วงก่อนที่จะดำเนินการควบคุมการสัมผัส [ที่มา: Han et al. 2008]
NIOSH ได้ดำเนินการประเมินอันตรายโดยใช้มหาวิทยาลัยที่มีห้องทดลองที่มีความเป็นไปได้ในการปล่อยอนุภาคของท่อนาโนคาร์บอน (Carbon Nanotubes: CNTs) ออกมาในอากาศ โดยอาศัยการสังเกตในแต่ละกระบวนการที่มีความหลากหลายในห้องทดลองนั้น ซึ่งการตรวจวัดสำหรับการสัมผัสในพื้นที่ทั่วไป บ่งชี้ว่าจำนวนอนุภาคในอากาศและความเข้มข้นของมวลจะค่อย ๆ เพิ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับข้อมูลการตรวจวัดก่อนหน้าในช่วงระหว่างการเคลื่อนย้ายท่อนาโนคาร์บอน (CNTs) ก่อนกระบวนการชั่งน้ำหนักและผสม
รวมถึงระหว่างการตัดแบบเปียกของวัสดุผสม (Composite Material) แต่ก็ยังขาดข้อมูลในการก่อกำเนิดของอนุภาคที่สามารถสูดดมหรือหายใจเข้าไปได้ระหว่างในช่วงของการผลิตและการใช้วัสดุนาโนเชิงวิศวกรรม (Engineered Nanomaterials) รวมถึงการพิจารณาถึงการสัมผัสในสภาวะต่าง ๆ กันด้วย ซึ่งต้องมีการศึกษาวิจัยกันต่อไปในอนาคต
อุปกรณ์ที่ประกอบด้วยโครงสร้างนาโน เช่น Integrated Circuits อาจก่อให้เกิดความเสี่ยงเพียงเล็กน้อยในการสัมผัสกับวัสดุนาโนเหล่านี้ในระหว่างการใช้งาน อย่างไรก็ตาม ในบางกระบวนการผลิตวัสดุนาโนอาจนำไปสู่การสัมผัสได้
เช่น การสัมผัสกับสารประกอบขัดเงา (Polishing Compounds) ที่มีอนุภาคในระดับนาโนสเกล หรือการสัมผัสกับอนุภาคในระดับนาโนสเกลโดยไม่ตั้งใจในระหว่างการกระจายตัว หรือเกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการผลิตและช่วงดำเนินการ เป็นต้น ในขณะที่องค์ประกอบที่มีขนาดใหญ่ที่ก่อรูปมาจากนาโนคอมโพสิต (Nanocomposite) มักจะไม่ปรากฏศักยภาพในการสัมผัสที่มีนัยสำคัญ
อย่างไรก็ตาม ถ้าวัสดุเหล่านี้ถูกดำเนินการใด ๆ ในลักษณะที่สามารถก่อกำเนิดอนุภาคนาโนได้ เช่น การตัด การบด หรืออยู่ภายใต้กระบวนการสลายตัว (Degradation Process) ก็จะสามารถปล่อยวัสดุที่มีโครงสร้างนาโนออกมาได้เช่นกัน จากนั้นการสัมผัสก็อาจจะเกิดขึ้นได้จากการสูดดม การบริโภค และ/หรือการซึมผ่านทางผิวหนัง
“การสัมผัสอนุภาควัสดุนาโนเชิงวิศวกรรม (Engineered Nanoparticles) สามารถก่อให้เกิดผลกระทบที่เลวร้ายต่อสุขภาพได้หรือไม่?”
ดูจะเป็นประเด็นที่ก่อให้เกิดการถกเถียงในกลุ่มผู้เชี่ยวชาญอย่างกว้างขวางมาเป็นเวลานานหลายปีแล้ว ซึ่งเราทุกคนทราบกันดีอยู่แล้วว่านาโนเทคโนโลยีคือสิ่งที่เป็นจริงและมีศักยภาพในการเจริญเติบโตอย่างมากในทศวรรษที่ 21 โดยเมื่อผู้ปฏิบัติงานได้เข้าไปเกี่ยวข้องกับกระบวนการนั้นแล้ว ก็อาจจะสัมผัสกับวัสดุที่ไม่เคยมีปรากฏมาก่อนในธรรมชาติ
แต่พวกเรากลับรู้ไม่มากนักเกี่ยวกับเรื่องที่ว่า อนุภาคนาโนเชิงวิศวกรรม (Engineered Nanoparticles) อาจจะเข้าสู่ร่างกายได้อย่างไร บริเวณไหนที่อนุภาคเหล่านี้จะเคลื่อนที่ไปทันทีที่เข้าสู่ร่างกาย หรือผลกระทบอะไรที่อนุภาคเหล่านี้อาจก่อให้เกิดขึ้นกับระบบชีวภาพของร่างกายเรา รวมถึงพวกเราก็ยังมีความรู้ไม่มากว่า มีความแตกต่างกันหรือไม่อย่างไรสำหรับผลกระทบที่อาจมี จากความแตกต่างกันทางด้านเคมีหรือทางด้านโครงสร้างของอนุภาคนาโน
นอกจากนี้ ความเป็นไปได้ต่าง ๆ ของความเสี่ยงทางอาชีวอนามัยในระหว่างการผลิตและการใช้วัสดุนาโนก็ยังเข้าใจได้ไม่ชัดเจน ซึ่งเราพบว่าวัสดุนาโนเชิงวิศวกรรมหลาย ๆ ตัวและอุปกรณ์บางชนิดถูกก่อตัวขึ้นจากอนุภาคที่มีขนาดในระดับนาโนสเกลที่ถูกผลิตขึ้นมาอย่างตั้งใจในรูปของละออง (Aerosols) หรือสารแขวนลอยคอลลอยด์ (Colloidal Suspensions) และโอกาสในการสัมผัสกับวัสดุเหล่านี้ในระหว่างการผลิตและการใช้ อาจเกิดขึ้นผ่านทางการสูดดม การสัมผัสทางผิวหนัง หรือการบริโภค ซึ่งเราก็มีข้อมูลที่จำกัดมาก ๆ ในเรื่องของช่องทางการสัมผัส ความเป็นไปได้ของการสัมผัส และพิษวิทยา
กล่าวได้ว่า ณ ช่วงเวลานี้ สังคมโดยทั่วไปและบริษัทที่เกี่ยวข้องกับนาโนเทคโนโลยีกำลังเผชิญกับทาง 2 แพร่ง ระหว่างความปรารถนาที่จะขยายเทคโนโลยีที่มีศักยภาพอย่างเหลือล้น กับความเป็นไปได้ของอันตรายที่อาจจะเกิดขึ้น ในขณะที่ความเสี่ยงที่เป็นจริงจากเทคโนโลยีนี้ก็ยังไม่ทราบอย่างชัดเจน และความเสี่ยงที่สังเกตเห็นก็ยังไม่เป็นข้อยุติ
เกี่ยวกับเรื่องนี้ นาโนเทคโนโลยีก็ไม่ได้แตกต่างไปจากเทคโนโลยีอื่น ๆ ที่ปรากฏโดยทั่วไป โดยหนึ่งในพื้นที่แรก ๆ ที่การสัมผัสกับอนุภาคนาโนจะเกิดขึ้นก็คือ “สถานที่ปฏิบัติงาน” คำถามหรือข้อสงสัยต่าง ๆ เหล่านี้จำเป็นที่จะต้องมีคำตอบหรือคำอธิบายที่ชัดเจนเพียงพอ เพื่อประโยชน์ในการพัฒนาต่อไปของนาโนเทคโนโลยี และระหว่างที่งานวิจัยกำลังแสวงหาคำตอบหรือคำอธิบายเหล่านี้อยู่ ก็ควรใช้มาตรการชั่วคราวในการเฝ้าระวังอย่างรอบคอบ ในการลดการสัมผัสและการประเมินความเสี่ยงที่เป็นไปได้ในงานที่เกี่ยวข้องกับนาโนเทคโนโลยี
แนวทางสำหรับการทำงานกับวัสดุนาโนเชิงวิศวกรรม
การที่วัสดุนาโนเชิงวิศวกรรม (Engineered Nanomaterials) มีความหลากหลายในตัวเอง ไม่ว่าจะในทางด้านกายภาพ เคมี และชีวภาพ ได้ส่งผลทำให้กระบวนการต่าง ๆ ที่ใช้ในการวิจัย การพัฒนาวัสดุ การผลิต และการใช้ หรือการเปิดตัวของวัสดุนาโน (Nanomaterials) มีศักยภาพสูงที่จะทำสิ่งต่าง ๆ ขึ้นมาได้อย่างน่าตื่นตาตื่นใจ และก็อย่างที่เคยกล่าวไว้ในตอนต้น ๆ ของบทความว่า ก็ยังคงต้องรอข้อมูลในอนาคตจึงจะสามารถระบุได้อย่างชัดเจนถึงความเป็นไปได้ของความเสี่ยงที่มีต่อสุขภาพ และขอบเขตของการสัมผัสทางอาชีวอนามัยกับวัสดุนาโน
ดังนั้น ในตอนนี้ก็คงต้องอาศัยมาตรการป้องกันหรือการเฝ้าระวังชั่วคราวไปก่อน และพัฒนาไปเรื่อย ๆ ซึ่งมาตรการที่ว่านี้ควรที่จะมุ่งความสนใจไปที่พัฒนาการของการควบคุมทางวิศวกรรม (Engineering Controls) และวิธีปฏิบัติงานอย่างปลอดภัย (Safe Working Practices) ที่มีการปรับหรือประยุกต์ให้เข้ากับลักษณะเฉพาะของกระบวนการและวัสดุที่ผู้ปฏิบัติงานมีโอกาสสัมผัส ส่วนข้อมูลอันตรายเกี่ยวกับวัสดุทั่วไปที่ถูกผลิตในช่วงขนาดระดับนาโนสเกล เช่น ไทเทเนียมไดออกไซด์ หรือ เบริลเลียม ก็ควรที่จะถูกพิจารณาถึงเรื่องการควบคุมและการปฏิบัติงานที่เหมาะสม ตั้งแต่ในระยะแรกเริ่มของการพัฒนาด้วยเช่นกัน
ข้อแนะนำสำหรับการจัดสรรมาตรการชั่วคราวในการเฝ้าระวัง
ในสถานที่ปฏิบัติงานที่มีผู้ปฏิบัติงานที่มีโอกาสสัมผัสกับอนุภาคนาโนเชิงวิศวกรรม
ทาง NIOSH ได้เสนอข้อแนะนำสำหรับการบริหารจัดการสถานที่ปฏิบัติงานซึ่งมีผู้ปฏิบัติงานที่อาจสัมผัสกับอนุภาควัสดุนาโนเชิงวิศวกรรม (Engineered Nanomaterials) เพื่อเป็นการช่วยในการประเมินและควบคุมการสัมผัสกับวัสดุนาโนเชิงวิศวกรรมในสถานที่ปฏิบัติงาน โดยใช้วิธีที่อยู่บนพื้นฐานของการประเมินการสัมผัสอันตราย และการพัฒนามาตรการเฝ้าระวัง (Precautionary Measures) ควบคู่ไปกับวิธีปฏิบัติทางด้านความปลอดภัยและอาชีวอนามัยที่มีประสิทธิภาพ โดยอยู่บนหลักการที่ว่า
• ใช้มาตรการที่รอบคอบในการควบคุมการสัมผัสของผู้ปฏิบัติงานกับอนุภาคนาโนเชิงวิศวกรรม (Engineered Nanoparticles)
• มีความต่อเนื่องในการติดตามเฝ้าระวังทางอาชีวอนามัย (Occupational Health Surveillance)
1. ใช้มาตรการที่รอบคอบในการควบคุมการสัมผัสกับอนุภาคนาโนเชิงวิศวกรรม (Engineered Nanoparticles)
1.1 รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับความเสี่ยงต่อสุขภาพที่อาจเชื่อมโยงกับวัสดุนาโนเท่าที่มีอยู่ แล้วดำเนินมาตรการในการลดการสัมผัสของผู้ปฏิบัติงานอย่างรอบคอบ
1.2 ดำเนินโปรแกรมบริหารความเสี่ยงในสถานที่ปฏิบัติงาน (Risk Management Program) ในที่ที่มีการสัมผัสกับวัสดุนาโน ซึ่งสามารถที่จะช่วยลดโอกาสในการสัมผัสได้ โดยมีองค์ประกอบหลัก ๆ ของโปรแกรม ดังนี้คือ
- ประเมินอันตรายที่เกี่ยวข้องกับวัสดุนาโน บนพื้นฐานข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพ และทางเคมี ความเป็นพิษ หรือผลกระทบที่มีต่อสุขภาพ
- ประเมินกิจกรรมในงานที่พิจารณาแล้วว่ามีโอกาสที่จะสัมผัสกับวัสดุนาโน
- ให้ความรู้และฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงานในการดำเนินการต่าง ๆ กับวัสดุนาโนอย่างถูกวิธี (เช่น วิธีปฏิบัติงานอย่างถูกต้องและปลอดภัย)
- จัดตั้งกฎเกณฑ์และขั้นตอนปฏิบัติในการติดตั้ง และประเมินควบคุมทางวิศวกรรม (เช่น การระบายอากาศเฉพาะแห่ง) ณ บริเวณที่มีโอกาสสัมผัสกับวัสดุนาโน
- พัฒนาขั้นตอนปฏิบัติในการพิจารณาถึงความจำเป็นในการใช้ และการเลือกสรรอุปกรณ์ป้องกันอันตรายส่วนบุคคลได้อย่างเหมาะสม (เช่น ชุดคลุมป้องกัน ถุงมือ อุปกรณ์ป้องกันระบบทางเดินหายใจ)
- ประเมินการสัมผัสอย่างเป็นระบบเพื่อที่จะมั่นใจได้ว่า มาตรการควบคุมได้ถูกนำไปใช้จริงในทางปฏิบัติ และผู้ปฏิบัติงานได้ใช้อุปกรณ์ป้องกันอันตรายส่วนบุคคลอย่างเหมาะสม
โปรแกรมบริหารความเสี่ยง
เนื่องจากข้อมูลเกี่ยวกับความเสี่ยงต่อสุขภาพที่สัมพันธ์กับการสัมผัสทางอาชีวอนามัยกับวัสดุนาโนเชิงวิศวกรรม (Engineered Nanomaterials) มีอยู่อย่างจำกัด ดังนั้น จึงต้องมีลำดับขั้นตอนที่เหมาะสมในการลดความเสี่ยงของผู้ปฏิบัติงานจากการสัมผัสตามโปรแกรมบริหารความเสี่ยง โดยโปรแกรมบริหารความเสี่ยงสำหรับวัสดุนาโนควรที่จะเป็นส่วนหนึ่งของโปรแกรมความปลอดภัยและอาชีวอนามัยโดยรวม
สำหรับบริษัทหรือสถานที่ปฏิบัติงานใด ๆ ก็ตามที่มีการผลิตหรือใช้วัสดุนาโนหรือผลิตภัณฑ์ที่สามารถใช้ร่วมกับนาโนเทคโนโลยี (Nanoenabled products) ซึ่งองค์ประกอบที่สำคัญของโปรแกรมบริหารความเสี่ยงควรที่จะสามารถคาดการณ์ได้ถึงความเสี่ยงใหม่ ๆ และความเสี่ยงที่ปรากฏขึ้นมาได้ (หรือที่เรียกว่า การระบุอันตราย-Hazard Determination) และอะไรก็ตามที่สามารถเชื่อมโยงไปสู่การเปลี่ยนแปลงในกระบวนการผลิต อุปกรณ์ หรือการนำวัสดุใหม่เข้ามาใช้
ซึ่งต้องการความต่อเนื่องในการประเมินความเสี่ยง (Risk Evaluation) ที่อาจจะเกิดขึ้นกับผู้ปฏิบัติงาน ผ่านทางการเก็บรวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับงานและผลิตภัณฑ์อย่างเป็นระบบ (เช่น การวิจัยจากห้องทดลอง การผลิตและสร้าง หรือการใช้ผลิตภัณฑ์ที่สามารถใช้ร่วมกับนาโนเทคโนโลยี เพื่อที่จะใช้พิจารณากำหนดว่าส่วนใดที่อาจเกี่ยวข้องกับเหตุการณ์ที่จะผลักดันให้ผู้ปฏิบัติงานสัมผัสกับวัสดุนาโน [ดูรูปประกอบ: โอกาสของกลุ่มเสี่ยงต่อการสัมผัสในแต่ละช่วงของวงจรชีวิตวัสดุนาโน (Life-cycle of Nanomaterials)] ซึ่งการประเมินนี้ควรที่จะถูกดำเนินการอย่างต่อเนื่อง อันจะทำให้ได้รับทราบผลตอบกลับ (Feedback) จากแหล่งกำเนิดที่เป็นไปได้ของการสัมผัส และวิธีที่แก้ไขปัญหาเหล่านี้
ตัวอย่างเช่น ลักษณะของการปฏิบัติและงานที่อาจมีความเป็นไปได้ที่จะก่อให้เกิดละอองของวัสดุนาโน (เช่น การดำเนินการกับผงที่แห้ง หรือการพ่นสเปร์ย) สมควรได้รับความสนใจและการควบคุมที่เข้มงวดมากกว่าในที่ซึ่งมีวัสดุนาโนฝังแน่นอยู่ในแหล่งที่เป็นของแข็งหรือของเหลว
ในขณะที่องค์ประกอบของโปรแกรมบริหารความเสี่ยงควรจะรวมแนวทางในการติดตั้งและการประเมินควบคุมทางวิศวกรรม (เช่น การระบายอากาศสำหรับไอเสีย หรือระบบดักจับฝุ่น) การให้ความรู้และการฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงานในการดำเนินการใด ๆ กับวัสดุนาโนอย่างถูกต้อง (เช่น วิธีปฏิบัติงานอย่างปลอดภัย) และการเลือกและใช้อุปกรณ์ป้องกันอันตรายส่วนบุคคล (เช่น ชุดคลุมป้องกัน ถุงมือ อุปกรณ์ป้องกันระบบทางเดินหายใจ)
เมื่อจะใช้การควบคุมการสัมผัสที่เป็นไปได้ในสถานที่ปฏิบัติงาน ทาง NIOSH ได้แนะนำลำดับขั้นของวิธีการลดการสัมผัสของผู้ปฏิบัติงาน [ดูตาราง: แสดงลำดับขั้นของวิธีการควบคุมการสัมผัส (Hierarchy of Exposure Controls)] โดยปรัชญาพื้นฐานในการควบคุมนั้นก็คือ การขจัดอันตรายเมื่อสามารถที่จะกระทำได้ (เช่น การแทนที่ด้วยวัสดุที่มีอันตรายน้อยกว่า) หรือถ้าไม่อาจกระทำได้ ก็อาศัยการควบคุมอันตรายที่แหล่งกำเนิดหรือใกล้ชิดกับแหล่งกำเนิดให้ได้มากที่สุด
ตารางแสดง: ลำดับขั้นของวิธีการควบคุมการสัมผัส (Hierarchy of exposure controls)
การควบคุมทางวิศวกรรม
ถ้าอันตรายที่มีโอกาสเกิดขึ้น ไม่สามารถที่จะขจัดหรือแทนที่ด้วยสารที่มีอันตรายน้อยกว่าได้ การควบคุมทางวิศวกรรมควรที่จะถูกติดตั้งและปรับใช้ให้เหมาะสมกับกระบวนการหรือลักษณะงาน โดยชนิดของการควบคุมทางวิศวกรรมที่เลือกใช้ ควรที่จะพิจารณาจากลักษณะของอันตรายที่อาจจะเกิดขึ้นได้ จากทั้งวัสดุขั้นต้น วัสดุที่อยู่ระหว่างกระบวนการ และผลผลิตที่เป็นวัสดุนาโน
ซึ่งความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่มีเกี่ยวกับการผลิต การขนส่ง และการดักจับละอองที่สัมผัสทางอากาศกับวัสดุนาโน (Nanomaterials) โดยมากแล้วสามารถที่จะถูกควบคุม ณ พื้นที่กระบวนการหรืองานโดยใช้เทคนิคการควบคุมทางวิศวกรรมที่หลากหลายคล้ายคลึงกับที่ใช้ในการลดการสัมผัสกับฝุ่นละอองโดยทั่วไป
เทคนิคการควบคุมทางวิศวกรรม เช่น การปิดล้อมที่แหล่งกำเนิด (Source Closure) โดยการแยกส่วนแหล่งกำเนิดออกจากผู้ปฏิบัติงาน และระบบระบายอากาศเฉพาะแห่ง (Local Exhaust Ventilation Systems) ควรจะมีประสิทธิภาพในการดักจับวัสดุนาโนในอากาศ โดยอาศัยข้อมูลการเคลื่อนไหวและลักษณะพฤติกรรมการปะปนในอากาศเป็นหลัก (ดูรูปประกอบ)
รูปแสดง: ความสัมพันธ์ระหว่างขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของอนุภาคกับการแพร่ (Diffusion) และความเฉื่อย (Inertia) ซึ่งมีผลต่อประสิทธิภาพในการดักจับอนุภาคเหล่านี้ในระบบระบายอากาศ (Ventilation System) โดยจากรูปจะเห็นได้ว่า อนุภาคที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางในช่วง 200-300 นาโนเมตร (nm) จะมีคุณสมบัติในการแพร่และความเฉื่อยในปริมาณน้อยและง่ายต่อการเคลื่อนย้ายโดยใช้กระแสลมที่พัดพาและนำไปสู่การดักจับไว้ได้ และพบว่าการเคลื่อนไหวของอนุภาคจะมากขึ้นเมื่อความโดดเด่นในการแพร่เพิ่มขึ้นดังเช่นอนุภาคที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางต่ำกว่า 200 นาโนเมตร ส่วนพฤติกรรมความเฉื่อยของอนุภาคที่มีขนาดใหญ่โดยเฉพาะที่พุ่งออกมาจากกระบวนการที่มีแรงส่ง เช่น การบด และขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของอนุภาคที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ จะสามารถนำพาอนุภาคเหล่านั้นให้ข้ามผ่านกระแสลมที่เคลื่อนไหวและหลบเลี่ยงการถูกดักจับไปได้ [ประยุกต์จาก Schulte et al. 2008a.]
จำนวนของวัสดุนาโนที่มีขนาดใหญ่ที่ถูกสังเคราะห์หรือดำเนินการในช่วงของการผลิตผลิตภัณฑ์ จะมีนัยสำคัญต่อการเลือกใช้วิธีการควบคุมการสัมผัส ส่วนปัจจัยอื่น ๆ ที่มีอิทธิพลต่อการเลือกรูปแบบการควบคุมทางวิศวกรรม จะรวมถึงรูปแบบทางกายภาพของวัสดุนาโน และช่วงระยะเวลาในการทำงาน และความถี่
ตัวอย่างเช่น การทำงานกับวัสดุนาโน ในรูปลักษณะข้นเหลว (Slurry) ในปริมาณที่น้อยก็จะต้องการระบบควบคุมที่เข้มงวดน้อยกว่าการทำงานกับวัสดุนาโนจำนวนมากในรูปแบบของผงที่มีขนาดเล็กและเป็นอิสระ (ดูรูปประกอบ) ยกเว้นในกระบวนการตัดหรือเจาะที่เกิดขึ้น แล้วมีวัสดุนาโนที่ไม่อยู่ในรูปแบบที่เป็นอิสระ (รวมอยู่ในของแข็ง นาโนคอมโพสิต และวัสดุที่เคลือบผิว) ก็เป็นตัวอย่างหนึ่งที่อาจจะไม่ต้องการการควบคุมทางวิศวกรรม
รูปแสดง: ปัจจัยต่าง ๆ ที่มีอิทธิพลต่อการเลือกใช้วิธีควบคุมการสัมผัสกับวัสดุนาโน (Nanomaterials) จะรวมถึง จำนวนวัสดุที่ถูกดำเนินการหรือผลิต (Quantity-หน่วยมิลลิกรัมจนถึงกิโลกรัม) รูปแบบทางกายภาพ (Physical Form-สารข้นเหลว/สารแขวนลอย กลุ่มก้อน จนถึงมีการกระจายตัวสูง) และ ระยะเวลาในการทำงาน (Task Duration-หน่วยนาทีจนถึง 8 ชั่วโมง) โดยเมื่อแต่ละปัจจัยเหล่านี้มีการแปรผันเพิ่มขึ้น ก็จะส่งผลให้ความเสี่ยงในการสัมผัสเพิ่มตามไปด้วย ดังนั้น เมื่อเป็นเช่นนี้ ก็มีความจำเป็นสำหรับมาตรการควบคุมการสัมผัส (เช่น ระบบระบายอากาศเฉพาะแห่ง หรือระบบปิด) ที่มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นเช่นกัน
การดำเนินงานวิจัยโดยมากแล้วมักจะอยู่ในห้องทดลอง จึงเป็นตัวอย่างหนึ่งที่ใช้การควบคุมโดยการระบายอากาศ ซึ่งถ้าการดำเนินการในห้องทดลองนั้นมีปริมาณน้อย ก็สามารถที่จะประยุกต์ใช้การควบคุมในบริเวณพื้นที่จำกัดได้ เช่น การใช้สถานีงานที่มีอัตราการระบายอากาศต่ำ และกล่องที่มีถุงมือติดผนัง (Glove Box Chamber) แต่ถ้าการดำเนินการนั้นมีปริมาณมาก ก็ต้องมีวิธีการที่เพิ่มความระมัดระวังในการลดจำนวนวัสดุนาโนที่ปล่อยออกมาจากอุปกรณ์ในกระบวนการ และเพื่อป้องกันการเล็ดลอดของวัสดุนาโนไปยังห้องหรือพื้นที่ใกล้เคียง
ตัวอย่างเช่น การติดตั้งระบบระบายอากาศเฉพาะแห่ง (Local Exhaust Ventilation Systems) ไว้ที่เครื่องปฏิกรณ์ (Reactors) ที่ถูกใช้ในการสร้างวัสดุเชิงวิศวกรรมในระดับนาโนสเกลที่เป็นโลหะออกไซด์ (Metal Oxides) และโลหะ ซึ่งพบว่าสามารถที่จะลดการสัมผัสกับอนุภาคนาโนได้ถึง 96 % (โดยวัดจากค่าเฉลี่ยปริมาณความเข้มข้นของอนุภาค) [ที่มา: Methner 2008] ซึ่งการใช้ระบบระบายอากาศเสียเฉพาะแห่งนั้น ควรที่ได้รับการออกแบบ ทดสอบ และคงรักษาไว้ซึ่งประสิทธิภาพได้อย่างมั่นใจเพียงพอ
สิ่งสำคัญอีกประการหนึ่งที่ควรตระหนักถึงในการควบคุมอนุภาคนาโนที่แพร่กระจายออกมา (Emissions) นั่นก็คือ การควบคุมการสูญเสียของผลิตภัณฑ์ (Product Loss) ซึ่งคุณสมบัติของวัสดุนาโนจะสอดคล้องกับวิธีเฉพาะที่อาจถูกใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์นั้น ๆ ออกมา นั่นอาจหมายความว่า แม้การระบายอากาศเฉพาะแห่งแบบวิธีดั้งเดิมนั้นอาจดูว่ามีประสิทธิภาพเพียงพอในการเคลื่อนย้ายอนุภาคประเภทที่เกิดขึ้นโดยบังเอิญที่มีขนาดในระดับนาโนสเกลได้ แต่อย่างไรก็ตาม ในการควบคุมทางวิศวกรรมเหล่านี้ ควรที่จะถูกเลือกใช้อย่างรอบคอบเพื่อที่จะมั่นใจได้ว่าสามารถที่จะปกป้องผู้ปฏิบัติงานได้โดยปราศจากการประณีประนอมในการผลิต
แผ่นกรองที่มีประสิทธิภาพในการดักจับฝุ่น
ความรู้ในปัจจุบันได้บ่งชี้ว่า การใช้ระบบระบายอากาศเฉพาะแห่ง (Local Exhaust Ventilation Systems) ที่ได้รับการออกแบบมาเป็นอย่างดีพร้อมกับแผ่นกรองอนุภาคในอากาศที่มีประสิทธิภาพสูง [High-Efficiency Particulate Air (HEPA) filter] นั้น ควรที่จะให้ผลดีในการเคลื่อนย้ายและดักจับอนุภาคนาโนได้ แต่เนื่องจากรายงานที่มีอยู่อย่างจำกัดเกี่ยวกับประสิทธิภาพของแผ่นกรองที่ใช้วัสดุต่างชนิดกันที่ทดลองใช้กับอนุภาคนาโน (โดยเฉพาะอนุภาคนาโนที่มีขนาดเล็กกว่า 20 นาโนเมตร)
ดังนั้น ผู้เชี่ยวชาญจึงแนะนำว่า ถ้ามีการใช้แผ่นกรองอนุภาคในอากาศที่มีประสิทธิภาพสูง (HEPA Filters) ที่อยู่ในระบบดักจับฝุ่น (Dust Collection System) ก็ควรที่จะใช้ตลับบรรจุแผ่นกรองที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดีควบคู่กันไปด้วย ซึ่งถ้าใส่แผ่นกรองในตลับบรรจุไม่แน่นพอก็อาจทำให้อนุภาคนาโนเล็ดลอดผ่านช่องว่างนั้นออกไปได้
วิธีปฏิบัติงานที่ถูกต้อง
ในการเขียนวิธีปฏิบัติงานที่ถูกต้องนั้น ควรจะอยู่บนพื้นฐานของการผนวกรวมเอาข้อมูลความรู้เกี่ยวกับอันตรายที่อาจเกิดขึ้นได้ในสถานที่ปฏิบัติงาน และวิธีที่มีประสิทธิภาพในการป้องกันผู้ปฏิบัติงานจากการสัมผัสกับวัสดุนาโนเข้าด้วยกัน โดยผู้บริหารหรือผู้ที่รับผิดชอบต้องมีการทบทวนและปรับปรุงวิธีปฏิบัติงานเหล่านี้อย่างเป็นระบบ เพื่อให้ทันสมัยอยู่เสมอ รวมถึงมีการสื่อสารที่ดีไปยังผู้ปฏิบัติงานให้รับทราบและปฏิบัติตามโดยทั่วถึงกัน
การปฏิบัติที่ถูกต้องสำหรับผู้บริหาร
- ให้ความรู้แก่ผู้ปฏิบัติงานในการดำเนินการอย่างปลอดภัยกับวัตถุนาโนเชิงวิศวกรรม (Engineered Nano-objects) หรือวัสดุที่มีวัตถุนาโนเป็นองค์ประกอบ เพื่อที่จะลดความอาจเป็นได้ของการสัมผัสทางการสูดดมหรือซึมผ่านทางผิวหนัง
- ให้ข้อมูลที่จำเป็น ที่ระบุถึงคุณสมบัติที่เป็นอันตรายของวัสดุนาโน และมีคำแนะนำถึงมาตรการในการป้องกันการสัมผัส
- ส่งเสริมผู้ปฏิบัติงานให้มีการล้างมือก่อนที่จะรับประทานอาหาร สูบบุหรี่ หรือการปฏิบัติตนอย่างถูกต้องก่อนออกจากพื้นที่งาน
- มีการใช้มาตรการควบคุมเพิ่มเติม เช่น การใช้เครื่องกั้น อุปกรณ์ในการขจัดสิ่งปนเปื้อนสำหรับผู้ปฏิบัติงาน เพื่อป้องกันวัสดุนาโนเชิงวิศวกรรมเคลื่อนย้ายออกจากพื้นที่งาน
- จัดสรรสถานที่อาบน้ำหรือเปลี่ยนเสื้อผ้า เพื่อป้องกันการปนเปื้อนไปยังพื้นที่อื่น ๆ โดยไม่ตั้งใจ อันมีสาเหตุจากการเคลื่อนย้ายของวัสดุนาโนออกจากเสื้อผ้าและผิวหนังของผู้ปฏิบัติงาน
การปฏิบัติที่ถูกต้องสำหรับผู้ปฏิบัติงาน
- หลีกเลี่ยงการดำเนินการกับวัสดุนาโนในพื้นที่เปิดในสภาวะที่อนุภาคมีอิสระ (Free particle) โดยไม่มีการควบคุม
- จัดเก็บวัสดุนาโนที่กระจายตัว หรือแขวนลอยอยู่ในของเหลว หรืออยู่ในรูปอนุภาคแห้งในถังบรรจุที่ปิดผนึกอย่างแน่นหนาทุกครั้งที่สามารถปฏิบัติได้
- ทำความสะอาดพื้นที่งานเมื่อจบกะทำงานทุกครั้ง อย่างน้อยก็ควรใช้เครื่องดูดฝุ่นซึ่งมีแผ่นกรองอนุภาคในอากาศที่มีประสิทธิภาพสูง (HEPA-filtered Vacuum Cleaner) หรืออาจใช้วิธีปัดกวาดแบบเปียก ไม่ควรใช้การปัดกวาดแบบแห้งหรือท่อลมเป่าในการทำความสะอาดพื้นที่งาน โดยการทำความสะอาดควรจะถูกดำเนินการอย่างทันท่วงทีเพื่อป้องกันผู้ปฏิบัติงานไม่ให้สัมผัสกับขยะของเสีย และในขณะที่ทำการกำจัดวัสดุที่เป็นขยะก็ควรที่จะดำเนินการให้สอดคล้องหรือเป็นไปตามระเบียบข้อบังคับที่ได้กำหนดไว้
- หลีกเลี่ยงการจัดเก็บและการบริโภคอาหารหรือเครื่องดื่มในสถานที่ปฏิบัติงานที่มีการดำเนินการกับวัสดุนาโน
ชุดคลุมป้องกันอันตรายส่วนบุคคล
ในปัจจุบัน ยังไม่มีแนวทางอันเป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไป ซึ่งตั้งอยู่บนพื้นฐานข้อมูลตามหลักวิทยาศาสตร์ที่จะเป็นประโยชน์ในการเลือกใช้ชุดคลุมหรือเครื่องแต่งกายอื่น ๆ ที่จะต้านทานต่อการสัมผัสกับวัสดุนาโน (Nanomaterials) และแม้ว่า ในกรณีใด ๆ ที่วัสดุนาโนอาจจะซึมผ่านผิวหนังกำพร้าไปได้ ก็มีหลักฐานเพียงน้อยนิดที่จะระบุได้ว่าการซึมผ่านนั้นอาจนำไปสู่การเป็นโรคได้ รวมถึงในปัจจุบันก็ยังไม่มีการเสนอเกณฑ์มาตรฐานสำหรับการสัมผัสทางผิวหนัง
อย่างไรก็ตาม บนพื้นฐานของการสำรวจเร็ว ๆ นี้ ในสถานที่ปฏิบัติงานที่มีการใช้นาโนเทคโนโลยี [ที่มา: ICON 2006] พบว่า 84 % ของผู้ประกอบการแนะนำให้ผู้ปฏิบัติงานใช้อุปกรณ์ป้องกันอันตรายส่วนบุคคล และชุดคลุมป้องกันเมื่อยามต้องทำงานกับวัสดุนาโน ซึ่งข้อแนะนำเหล่านี้อยู่บนพื้นฐานของวิธีปฏิบัติตามหลักสุขศาสตร์อุตสาหกรรมโดยทั่วไป แต่ก็แปรเปลี่ยนไปตามผู้ประกอบการแต่ละแห่ง รวมถึงชนิดของวัสดุที่ถูกดำเนินการและภาคส่วนการค้าเชิงพาณิชย์ด้วย
ในขณะที่บางแนวทางในการใช้ชุดคลุมป้องกัน และถุงมือได้ถูกพัฒนาโดยองค์กรเพื่อใช้ในห้องทดลองของตนเอง (เช่น US DOE 2007) หรือในประเทศตนเอง (เช่น British Standards Institute BSI 2008) หรือองค์กรพัฒนาเกณฑ์มาตรฐานที่ใช้ร่วมกัน (เช่น ASTM 2007) ซึ่งแนวทางเหล่านี้โดยทั่วไป ก็อยู่บนพื้นฐานของวิธีปฏิบัติตามหลักสุขศาสตร์อุตสาหกรรมที่มีประสิทธิภาพมากกว่าข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นการเฉพาะสำหรับวัสดุนาโน
ความท้าทายในการเสนอข้อแนะนำที่เหมาะสมสำหรับการป้องกันการสัมผัสทางผิวหนังกับวัสดุนาโน ก็คือ ความจำเป็นในการหาจุดลงตัวระหว่างความสะดวกสบายและการป้องกัน โดยเนื้อผ้าที่ให้การป้องกันในระดับสูงสุด เช่น ประเภทไม่ยอมให้ผ่านไปได้ (Impermeable Level A Suit) ก็จะมีข้อเสียตรงที่มีความคล่องตัวน้อยจึงไม่สะดวกต่อการสวมใส่เป็นระยะเวลานาน ๆ ในขณะที่เนื้อผ้าที่อาจจะป้องกันได้ในระดับต่ำ
เช่น ชุดคลุมผ้าฝ้ายแบบบางที่ใช้ในห้องทดลอง ก็มีข้อดีตรงที่สามารถระบายอากาศได้ดี และมีความสะดวกสบายและคล่องตัวที่สุดสำหรับการสวมใส่ โดยช่องทางขั้นต้นในการสัมผัสกับอนุภาคสำหรับผู้ปฏิบัติงานที่ใช้ชุดคลุมป้องกันมีอยู่ 2 ช่องทาง คือ การซึมผ่านโดยตรงผ่านทางวัสดุที่ใช้ทำเนื้อผ้า หรือการรั่วไหลผ่านทางช่องห่าง รอยตะเข็บ จุดบกพร่อง หรือรอยต่อระหว่างผิวหนังและบริเวณพื้นที่ปลายปิดของชุดคลุม
ในปัจจุบัน พบว่าการศึกษาวิจัยและทดลองในการประเมินประสิทธิภาพในการกีดกั้น (Barrier Efficiency) ของวัสดุที่ใช้ทำชุดคลุม และการป้องกันโดยรวมของชุดคลุมป้องกันที่ใช้ต้านทานอันตรายจากการสัมผัสกับอนุภาคนาโนนั้น ยังมีน้อย ทั้งนี้ก็เนื่องจากความสลับซับซ้อนของวิธีการทดสอบในปัจจุบัน ทั้งในเรื่องของข้อจำกัดและความยุ่งยาก จึงมักมีการประยุกต์วิธีทดสอบ เช่น แทนที่จะทดสอบการซึมผ่านของวัสดุก็เปลี่ยนเป็นการพิจารณาประสิทธิภาพในการกีดกั้นของวัสดุแทน หรือการทดสอบอย่างเป็นระบบกับละอองในแต่ละระดับ ก็เปลี่ยนเป็นการพิจารณาความเที่ยงตรง (Integrity) โดยรวมของตัวผลิตภัณฑ์แทน เป็นต้น
เนื่องจากความไม่แน่นอนของการระบุถึงผลกระทบที่มีต่อสุขภาพ จากการสัมผัสทางผิวหนังกับอนุภาคนาโนนี่เอง ดังนั้น เพื่อความรอบคอบจึงควรที่จะพิจารณาใช้อุปกรณ์ป้องกัน ชุดคลุม และถุงมือ เพื่อที่จะลดการสัมผัสทางผิวหนัง และควรให้ความใส่ใจเป็นพิเศษในการป้องกันการสัมผัสกับวัสดุนาโน โดยเฉพาะกรณีที่ผิวหนังมีรอยถลอกหรือบาดแผล จนกว่าจะมีข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่มีผลยืนยันที่เฉพาะเจาะจงลงไปถึงประสิทธิภาพในการต้านทานวัสดุนาโนของชุดคลุมป้องกันและถุงมือ นั่นแหละจึงจะรู้กันว่าควรจะปฏิบัติอย่างไรให้ถูกต้อง ในระหว่างนี้ก็ต้องปฏิบัติตามแนวทางพื้นฐานของหลักสุขศาสตร์อุตสาหกรรมที่มีประสิทธิภาพไปพลาง ๆ ก่อน
อุปกรณ์ป้องกันระบบทางเดินหายใจ
สำหรับอุปกรณ์ป้องกันระบบทางเดินหายใจนั้น อาจมีความจำเป็นเมื่อการควบคุมทางวิศวกรรมและทางการบริหารจัดการไม่เพียงพอต่อการป้องกันผู้ปฏิบัติงาน ให้มีระดับของการสัมผัสกับสิ่งปนเปื้อนทางอากาศต่ำกว่าขีดจำกัดที่กฎหมายระบุไว้ได้ ซึ่งปัจจุบันก็ยังไม่มีขีดจำกัดที่เป็นการเฉพาะสำหรับการสัมผัสกับวัสดุนาโนเชิงวิศวกรรม (Engineered Nanomaterials) ในอากาศ แม้ว่าจะมีขีดจำกัดในการสัมผัสทางอาชีวอนามัย (Occupational Exposure Limits: OEL) และแนวทางปฏิบัติสำหรับอนุภาคในอากาศที่มีขนาดใหญ่กว่า แต่มีองค์ประกอบทางเคมีที่คล้ายคลึงกันกับอนุภาคนาโนก็ตาม
แต่เนื่องจากข้อมูลหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ที่มีในปัจจุบัน ได้บ่งชี้ว่า อนุภาคนาโนเหล่านั้นอาจจะทำปฏิกิริยาทางชีวภาพได้มากกว่าอนุภาคที่มีขนาดใหญ่ แม้ว่าจะมีองค์ประกอบทางเคมีที่คล้ายคลึงกัน และนั่นหมายความว่าอาจจะก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพที่มากขึ้นตามไปด้วยเมื่อสูดดมอนุภาคนาโนเข้าไป
และที่พึงตระหนักก็คือ ขีดจำกัดในการสัมผัสที่แนะนำไว้สำหรับอนุภาคที่ไม่ใช่อนุภาคนาโน อาจจะให้การป้องกันการสัมผัสกับอนุภาคนาโนได้ไม่เพียงพอ ตัวอย่างเช่น ขีดจำกัดในการสัมผัสที่ยอมรับได้ (Permissible Exposure Limit: PEL) ตามที่ OSHA ระบุไว้ สำหรับกราไฟต์ (Graphite) อาจจะไม่ใช่ขีดจำกัดที่ปลอดภัยในการสัมผัสสำหรับท่อนาโนคาร์บอน (Carbon Nanotubes)
ในการพิจารณาถึงความจำเป็นที่จะใช้อุปกรณ์ป้องกันระบบทางเดินหายใจนั้น ควรที่จะมีความรอบคอบในการคำนึงถึงขีดจำกัดในการสัมผัส หรือแนวทางการใช้ที่มีอยู่ในปัจจุบัน (เช่น OHSA PELS, NIOSH RELs, ACGIH TLVs) สำหรับอนุภาคที่มีขนาดใหญ่กว่าโดยมีองค์ประกอบที่คล้ายคลึงกัน
รวมทั้งข้อมูลพิษวิทยาของอนุภาคนาโนชนิดนั้น ๆ และความเป็นไปได้ในการสัมผัสของผู้ปฏิบัติงาน (เช่น ความเข้มข้นของอนุภาคในอากาศ ช่วงระยะเวลาในการสัมผัส และลักษณะงาน) โดยการตัดสินใจที่จะใช้อุปกรณ์ป้องกันระบบทางเดินหายใจนั้น ควรอยู่บนพื้นฐานสองประการร่วมกัน คือ ประการแรกเป็นการพิจารณาตัดสินใจโดยผู้เชี่ยวชาญที่มีความรู้เป็นอย่างดีเกี่ยวกับสถานที่ปฏิบัติงาน และข้อจำกัดของอุปกรณ์ป้องกันระบบทางเดินหายใจแต่ละประเภท
โดยผู้เชี่ยวชาญควรนำปัจจัยเหล่านี้มาประกอบการพิจารณาร่วมด้วย คือ ข้อมูลพิษวิทยา ข้อมูลการตรวจวัดการสัมผัส ความถี่และความอาจเป็นไปได้ในการสัมผัสของผู้ปฏิบัติงาน ส่วนประการที่สอง คือ ผลจากการประเมินอันตรายและการบริหารความเสี่ยง
เมื่อพิจารณาตัดสินใจได้ว่าจะใช้อุปกรณ์ป้องกันระบบทางเดินหายใจ ก็ควรที่จะพิจารณาองค์ประกอบของโปรแกรมการป้องกันระบบทางเดินหายใจ (Respiratory Protection Program) ร่วมด้วย คือ การประเมินความสามารถของผู้ปฏิบัติงานในการทำงานในระหว่างที่สวมใส่อุปกรณ์ป้องกันระบบทางเดินหายใจ การฝึกอบรมเฉพาะบุคคลตามปกติ การเฝ้าระวังและตรวจสอบสภาพแวดล้อมในการทำงาน
การทดสอบความกระชับของอุปกรณ์ป้องกันระบบทางเดินหายใจ รวมถึง การบำรุงรักษา การตรวจสอบ การทำความสะอาด และการจัดเก็บอุปกรณ์ป้องกันระบบทางเดินหายใจ ซึ่งปัจจัยที่มีผลอย่างมากต่อประสิทธิภาพในการใช้งาน ก็คือ การเลือกประเภทของอุปกรณ์ป้องกันระบบทางเดินหายใจอย่างถูกต้อง และความกระชับเมื่อสวมใส่ โดยมักปรากฏว่าอนุภาคสามารถเล็ดลอดผ่านทางช่องห่างระหว่างใบหน้ากับอุปกรณ์ได้เมื่อใส่ไม่กระชับพอ
โดยมากแล้ว อุปกรณ์ป้องกันระบบทางเดินหายใจประเภท Air Purifying Respiratory และ Powered Air Purifying Respiratory มักนิยมใช้กัน โดยตัวอุปกรณ์จะมีแผ่นกรอง (Filter) เพื่อใช้ในการกักเก็บหรือดักจับอนุภาคก่อนที่จะผ่านเข้าสู่บริเวณส่วนหายใจของผู้ใช้ (Breathing Zone) ซึ่งขนาดอนุภาคที่จะซึมผ่านเข้าไปได้จะขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุที่ใช้ทำแผ่นกรอง และสภาพของอุปกรณ์ป้องกันระบบทางเดินหายใจ ทั้งนี้ หน้ากากกันฝุ่น (Dust Mask) ไม่ควรที่จะถูกใช้แทนอุปกรณ์ป้องกันระบบทางเดินหายใจในการป้องกันอนุภาคนาโนในอากาศ
ในปัจจุบัน ยังไม่มีเกณฑ์มาตรฐานของประเทศหรือระหว่างประเทศใด ๆ ที่เห็นพ้องต้องกันสำหรับเทคนิคการตรวจวัดวัสดุนาโน (Nanomaterials) ในสถานที่ปฏิบัติงาน เพราะว่ามีหลายปัจจัยที่เข้ามาเกี่ยวข้อง งานวิจัยในปัจจุบันบ่งชี้ว่า มวล (Mass) และสารที่มีขนาดใหญ่อาจจะมีความสำคัญน้อยกว่าขนาดของอนุภาค พื้นที่ผิวสัมผัส และพื้นที่ผิวในการทำปฏิกิริยาเคมีของวัสดุโครงสร้างนาโน (Nanostructured Materials) รวมถึงรูปร่างที่มีลักษณะเฉพาะและคุณสมบัติของวัสดุนาโนบางตัวก็อาจก่อให้เกิดอันตรายเพิ่มเติมอีกด้วย
ดังนั้น จึงมีความยุ่งยากในการที่จะหาจุดลงตัวสำหรับมาตรวัดการสัมผัส และวิธีที่ดีที่สุดในการอธิบายลักษณะของการสัมผัสกับวัสดุนาโนในสถานที่ปฏิบัติงาน และในระหว่างที่ยังอยู่ในช่วงของการวิจัย หลักฐานเบื้องต้นบ่งชี้ว่าอุปกรณ์ป้องกันระบบทางเดินหายใจที่ได้รับการรับรองจาก NIOSH จะถือได้ว่ามีประโยชน์สำหรับการป้องกันผู้ปฏิบัติงานจากการสูดดมอนุภาคนาโน (Nanoparticles) เข้าไป
เอกสารอ้างอิง
• “Oversight of Next-Generation Nanotecchnology”; J.Charance Davis, Project on Emerging Nanotechnology (PEN), April 2009
• “Approach to Safe Nanatechnology” Managing the Healh and Safety Concerns Associated with Engineered Nano materials; Department of Health and Human Services, Centers for Disease Control and Prevention, National Institute for Occupation Safety and Health; DHHS (NIOSH) Publication No.2009-125, March 2009
• Current Intelligence Bulletin 60 “Interim Guidance for Medical Screening and Hazard Surveillance for Workers Potentially Exposed to Engineered Nanoparticles”; Department of Health and Human Services, Centers for Disease Control and Prevention, National Institute for Occupation Safety and Health; DHHS (NIOSH) Publication No.2009-116, Feb 2009
• “Principles for the Oversight of Nanotechnologies and Nanomaterials”; Joint Declaration of Nanotechnology-46 Organizations, Executed on July 31, 2007
สงวนลิขสิทธิ์ ตามพระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ พ.ศ. 2539 www.thailandindustry.com
Copyright (C) 2009 www.thailandindustry.com All rights reserved.
ขอสงวนสิทธิ์ ข้อมูล เนื้อหา บทความ และรูปภาพ (ในส่วนที่ทำขึ้นเอง) ทั้งหมดที่ปรากฎอยู่ในเว็บไซต์ www.thailandindustry.com ห้ามมิให้บุคคลใด คัดลอก หรือ ทำสำเนา หรือ ดัดแปลง ข้อความหรือบทความใดๆ ของเว็บไซต์ หากผู้ใดละเมิด ไม่ว่าการลอกเลียน หรือนำส่วนหนึ่งส่วนใดของบทความนี้ไปใช้ ดัดแปลง โดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษร จะถูกดำเนินคดี ตามที่กฏหมายบัญญัติไว้สูงสุด
Thailandindustrycom_official
