NFA har udgivet sin første videnskabelige artikel om NFA’s samfundsmæssige aftryk på kemiområdet. Artiklen er udkommet i tidsskriftet Societal Impact. Den beskriver hvordan forskning i nanosikkerhed er omsat til mere sikker håndtering af nanomaterialer på arbejdspladser i Danmark. Det skete i tæt dialog mellem forskere, Arbejdstilsynet og arbejdsmarkedets parter.
Af Ulla Vogel, Keld Alstrup Jensen, Anne Thoustrup Saber, Niels Hadrup, Maria Helena Guerra Andersen, Karin Sørig Hougaard, Nicklas Raun Jacobsen, Ole Henning Sørensen
Det Nationale Forskningscenter for Arbejdsmiljø, København, Danmark
I 00’erne blev nanoteknologi anset for at være det nye vækst- og innovationspotentiale i Danmark og resten af Europa [1, 2, 3]. Nanoteknologi er forskning, design, produktion og brug af strukturer, enheder og systemer, der udnytter atomer, molekyler og materialer i nanostørrelse. 1 nm er en millionte del af en millimeter. Nanoteknologi omfatter overflader med nanostruktur og partikler, plader og fibre i nanostørrelse, tilsammen kaldet nanomaterialer [2]. Nanoteknologi er anset for at være en ‘key enabling technology’ for udvikling af ny teknologi [4, 5, 6]. Den dækker mange anvendelsesområder [4], bl.a. industrielle høj-tonnage materialer (fx pigmenter) og mere avancerede materialer til sensorteknologi og medicin.
Forskere rejste tidligt bekymring om at brug af nanomaterialer, der kunne involvere udsættelse for partikler i nanostørrelse arbejdsmiløet, kunne udgøre en risiko for arbejdstagernes helbred på linje med f.eks. asbest og luftforurening [7, 8, 9]. Det kemiske arbejdsmiljø er hovedsagligt reguleret via Arbejdsmiljølovgivningen og overordnet af EU bl.a. via CLP-forordningen og REACH – European Registration, Evaluation, Authorisation, and Restriction of Chemical substances.
Denne artikel og den videnskabelige artikel i Societal Impact [10] beskriver hvordan Dansk Center For Nanosikkerhed, bevilget efter et særopslag i Arbejdsmiljøforskningsfonden, via forskning har bidraget til et mere sikkert arbejdsmiljø. Det var muligt ved at arbejde tæt sammen med myndigheder og arbejdsmarkedets parter [11]. Dansk Center for Nanosikkerhed blev finansieret af 30 mil DKK fra Arbejdsmiljøforskningsfonden 2012-2015.
Projektet havde til formål at hjælpe arbejdstagere i Danmark til at håndtere nanomaterialer sikkert i arbejdsmiljøet gennem:
• Bedre vurdering af eksponering
• Bedre undersøgelser af de skadelige helbredseffekter
• Bedre kendskab til de underliggende toksikologiske mekanismer
• Bedre modeller for risikovurdering og risikohåndtering
Dansk Center for Nanosikkerhed bestod af forskere fra Det Nationale Forskningscenter for Arbejdsmiljø, DTU Food, DTU Miljø, DTU Nanotech, Danmarks Tekniske Universitet, Institut for Folkesundhedsvidenskab, Københavns Universitet, Institut for Fysik, Kemi og Pharmaci, Syddansk Universitet samt Teknologisk Institut. Projektdiagrammet for Dansk Center for Nanosikkerhed er vist i Figur 1.
Interessent-inddragelse som middel til at opnå samfundsmæssigt aftryk
Projektet havde to følgegrupper, en videnskabelig og en national. Den videnskabelige følgegruppe bestod af 3 internationalt anerkendte forskere indenfor nanosikkerhed. De mødtes med alle projektdeltagere en gang om året.
Den Nationale Følgegruppe bestod af repræsentanter fra Arbejdstilsynet, Miljøstyrelsen, LO (som nu hedder FH), Dansk Industri, BAR Industri (nu BFA Industri), BAR Bygge & Anlæg (nu BFA Bygge & Anlæg). Der blev afholdt møder med den Nationale Følgegruppe 2 gange årligt back-to-back med et offentligt temamøde om et emne indenfor nanosikkerhed. Temamøderne og efterfølgende diskussioner bidrog til at alle partner fik et forskningsbaseret vidensgrundlag at handle ud fra. Dialogen med den Nationale Følgegruppe var helt essentiel i forhold til skabe et samfundsmæssigt aftryk af forskningen. Vi har videreført denne model på kemiområdet, i både Dansk Center for Nanosikkerhed 2 og Forøget Fokus på Forskning i Kemisk Arbejdsmiljø (FFIKA) 1 og 2. Vi har nu 13 organisationer, der repræsenterer arbejdsmarkedets parter, i Den Nationale Følgegruppe.
Offentlige temamøder arrangeret af Dansk Center for Nanosikkerhed:
2012 Virker EU’s regulering af nanomaterialer i arbejdsmiljøet?
2013 Er udsættelse for nanomaterialer i arbejdsmiljøet et problem?
2013 Mulige effekter af nanomaterialer på helbredet
2013 Asbest og nanomaterialer
2014 Mulige helbredseffekter af nanofilmprodukter
2014 Nanomaterialer og reproduktionsskader
2015 Udfordringer ved karakterisering og regulering af tekniske nanomaterialer
2015 Risikovurdering og risikohåndtering af nanomaterialer
Parallelt med Dansk Center for Nanosikkerhed deltog NFA i flere end 20 EU-projekter relateret til nanosikkerhed (under FP7 og H2020) og i aktiviteter i ”Working Party on Manufactured Nanomaterials” under Organisationen for Økonomisk Samarbejde og Udvikling (OECD). Dette muliggjorde tæt interaktion med førende internationale forskere indenfor nanosikkerhed og sikrede en direkte dialog med europæiske og andre internationale regulatoriske autoriteter. Dette internationale samarbejde styrkede også troværdigheden i forhold tilde danske interessenter. Fig. 2 viser en model for mulige virkningsveje for samfundsmæssigt aftryk på internationalt og nationalt niveau.
I 2014 udførte forskere fra NFA en overordnet vurdering af risikoen ved erhvervsmæssig udsættelse for nanomaterialer i Danmark. Den baserede sig på videnskabelig evidens og eksponeringsmålinger på arbejdspladser i Danmark. Forskerne konkluderede, at der var evidens for, at det er mere skadeligt at indånde nanopartikler end større partikler med en tilsvarende kemisk sammensætning [8, 12, 13, 14, 15]. Eksponeringsmålinger viste desuden, at danske arbejdstagere var udsat for nanomaterialer og nanopartikler på arbejdet [16]. Den overordnede konklusion var, at eksponeringsniveauerne i Danmark potentielt kunne udgøre en helbredsrisiko, baseret på de foreslåede risikovurderinger af ultrafint TiO₂ og kulstof-nanorør offentliggjort af National Institute of Occupational Safety and Health, USA (NIOSH) [16, 17].
Forud for dette arbejde havde arbejdsmarkedets parter i Holland, Tyskland og Finland frivilligt tilsluttet sig brugen af Nano Reference Values [18], dvs. ”ikke-sundhedsbaserede grænseværdier for nanomaterialer”. I Holland havde det nationale Arbejdsmiljøråd spillet en central rolle i forhandlingerne om Nano Reference Values [19]. NFA drøftede den hollandske proces med den Nationale Følgegruppe. Medlemmerne i Følgegruppen formidlede efterfølgende at Arbejdsmiljørådet tog problematikken om nanosikkerhed op.
Spørgsmålet om nanosikkerhed blev præsenteret for Arbejdsmiljørådet den 10. september 2014. Efterfølgende nedsatte Arbejdsmiljørådet en nano-arbejdsgruppe. Arbejdsgruppen bestod af repræsentanter fra arbejdsgiver- og arbejdstagerorganisationer, som fik ekspertbistand fra Arbejdstilsynet, Miljøstyrelsen og NFA. Arbejdsgruppen udarbejdede 23 anbefalinger for sikker håndtering af nanomaterialer i arbejdsmæssige sammenhænge. Af disse anbefalinger blev 21 efterfølgende implementeret [20].
De 23 anbefalinger omfattede følgende temaer:
• Øget information om nanomaterialer i hele forsyningskæden
• Øget formidling af viden om sikker håndtering af nanomaterialer
• Obligatorisk registrering af produkter, der indeholder nanomaterialer, i det danske produktregister (dog ikke den specifikke type nanomateriale) (at.dk/en/chemical-substances-and-materials/)
• Udarbejdelse af sundhedsbaserede grænseværdier i arbejdsmiljøet for tre specifikke nanomaterialer: de to højvolumen-nanomaterialer carbon black og titaniumdioxid samt de meget giftige kulstof-nanorør
• Udvikling af koncepter for erhvervsmæssig eksponeringsvurdering af nanomaterialer og forbedret viden om beskyttelsesudstyr
• Fortsat finansiering af nanosikkerhedsforskning i Danmark
De vigtigste resulterende tiltag var:
- Arbejdsmiljørådet udgav to fakta-ark baseret på viden fra NFA, ét rettet mod leverandører af nanomaterialer [21], og ét rettet mod virksomheder, der anvender nanomaterialer [22].
- Arbejdstilsynet udarbejdede en vejledning om sikker håndtering af nanomaterialer [23].
- BAR Industri udarbejdede en vejledning om arbejde med nanomaterialer [24].
- Loven om det danske Produktregister blev ændret, så det blev obligatorisk at registrere, når et produkt indeholder nanomaterialer.
- Efter anmodning fra Arbejdstilsynet udarbejdede NFA dokumentation for sundhedsbaserede grænseværdier for kulstof-nanorør [25], høj-tonnage stofferne carbon black [26] og titanium dioxid partikler [27], og for dieseludstødningspartikler, som er proces-genererede nanopartikler [28]. Rapporterne blev sendt til Arbejdstilsynet i 2018. I 2021 fik Danmark en grænseværdi i arbejdsmiljøet for partikeludstødning fra dieselmotorer på 0,01 mg/m³, hvilket svarede til den hollandske grænseværdi [29]. Denne blev 1. jan 2025 yderligere sænket, til 0,005 mg/m3.
- Dansk Center for Nanosikkerhed støttede udviklingen af et gratis, webbaseret kontrolværktøj til risikovurdering og risikostyring af nanomaterialer i arbejdsmiljøet: NanoSafer [30].
- Dansk Center for Nanosikkerhed 2 blev finansieret med en bevilling på 30 millioner kr.
To anbefalinger blev ikke implementeret. Den første af disse var, at Arbejdsmiljørådet i samarbejde med Brancheforeningerne for Produktion og Byggeri skulle etablere et tilbud om efteruddannelse i sikker håndtering af nanomaterialer for medarbejdere, der håndterer nanomaterialer. Anbefalingen blev ikke gennemført, da det blev vurderet, at interessen for uddannelsestilbuddet ville være for begrænset. Den anden anbefaling var, at medarbejdere, der håndterer frie kulstof-nanorør, skulle gennemføre en obligatorisk arbejdsmiljøuddannelse inden arbejdets påbegyndelse. Beskæftigelsesministeren besluttede ikke at følge denne anbefaling.
Politisk, juridisk og teknologisk påvirkning
De halvårlige drøftelser af forskningsresultaternes mulige implikationer gav alle interessenter i Den Nationale Følgegruppe evidensbaseret viden på området. Arbejdsmarkedets parter i udvalget faciliterede adgang til Arbejdsmiljørådet, som havde mandat til at foreslå tiltag til Beskæftigelsesministeren. Anbefalingerne fra Arbejdsmiljørådets nanoarbejdsgruppe indeholdt en række konkrete anbefalinger og tiltag som efterfølgende blev implementeret. Bl.a. blev det danske produktregister opdateret, og en grænseværdi for dieseludstødningspartikler blev vedtaget.
Sundhedsmæssig effekt
NFA leverede dokumentation for helbredsbaserede grænseværdier for nanomaterialerne kulstof-nanorør [25], carbon black [26] and titanium dioxid nanopartikler [27]. Disse grænseværdi-rapporter er frit tilgængelige på NFAs hjemmeside og vil kunne anvendes af Arbejdstilsynet og arbejdsmarkedets parter i forhandlinger om nano-specifikke grænseværdier i arbejdsmiljøet. Desuden informerer de relevante producenter, arbejdsgivere og arbejdstagere om nanomateriale-relaterede risikoniveauer.
Den nye grænseværdi for dieseludstødningspartikler forventes at nedsætte udsættelsen for dieseludstødningspartikler på både arbejdspladser og i samfundet generelt. Det er vigtigt, da dieseludstødning i 2016 blev anslået at have forårsaget 5 % af alle arbejdsrelaterede kræfttilfælde [31].
Grænseværdier antages at bidrage til at reducere eksponeringsniveauerne [32, 33], og derfor forventes den nye danske grænseværdi at mindske antallet af dieseludstødningsrelaterede kræfttilfælde i Danmark.
En direkte effekt af den fortsatte finansiering af nanosikkerhed var etableringen af to forskningssamarbejder med industrielle partnere, som havde lokal og regional betydning. I samarbejde med DSB dokumenterede NFA, at togansatte og passagerer blev udsat for forhøjede niveauer af dieseludstødning fra diesellokomotiver på enkelte togstrækninger med dieseldrevne lokomotiver [34]. Disse resultater var med til at fremskynde beslutningen om at udskifte diesellokomotiver med elektriske lokomotiver i Danmark. Studier af farligheden af lufthavns- og flymotor emissioner [35] fremskyndede implementeringen af forskellige initiativer til at reducere jetmotorudledning ved gates i Københavns Lufthavn.
TAK
Direktør Steffen Bohni Nielsen takkes for kritisk gennemgang af manuskriptet.
Finansiering: Dansk Center for Nanosikkerhed blev støttet af bevilling #20110092173-3 fra Arbejdsmiljøforskningsfonden. Dette manuskript blev udarbejdet med støttet af den målrettede forskningsindsats for kemikalier i arbejdsmiljøet (FFIKA) fra den danske regering.
Referencer
[1] R. Society, Nanoscience and Nanotechnologies: Opportunities and Uncertainties: Summary and Recomendations, Royal Society, 2004.
[2] The European Commission, COMMISSION RECOMMENDATION of 10 June 2022 on the definition of nanomaterial. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32022H0614(01), 2022. (accessed August 9 2023).
[3] F.T.D. Parliament), L 2 Forslag til lov om Højteknologifonden. https://www.ft.dk/samling/20041/lovforslag/l2/index.htm, 2004. (accessed August 9 2023).
[4] T. Ramahandry, et al, Key enabling technologies for Europe’s technological sovereignty. https://www.europarl.europa.eu/RegData/etudes/STUD/2021/697184/EPRS_STU(2021)697184_EN.pdf, 2021.
[5] C. Parisi, et al. Agricultural Nanotechnologies: What are the current possibilities? Nano Today. 10 (2015) 124-127. doi: 10.1016/j.nantod.2014.09.009.
[6] P. Satalkar, et al. Defining Nano, Nanotechnology and Nanomedicine: Why Should It Matter? Sci Eng Ethics. 22 (2016) 1255-1276. doi: 10.1007/s11948-015-9705-6.
[7] G. Oberdorster, et al. Nanotoxicology: an emerging discipline evolving from studies of ultrafine particles. Environ Health Perspect. 113 (2005) 823-839.
[8] C.A. Poland, et al, Multi-wall carbon nanotubes and the asbestos fibre pathogenicity paradigm, 2009.
[9] A.D. Maynard, et al. Safe handling of nanotechnology. Nature. 444 (2006) 267-269. doi: 10.1038/444267a.
[10] U. Vogel, et al. Lessons from nanosafety research for effective regulation and safer handling of nanomaterials at the workplace. Societal Impact. 1 (2023). doi: doi:10.1016/j.socimp.2023.100016.
[11] B. Refslund, et al. Islands in the stream? The challenges and resilience of the Danish industrial relations model in a liberalising world. Industrial Relations Journal. 47 (2016) 530-546.
[12] J. Pauluhn. Subchronic 13-Week Inhalation Exposure of Rats to Multiwalled Carbon Nanotubes: Toxic Effects Are Determined by Density of Agglomerate Structures, Not Fibrillar Structures. Toxicological Sciences. 113 (2010) 226-242.
[13] K.S. Hougaard, et al. Effects of prenatal exposure to surface-coated nanosized titanium dioxide (UV-Titan). A study in mice. Part Fibre Toxicol. 7 (2010) 16. doi: 10.1186/1743-8977-7-16.
[14] A. Elder, et al. Effects of subchronically inhaled carbon black in three species. I. Retention kinetics, lung inflammation, and histopathology. Toxicol Sci. 88 (2005) 614-629. doi: 10.1093/toxsci/kfi327.
[15] S. Halappanavar, et al. Pulmonary response to surface-coated nanotitanium dioxide particles includes induction of acute phase response genes, inflammatory cascades, and changes in microRNAs: A toxicogenomic study. Environ Mol Mutagen. 52 (2011) 425-439.
[16] NIOSH, Occupational exposure to carbon nanotubes and nanofibers, in: Current Intelligence Bulletin2013, Cincinnati, OH, 1-156.
[17] NIOSH, Occupational exposure to titanium dioxide., in: Current Intelligence Bulletin Edited by C.f.D.C.a.P. Department of Health and Human Services, National Institute for Occupational Safety and Health, vol. 63, Department of Health and Human Services, Centers for Disease Control and Prevention, National Institute for Occupational Safety and Health, 2011, USA.
[18] S. Dekkers, et al, Tijdelijke nano-referentiewaarden. https://www.rivm.nl/bibliotheek/rapporten/601044001.pdf, 2010.
[19] B. Hendrikx, et al, Nano reference values in the Netherlands
(English version of the article in Gefahrstoffe – Reinhalt. Luft 73 (2013) Nr. 10, S. 407-414). https://www.researchgate.net/profile/Pieter-Broekhuizen/publication/264244057_Hendrikx_vBroekhuizen_2013_Nano_reference_values_in_the_Netherlands/links/53d602e10cf220632f3d69b1/Hendrikx-vBroekhuizen-2013-Nano-reference-values-in-the-Netherlands.pdf, 2013. (accessed April 14 2023).
[20] Arbejdsmiljørådet, Teknisk fremstillede nanomaterialer i arbejdsmiljøet – resumé af Arbejdsmiljørådets samlede anbefalinger til beskæftigelsesministeren. https://www.amr.dk/media/18583/resume-af-amr-anbefalinger-vedr-nanomaterialer.pdf, 2015. (accessed April 1 2023).
[21] Arbejdsmiljørådet, FAKTAARK OM NANOMATERIALER I ARBEJDSMILJØET Til leverandører, importører og producenter af nanomaterialer. https://www.amr.dk/media/18585/faktaark-om-nano-til-leverandoerer.pdf, 2017.
[22] Arbejdsmiljørådet, FAKTAARK OM NANOMATERIALER I ARBEJDSMILJØET Til virksomheder der arbejder med nanomaterialer. https://www.amr.dk/media/18584/faktaark-om-nano-til-virksomheder.pdf, 2017. (accessed April 14 2023).
[23] Arbejdstilsynet, Arbejde med nanomaterialer, At-vejledning 9.3.1-1. https://at.dk/regler/at-vejledninger/arbejde-nanomaterialer-9-3-1/, 2014. (accessed April 14 2023).
[24] B. Industri, Nanomaterialer i arbejdsmiljøet. https://www.bfa-i.dk/kemi-og-biologi/asbest-og-nano/nanomaterialer-i-arbejdsmiljoeet, 2019.
[25] S.S. Poulsen, et al, Carbon nanotubes: Scientific basis for setting a health-based occupational exposure limit, National Research Centre for the Working Environment, 2018, Copenhagen.
[26] N.R. Jacobsen, et al, Carbon black: Scientific basis for setting a health-based occupational exposure limit, National Research Centre for the Working Environment, 2018.
[27] A.T. Saber, et al, Titanium dioxide nanomaterials: Scientific basis for setting a health-based occupational exposure limit, National Research Centre for the Working Environment, 2018.
[28] A.T. Saber, et al, Diesel exhaust particles: Scientific basis for setting a health-based occupational exposure limit, National Research Centre for the Working Environment, 2018.
[29] Arbejdstilsynet, Skærpet grænseværdi for dieseludstødningspartikler. https://at.dk/arbejdsmiljoeproblemer/kemi/arbejde-med-farlig-kemi/hvad-er-graensevaerdier-i-arbejdsmiljoeet/skaerpet-graensevaerdi-for-dieseludstoedningspartikler/, 2021. (accessed Arpil 14 2023).
[30] National Research Centre for the Working Environment, Nanosafer 1.1beta. http://www.nanosafer.org/, 2019. (accessed April 14 2023).
[31] T. Driscoll, et al. Global and regional burden of cancer in 2016 arising from occupational exposure to selected carcinogens: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2016. Occupational and Environmental Medicine. 77 (2020) 151-159. doi: 10.1136/oemed-2019-106012.
[32] A.S. Fonseca, et al. Historical Asbestos Measurements in Denmark—A National Database. 19 (2022) 643.
[33] J.W. Cherrie, et al, Health, socio-economic and environmental aspects of the possible amendments to the EU Directive on the protection of workers from the risks related to exposure to carcinogens and mutagens at work. , in: IOM Research Project., P937/99 edn, IOM, 2011.
[34] M.H.G. Andersen, et al. Health effects of exposure to diesel exhaust in diesel-powered trains. Part Fibre Toxicol. 16 (2019) 21. doi: 10.1186/s12989-019-0306-4.
[35] K.M. Bendtsen, et al. Airport emission particles: exposure characterization and toxicity following intratracheal instillation in mice. Part Fibre Toxicol. 16 (2019) 23. doi: 10.1186/s12989-019-0305-5.
