Die Zahl der Nanomaterialien und Nanoprodukte nimmt ständig
zu. Das Wissen um mögliche negative Auswirkungen hat
jedoch mit der Expansion der Nanotechnologien bisher nicht
Schritt gehalten. Die mit ihnen verbundenen potenziellen Gefahren
und Risiken für Gesundheit und Umwelt sind noch überwiegend
unerforscht.
Nach dem derzeitigen Wissensstand stehen in der Arbeitswelt
vor allem freie unlösliche und schwer lösliche Partikel
unter 100 nm im Mittelpunkt der Aufmerksamkeit. Dies gilt
für Fasern und Röhrchen (insbesonders aus Kohlenstoff),
aber auch spezielle Nanomaterialien wie Fullerene, die eine
fussballähnliche Struktur aus mindestens 60 Kohlenstoff-Atomen
besitzen.
Fest in einem Trägermaterial gebundene Nanoteilchen stellen
wahrscheinlich kein oder nur ein geringes Risiko dar. Zu beachten
ist, dass die meisten Nanomaterialien Zusammenlagerungen von
Nanopartikeln zu größeren Gebilden enthalten. In
diesen sogenannten Aggregaten oder Agglomeraten bleibt die
Grundstruktur der Nanoteilchen erhalten.
Nanopartikel besitzen als ein gemeinsames Merkmal eine im
Verhältnis zu ihrer Masse äußerst große
Oberfläche und hohe Beweglichkeit, was neue Eigenschaften
und eine erhöhte Reaktivität nach sich zieht: Kleinere
Partikel weisen eine relativ stärkere toxische Wirkung
auf und können vom menschlichen Organismus besser aufgenommen
werden als größere.
Die toxischen Eigenschaften von Nanopartikeln können
allerdings noch von vielen weiteren Kenngrößen
abhängen, wie Zahl, Größe und Form der Teilchen,
Agglomerationsverhalten, Löslichkeit, Herstellungsverfahren,
Menge der aufgenommenen Oberfläche, sowie Reaktivität,
Beschichtung und Ladung der Oberfläche. Tierversuche
zeigten beispielsweise, dass verschiedene Formen von Nanopartikeln
jeweils unterschiedliche Effekte verursachen.
Das Einatmen von schwerlöslichen bzw. unlöslichen
Teilchen kann erfahrungsgemäß ernste Gesundheitsschäden
verursachen, z. B. Lungenschäden und Herz-Kreislauf-Schäden.
Bislang wurden Schadeffekte im Organismus durch Nanopartikel
vor allem mit der Verursachung von oxidativem Stress und anschließenden
Entzündungen begründet.
Manche Nanopartikel dürften Biomembranen und sogar die
Blut-Hirn-Schranke durchdringen können.
Aufgrund ihrer sehr geringen Größe und höheren
Mobilität bleiben Nanopartikel länger in der Atemluft
des Arbeitsplatzes und verbreiten sich auch eher in entferntere
Bereiche, wenn sie bei der Herstellung oder Anwendung freigesetzt
werden. Dadurch kann die Expositionszeit länger sein,
und auch nicht direkt betroffene ArbeitnehmerInnen können
exponiert werden.
Mit abnehmender Teilchenkonzentrationen bilden sich langsamer
Agglomerate aus den kleinen Teilchen, weshalb trotz abnehmender
Partikelkonzentration die Exposition gegenüber sehr kleinen
Partikeln gleich bleiben könnte. Ausreichend kleine Teilchen
werden zudem vermehrt in der Lunge abgelagert, und Agglomerate
kleiner Partikel können in der Lunge wieder in die einzelnen
Teilchen zerfallen. (Wardenbach
/ BAuA 2006)
Zu beachten sind Nanomaterialien bei Arbeitsvorgängen
vor allem dann, wenn sie als Stäube oder als Aerosole
auftreten. Auch Instandhaltungs- und Reinigungsarbeiten oder
Probenahmen dürfen nicht vergessen werden. Zur Zeit gibt
es jedoch insgesamt nur wenige gesicherte Expositionsdaten.
Nanopartikel können in den menschlichen
Körper aufgenommen werden:
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über Atemwege
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durch Verschlucken
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über die Haut
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Bei der Arbeit dürfte der inhalative Aufnahmeweg (Einatmen)
am wichtigsten sein. Manche Nanopartikel können allerdings
auch die menschliche Haut durchdringen. Nähere Informationen
sind in einem ITA-NanoTrust-Dossier
zu finden.
Aufnahme-, Verteilungs-, Umwandlungs- und Ausscheidungswege
im menschlichen Körper, Expositionspfade, Dosis-Wirkungs-Beziehungen
und vieles mehr sind für synthetische Nanopartikel noch
näher zu erforschen. Die große Vielfalt von Nanomaterialien
macht dies nicht leichter: Sie sind physikalisch und strukturell
sehr unterschiedliche Stoffe mit sehr verschiedener chemischer
Zusammensetzung und Reaktionsfähigkeit. Eine endgültige
Bewertung der Gesundheitsgefahren kann zur Zeit noch nicht
erfolgen.
Das volle Ausmaß der gesundheitlichen Gefahren von Nanopartikeln
ist derzeit nicht bekannt. Daher muss die Exposition, das
Ausmaß der Belastung, soweit wie möglich verringert
werden, um das Risiko (die Gefährdung) zu minimieren.
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