CC BY
331
дигиена и санитария 3/2013
Гигиена окружающей среды и населенных мест
О коллектив авторов, 2013 УДК 614.37
А.И. Потапов, В.Н. Ракитский, А.В. Тулакин, Л.А. Луценко, А.В. Ильницкая, А.М. Егорова, Л.Л. Гвоздева
безопасность наночастиц и наноматериалов для окружающей и производственной среды
ФБУН "Федеральный научный центр гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана" Роспотребнадзора, 141000, г Мытищи
Проанализированы отечественный и зарубежный опыт, международные стандарты, доклады и рекомендации, касающиеся оценки вреда здоровью, безопасности новых видов продукции нанометрового диапазона измерений для окружающей и производственной среды (ISO /TR 12885:2008(E), BSI PD 6699-1:2007 и др.).
Ключевые слова: наноматериал, безопасность наночастиц и наноматериалов для окружающей и производственной среды
A. I. Potapov, V N. Rakitskiy, A. V Tulakin, L. A. Lutsenko, A. V Il'nitskaya, A. M. Egorova, L. L. Gvozdeva — SAFETY OF NANOPARTICLES AND NANOMATERIALS FOR ENVIRONMENTAL AND OCCUPATIONAL SPACE
Federal scientific center of hygiene named after F. F. Erisman, Mytishchi, Russian Federation, 141000
National and international experience, international standards, reports and recommendations relating to the assessment of harm to health, safety in the new nanoscale production for environmental and occupational space (ISO / TR 12885:2008 (E), BSI PD 6699-1:2007, etc .) have been analyzed
Key words: nanomaterials, safety of nanoparticles and nanomaterials for environment and occupational space.
Создание нового вида продукции нанометрового диапазона измерения в развитых странах мира оценивается как важнейшая промышленная революция XXI века. Наночастицы (НЧ) и содержащие их наноматериалы (НМ), из-за своих сверхмалых размеров приобретают уникальную механическую прочность, особые спектральные, электрические, магнитные, химические и иные характеристики, которые часто радикально отличаются от показателей того же вещества в макродисперсной фазе. Ожидаются огромные экономические выгоды от использования НЧ/НМ в электронике, металлургии, строительных материалах, химической, пищевой отраслях промышленности, сельском хозяйстве, медицине и пр. [1—3]. В России по нанотехнологиям, которые признаны одним из ключевых направлений инновационного развития страны, действует национальная программа; прорабатываются перспективные вопросы ее планирования [4]. Следует отметить, что высокие темпы глобального производства специально спроектированных (инженерных) НЧ/НМ, которые рассматриваются как антропогенные намеренные источники воздействия на человека и окружающую живую природу [5], существенно опережают обоснование необходимых и эффективных мер безопасности при контакте с ними. Поэтому в условиях ограниченных научных знаний о риске для здоровья НЧ/НМ основное значение придается разработке превентивных мер безопасности, основополагающим принципом которых является требование относиться к НЧ/НМ как к новым видам материалов и продукции, заведомо опасным [13, 26].
для корреспонденции: Луценко Л.А., e-mail:fncgerisman@ mail.ru
В данной статье отражены некоторые общие позиции обеспечения безопасности окружающей и производственной среды при внедрении НЧ/ НМ.
Наноразмерные частицы, как одна из фракций вдыхаемой пыли, были известны давно. Имеется немало материалов о неблагоприятном воздействии на организм человека ультрадисперсных частиц природного, естественного происхождения (образуются при лесных пожарах, вулканических выбросах и пр.) и антропогенных ненамеренных НЧ, источниками которых являются многие виды деятельности человека (сварочные работы, сжигание топлива, мусора, дизельные выбросы, плазменные процессы и т. п.). Согласно данным нашего центра [6], у операторов, обслуживающих различные типы плазменных установок, рано регистрируется высокая частота хронических воспалительно-дистрофических заболеваний верхних дыхательных путей (28,1 ± 3,8% при стаже до 5 лет и 41,1 ± 3,6% при стаже 5-10 лет) по сравнению с контрольным контингентом (12,3 ± 3,2%) (p < 0,05), что с учетом новых воззрений, можно объяснить определенным влиянием высокодисперсного аэрозоля, имеющего ультратонкую фракцию (до 100 нм) и высокую сорбционную способность.
НЧ/НМ крайне разнообразны по химическому составу, структуре, форме. Выделяют три главных типа наночастиц: 1) на основе углерода (фуллерены и нанотрубки); 2) на металлической основе (квантовые точки, нанокристаллы золота, серебра, окисей и солей различных металлов: титана, цинка, кремния, железа и многих др.); 3) на полимерной основе (нанокомпозиты и древовидные структуры), органические и неорганические нанопленки [5].
Определен комплекс основных физических и химических свойств НЧ/НМ, способных влиять на их
8
биологическое действие: увеличение химического потенциала на межфазной границе высокой кривизны; большая удельная поверхность; небольшие размеры и разнообразие форм НЧ; высокая адсорбционная активность; высокая способность к аккумуляции [1, 2, 7-10, 20, 24, 27-29].
Отмечено, что большая удельная поверхность НЧ усиливает их химическую реакционную способность, каталитические и токсические свойства; многие НЧ не распознаются защитными системами организма [30, 31], не подвергаются биотрансформации и не выводятся из организма. Это ведет к накоплению НЧ/ НМ, передаче по пищевой цепи, увеличивает их поступление в организм человека [17].
Сформулированы основные позиции потенциальной токсичности НЧ: 1) свойства материалов, размер которых измеряется в наношкале, фундаментально отличаются от известных материалов традиционной дисперсности того же химического состава; 2) среди новых свойств наночастиц может наблюдаться усиление токсичности заведомо токсичных материалов, а также появляться новые токсичные свойства, ранее не известные для известных веществ [7].
Как свидетельствуют результаты токсикологических исследований, легче прогнозировать вредные эффекты растворимых НЧ, так как они связаны с хорошо изученными компонентами их химического состава и не зависят от исходного размера частиц. Иная ситуация у нерастворимых и малорастворимых НЧ, токсичность которых при одинаковой массе существенно отличается от действия макрочастиц того же химического состава, что препятствует формальному переносу накопленных данных на оценку действия изучаемых нанообъектов [16].
Одной из необходимых позиций в оценке нанотоксичности является определение понятия "доза" и выбор размерности для ее характеристики. Однако однозначного мнения по этому вопросу пока нет. В качестве характеристики дозы используют общую массу НЧ, их число, общую поверхность в рассматриваемом объеме, массе или объекте. Наиболее адекватным считается способ оценки дозы не по их массе, а по общей поверхности НЧ в единице объема [25, 43], хотя применяют и иные вышеназванные показатели [42]. Вместе с тем полагают, что потенциально на токсичность могут влиять и многие другие факторы (форма НЧ, кристаллическая структура, склонность к агрегации, поверхностная активность, химический состав и растворимость).
Установлено, что нерастворимые или плохо растворимые НЧ при введении в органы дыхания лабораторным животным способны вызывать воспаление легких, фиброз, новообразования легкого, генные мутации; проникать в межклеточное пространство, циркулировать в кровеносном русле, перемещаться в другие органы; некоторые виды НЧ могут перемещаться по аксонам обонятельного нерва в мозг [18, 19, 21-23, 33-40]. Наиболее изучены эффекты действия НЧ диоксида титана [41]. Его считают потенциальным канцерогеном [45], вместе с тем диоксид титана широко используется прежде всего в косметологии, в связи с чем необходим строгий контроль его применения.
Достаточно негативное влияние на легочную ткань оказывают углеродные нанотрубки (CNT) [7, 14, 3235], особенно неочищенные однослойные (SWCNT), за счет влияния примеси металлов-катализаторов, генерации свободных радикалов, склонности к агломерации. Уникальная свернутая в волокна структура CNT обусловливает их сходство с волокнами асбеста. Некоторые исследователи доказали, что цитотоксичность SWCNT более выражена, чем у асбеста, тогда как многослойные CNT (MWCNT) чаще вызывают мезотелиому у лабораторных мышей, чем асбест, и такой эффект отмечен у длинных (> 20 мкм), но не коротких (< 20 мкм) MWCNT [15]. A. Shvedova и соавт. [35] в эксперименте на лабораторных мышах установили, что при вдыхании SWCNT в концентрации 5 мг/м3 в легких наблюдались очаги грануломатоз-ного воспаления; фиброзный ответ значительно прогрессировал, что было не свойственно контрольному материалу (сверхтонкая газовая сажа, ультратонкие частицы Si02). На основании сделанного пересчета, показавшего, что концентрация 5 мг/м3, равная допустимому пределу профессионального воздействия (PEL - permissible occupational exposure limit) для графита, у рабочих повышает риск повреждения легких, авторы полагают, что безопасный уровень воздействия для SWCNT должен быть существенно ниже, чем для асбеста и графита [15, 32, 33].
Известно, что установление безопасных уровней воздействия является первоочередной задачей обоснования мер безопасности новых видов продукции, однако требует Большого объема исследований и длительных наблюдений. Потому на данном этапе предлагаются иные временные подходы. Так, в Великобритании рекомендованы ориентировочные безопасные величины содержания НЧ/НМ в воздухе рабочего места. Они выражены в виде доли от существующего предела профессионального воздействия вредных веществ (WELs - workplace exposure limits) [46]. Было выделено 4 категории НЧ/НМ, сгруппированные по природе и свойствам: 1. Волокнистые (Fibrous) - с высоким содержанием нерастворимых форм. Предлагаемый предел в воздухе рабочего места для этой группы 0,01 волокно/мл, что может быть обнаружено при сканирующей электронной микроскопии.
2. КМАР (CMAR) - наноматериалы, которые в форме макрочастиц того же вещества уже классифицированы как канцерогены, мутагены либо вызывающие астму или как репродуктивные токсины. Предполагаемый предел равен 0.1xWEL, и он обычно выражается как массовая концентрация. 3. Нерастворимые (insoluble) или плохо растворимые наноматериалы, не вошедшие в две предыдущие группы. Для этих наноматериалов предлагаемый предел 0,066xWEL. Альтернативный подход учитывает концентрацию числа частиц. Показано, что для городского населения концентрация 20 000 частиц/мл атмосферного воздуха может рассматриваться как подходящая величина.
4. Растворимые (Soluble) наноматериалы, не входящие в фиброзную или КМАР-группы. Материалы, которые хорошо растворимы, вряд ли приведут к большему бионакоплению. Для этих материалов ориентировочный безопасный предел равен 0,5xWEL [46].
9
[гиена и санитария 3/2013
На основании обобщения имеющихся данных предложены отечественные гигиенические нормативы содержания приоритетных наноматериалов в объектах окружающей и производственной среды: ОБУВ в воздухе рабочей зоны диоксида титана, однослойных углеродных нанотрубок, ОДУ серебра в воде водоемов и ОДУ серебра в питьевой воде (ГН 1.2.2633-10). Эти нормативы утверждены Постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 25.05.10 № 60 как временные сроком на 3 года. Специалистами ФБУН ЕМНЦ ПОЗРПП Роспотребнадзора Екатеринбурга, обоснован ОБУВ наночастиц магнетита Fe3O4 в воздухе рабочей зоны, равный 0,4 мг/м3 [11].
Что касается гигиенических нормативов для атмосферного воздуха, то они установлены (ГН 2.1.6.2604-10) для естественно образуемых взвешенных частиц, циркулирующих в атмосфере (фракции РМ и РМ1о) .
На современном этапе разработки нанотехнологий наиболее реальным является профессиональное воздействие наноаэрозолей на работников, занятых в сфере создания, производства и использования НЧ/ НМ. Поэтому путь поступления в организм через органы дыхания (ингаляция) оценивается как имеющий наиболее высокий риск, хотя адсорбция через кожу и поступление в желудочно-кишечный тракт также возможны. В гипотезе, сформулированной специалистами Национального института профессиональной безопасности и здоровья США (NIOSH) [44], сообщается, что воздействие инженерных наночастиц, вероятно, вызывает неблагоприятные последствия для здоровья, подобные действию ультратонких непреднамеренно образуемых наноразмерных частиц, если они имеют схожие физические и химические характеристики. Однако, для того чтобы большая база накопленных данных по рискам воздействия аэрозолей на здоровье как работающих, так и населения в целом стала доступной для анализа, необходимо, чтобы характеристика физико-химических свойств взвешенных частиц была дана в соответствии с едиными требованиями.
Естественно, критерии вредности, методология и методы контроля наноаэрозоля в сравнении с пылью традиционной дисперсности, требуют самостоятельного решения, в том числе выделения доли НЧ/ НМ в случае полидисперсного аэрозоля, исследования биологически значимых показателей его состава и свойств. Согласно модели респираторного тракта человека, впервые разработанной Международной комиссией по радиологической защите (ICRP) [43], полное накопление в разных анатомических отделах дыхательного тракта человека возникает при вдыхании частиц с аэродинамическим диаметром приблизительно 300 нм как минимум. Частицы такого размера являются слишком Большими для диффузии (распространения) и слишком маленькими для столкновения или перехвата. Ниже этого минимума накопление, вероятно, увеличивается, так как диффузионные силы увеличиваются с уменьшением диаметра частицы. НЧ размером более 10 нм депонируются в альвеолярной области, в то время как частицы меньше, чем
10 нм из-за их очень высокой диффузионной подвижности имеют существенное смещение в экстрагрудную область (носовые ходы, рот, гортань, зев) и в меньшей степени - в трахеобронхиальную область. Отмечено, что существенная вероятность отложения НЧ, особенно меньших, чем 5 нм, в экстрагрудном отделе и трахеобронхиальной области может быть важным в развитии болезней верхних дыхательных путей, таких как хроническая обструктивная болезнь легких или астма [43].
Однако традиционный гравиметрический метод контроля пыли (в мг/м3) неприменим для малорастворимых частиц размером менее 100 нм ввиду их относительно маленькой массы, Большой площади поверхности, быстрого рассеивания, склонности к образованию агломератов. Поэтому предлагается дополнительно определять и учитывать счетную концентрацию частиц, распределение по размерам, поверхность частиц и ее активность, поскольку именно эти показатели, а не их масса имеют более тесную корреляцию с показателями токсичности [44, 45].
Современные международные и отечественные стандарты предусматривают применение различных методов и приборов контроля содержания НЧ/НМ в воздухе рабочей зоны [44-50, 54, 58-59, 61-62]. За рубежом для контроля содержания НЧ в воздушной среде по массовой концентрации, площади поверхности и распределения по размерам используют методы анализа подвижности частицы, инерционное смещение, измерение импакторами низкого давления (согласно ISO/TR 12885:2008, ГОСТ Р ИСО 7708-2006, ГОСТ Р ИСО 14644-3-2007). Для количественной характеристики наноаэрозоля используют конденсационный счетчик частиц (СРС), дифференциальный анализатор поверхности (DMA), измерители содержания массы пыли (ТЕОМ) и др. В РФ сертифицированы приборы: ТЕОМ 140О; ОмПН-10.0; Dust Trak 8530/8533. Однако данные приборы имеют ограниченное применение для определения пыли размером менее 1ОО нм в силу несовершенства фильтров. Одним из основных приборов считается анализатор наночастиц на основе метода дифференциальной подвижности (ISO 159ОО:2ОО9(Е)) [5l, 52], с помощью которого можно получить распределение НЧ заданного размера, определить их концентрацию (счетную, массовую, объемную). Важно подчеркнуть, что он предварительно одобрен в качестве метрологического комплекса ФГУП ВНИИФТРИ [53, 55-57,60]. Имеется отечественный стандарт ГОСТ Р ИСО 14644-3: 2ОО7 [49] по применению DMA. Для контроля наноаэрозолей предложен и ряд других приборов [45-49]. Но в основном они могут рассматриваться как сложные по устройству, достаточно дорогие. Вместе с тем парк приборов постоянно расширяется.
Пока же нет четкой ясности в оценке риска воздействия НЧ/НМ на организм, не установлены ПДК большинства наночастиц, не принят единый согласованный критерий вредности НЧ/НМ, не разработаны портативные приборы, контролирующие все заявленные биологически значимые параметры наноаэрозоля (например, удельную поверхность). Поэтому необходимо соблюдать максимальные меры защиты при ра-
10
боте с НЧ/НМ как с опасными химическими и биологическими веществами и совершенствовать меры безопасности [45].
В нашей стране решению проблем нанобезопасности были посвящены многопрофильные исследования по госконтрактам в рамках ФЦП "Развитие инфраструктуры наноиндустрии в РФ на 2008-2011 годы". Так, по госконтракту №01.648.12.3022 от 13.11.08 (головное учреждение: ГУ НИИ питания РАМН) ФБУН "ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана" Роспотребнадзора являлся соисполнителем 11 документов внедрения, из них по 4 ответственным разработчиком (МР 1.2.0037-11; МР 1.2.0024-11; МУ 1.2.2875-11; МУ 1.2.2743-10). В рамках госконтракта № 01.648.11.3010 от 24.11.08 по разработке нормативно-методического обеспечения и средств контроля содержания наночастиц на объектах производственной сферы (головная организация ГОУ ВПО "Вятский государственный университет" Минобрнауки) центром подготовлено 5 научных отчетов и проект документа внедрения.
Считается, что вероятность экспонирования человека особенно велика теми НЧ/НМ, которые являются крупнотоннажными химическими продуктами. Выполненный нами анализ материалов международных форумов по нанотехнологиям показал, что в химической промышленности создаются и находят применение разнообразные НЧ/НМ. Как катализаторы химических процессов - это нанопорошки: железа, подгруппы меди в структурированной Si02/ P2O5/B2O3 матрице, благородных металлов, диспергированных на оксидных носителях; НЧ оксидов алюминия и титана, кристаллических алюмосиликатов, смешанные металлические порошки и др. Для ускорения катализа разрабатывают композиционные материалы на основе многослойных углеродных нанотрубок. Значительное место отводится НМ, которые могут быть активным сорбентом для очистки жидкостей и газов; добавками к смазкам, лакам, краскам. Перспективными считают полимерные нанокомпозиты, в качестве наполнителя в которых будут использоваться НЧ металлов, слоистые силикаты, НЧ углерода, фуллерены, нанотрубки, нановолокна, имеющие широкую область применения (процессы катализа, адсорбции, производство нового поколения полимерных материалов, резины, герметиков, тканей и пр.).
Вопросы обеспечения единства измерений и адаптации имеющихся методов и средств измерений НЧ/НМ для контроля безопасности и здоровья работников, занятых в сфере химических технологий, защиты окружающей среды, рассматриваются в методических рекомендациях МР 1.2.0024-11 "Контроль наноматериалов, применяемых в химической промышленности". Позиции документа распространяются на стадии разработки, производства, транспортировки, хранения, использования и утилизации НМ. Предусматривается отбор проб и контроль НЧ/ НМ в воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе, воде, почве в районе размещения химического предприятия, согласно действующим нормативным документам. Организационно-технологические, гигиенические, санитарно-технические, медико-биоло-
гические мероприятия должны быть направлены на устранение или ослабление действия НЧ/НМ на организм работающих, реализацию системы управления профессиональными рисками, включая мониторинг условий труда персонала по вредным факторам рабочей среды, применение эффективных средств коллективной и индивидуальной защиты, мер охраны окружающей среды и здоровья проживающего населения.
Согласно международным рекомендациям, при работе с наноматериалами необходимо по возможности заменять более ядовитые продукты на продукты менее ядовитые; предпочтительнее дисперсии, пасты, гранулы вместо тальков или аэрозолей; использовать робототехнику, замкнутые процессы и закрытое оборудование, эффективную вентиляцию, ламинарные шкафы класса 3. Необходимы контроль воздействия наночастиц; использование надежных средств индивидуальной защиты (респираторы, защитные перчатки, очки и защитная одежда); специальные обучающие программы. Все рабочие должны проходить предварительные, периодические и углубленные медицинские осмотры [12, 49].
Вопросам оценки безопасности НЧ/НМ и нанотехнологий для здоровья человека, состояния окружающей среды, включая компоненты естественных водных биоценозов, посвящены МУ 1.2.2875-11 "Порядок выявления и идентификации наноматериалов в водоемах", МУ 1.2.2743-10 "Порядок отбора проб для выявления и идентификации наноматериалов в водных объектах". Документы разработаны с целью обеспечения общих требований к порядку отбора, транспортирования, подготовки к хранению биогенных и абиогенных проб, содержащих НМ искусственного происхождения в водных объектах (вода, донные отложения, водная растительность); регламентации единого порядка и методов выявления и идентификации наноматериалов в водоемах. Измерения, проводимые в ходе мониторинга состояния окружающей среды при воздействии выбросов, содержащих наноматериалы, будут востребованы для обеспечения безопасности хозяйственно-питьевого, культурнобытового и рыбохозяйственного водопользования; предотвращения и/или снижения риска для здоровья населения в условиях загрязнения НЧ/НМ водных объектов.
Таким образом, накопленные научные данные создают важную базу для обоснования превентивных мер нанобезопасности, направленных на охрану здоровья работающих и населения при воздействии нового вида продукции - инженерных НЧ/НМ. Актуальными остаются дальнейшие исследования вредных эффектов действия на организм НЧ/НМ; разработка и внедрение информативных и доступных приборов контроля НЧ/НМ, обоснование безопасных уровней НЧ/НМ в объектах окружающей и производственной среды; согласование единых критериев вредности нанообъектов и методов их контроля; оценки показателей здоровья и уровня риска его нарушений. Важно комплексирование и межведомственное сотрудничество для более эффективного решения поставленных задач.
11
[гиена и санитария 3/2013
Литер атур а
1. Об утверждении Концепции токсикологических исследований, методологии оценки риска, методов идентификации и количественного определения наноматериалов. Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 31 октября 2007 г., № 79.
2. Онищенко Г.Г., Арчаков А.И., Бессонов В.В., Бокитько Б.Г., Гинцбург А.Л., Гмошинский И.В. и др. Методические подходы к оценке безопасности наноматериалов. В кн.: Рахманин Ю.А., ред. Методологические проблемы изучения и оценки био- и нанотехнологий (нановолны, наночастицы, структуры, процессы, биообъекты) в экологии человека и гигиене окружающей среды. М.; 2007: 4-25.
3. Митрохин О.В. Проблемы обращения наноматериалов и работы с нанотехнологиями - пути обеспечения медикосанитарной безопасности наноиндустрии. Здравоохранение населения и среда обитания. 2009; 2: 4-7.
4. Президентская инициатива "Стратегия развития наноиндустрии" от 24.04.07 № ЕР-668.
5. Лысцов В.Н., Мурзин Н.В. Проблемы безопасности нанотехнологий. М.: МИФИ; 2007.
6. Ильницкая А.В. Гигиена труда при применении низкотемпературной плазмы в промышленности: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. М.; 1986.
7. Introduction to Nanotoxicology. Center for occupational and environmental health and the molecular foundry. July 29, 2009. Rick Kelly, MS, CIH Lawrence Berkeley National Laboratory. http://www.lbl.gov/msd/assets/docs/safety/introduction_nano-toxicology.pdf
8. ОнищенкоГ.Г. Обеспечение санитарно-эпидемиологического благополучия населения в условиях расширенного использования наноматериалов и нанотехнологий. В кн.: Международный форум по нанотехнологиям: Сборник тезисов докладов научно-технологических секций. М.; 2010; т.2: 254-6.
9. О надзоре за продукцией, полученной с использованием нанотехнологий и содержащей наноматериалы. Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 23.07.2007; № 54.
10. Приказ Роспотребнадзора № 280 от 12.10.2007г. Об утверждении и внедрении методических рекомендаций "Оценка безопасности наноматериалов".
11. Кацнельсон Б.А., Привалова Л.И., Дегтярева Т.Д., Кузьмин С.В., Гурвич В.Б., Сутункова М.П. и др. Анализ некоторых результатов экспериментального изучения токсикологии наночастиц с позиций гигиенического нормирования. Уральский медицинский журнал. 2011; 9: 35-8.
12. Потапов А.И., Тулакин А.В., Луценко Л.А., Егорова А.М., Гвоздева Л.Л. Международные стандарты безопасности при профессиональном воздействии наночастиц и гармонизация гигиенических подходов. Здоровье населения и среда обитания. 2011; 5: 21-3.
13. Хотимченко С.А., Гмошинский И.В., Тутельян А.В. Проблема обеспечения безопасности наноразмерных объектов для здоровья человека. Гигиена и санитария. 2009; 5: 7-11.
14. Donaldson K., Aitken R., Tran L., Stone V., Duffin R., Forrest G., Alexander A. Carbon nanotubes: a review of their properties in relation to pulmonary toxicology and workplace safety. Toxicol . Sci. 2006; 92 (1) : 5-22.
15. Murashov V.V. In: Nanotechnology: Should carbon nanotubes be handled in the workplace like asbestos? www. blogs . cdc . gov>niosh-science-blog/2008/05/nano/
16. Ferin J., Oberdorster G., Penney D.P. Pulmonary retention of ultrafine and fine particles in rats. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 1992; 6(5): 535-42.
17. Kreyling W.G., SemmlerM., ErbeF., MayerP., Takenaka S., Schulz
H. et al. Translocation of ultrafine insoluble iridium particles from lung epithelium to extrapulmonary organs is size dependent but very low. J. Toxicol. Environ. Health A. 2002; 65(20): 1513-30.
18. Nemmar A., HoetPH., Vanquickenborne B., Dinsdale D., Thomeer
M., HoylaertsM.F. et al . Passage of inhaled particles into the blood circulation in humans. Circulation. 2002; l05(4): 411-4.
19. Burch W.M. Passage of inhaled particles into the blood circulation in humans - response. Circulation. 2002; 106 (20): E141-2.
20. Jia G., Wang H., Tan L. Cytotoxicity of carbon nanomaterialls: single-wall nanotube, multi-wall nanotube, and fullerene. Environ. Sci. Technol. 2005; 39 (5):l378-83.
21. Oberdorster G., Finkelstein J.N., Johnston C., Gelein R., Cox
C. , Baggs R., Elder A.C. Acute pulmonary effects of ultrafine particles in rats and mice. Res. Rep. Health Eff. Inst. 2000; (96): 5-74; disc. 75-86.
22. Oberdorster G. Pulmonary effects of inhaled ultrafine particles. Int. Arch. Occup. Environ. Health. 2001; 74: l-8.
23. Oberdorster G., Sharp Z., Atudorei V., Elder A., Gelein R., Lunts A. et al. Extrapulmonary translocation of ultrafine carbon particles following whole-body inhalation exposure of rats . J. Toxicol. Environ. Health A. 2002; 65 (20): 1531-43.
24. Oberdorster G. Inhaled nano-sized particles: potential effects and mechanisms. In: Proceedings of the 1st International symposium on occupational health implications of nanomaterials. 12-14 October 2004, Buxton, Great-Britain. Edited by the Health and Safety Executive, Great-Britain and the National Institute for Occupational Safety and Health, United States, July 2005. http:// www.hsl.gov.uk/capabilities/nanosymrep_final.pdf.
25. Oberdorster G., Oberdorster E., Oberdorster J. Nanotoxicology: An emerging discipline evolving from studies of ultrafine particles. Environ. Health Perspect. 2005; ll3 (7): 823-39. http:// www.ehponline.org/members/2005/7339/supplemental.pdf.
26. Oberdorster G., Maynard A., Donaldson K., Castranova V., Fitzpatrick J., Ausman K. et al . Principles for characterizing the potential human health effects from exposure to nanomaterials: elements of a screening strategy. Part. Fiber Toxicol. 2005; 2: 8.
27. Oberdorster G., Stone V., Donaldson K. Toxicology of nanoparticles: a historical perspective. Nanotoxicology. 2007; l (l): 2-25.
28. Oberdorster G., Ferin J., Lehnert B.E. Correlation between particle size, in vivo particle persistence, and lung injury. Environ. Health Perspect. 1994; 102 (Suppl. 5): 173-9.
29. Oberdorster G., Ferin J., Gelein R., Soderholm S.C., Finkelstein J. Role of the alveolar macrophage in lung injury: studies with ultrafine particles. Environ. Health Perspect. 1992; 97: 193-9.
30. RenwickL.C., Donaldson K., Clouter A. Impairment of alveolar macrophage phagocytosis by ultrafine particles. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2001; 172 (2): 119-27.
31. Renwick L.C., Brown D., Clouter A., Donaldson K. Increased inflammation and altered macrophage chemotactic responses caused by two ultrafine particles. Occup. Environ. Med. 2004; 6l: 442-7.
32. Shvedova A.A., Castranova V., Kisin E.R., Schwegler-Berry
D. , Murray A.R., Gandelsman VZ. et al. Exposure to carbon nanotube material: assessment of nanotube cytotoxicity using human keratinocyte cells. J. Toxicol. Environ. Health A. 2003; 66(20): 1909-26.
33. Shvedova A.A., Kisin E., Keshava N., Murray A.R., Gorelik O., Arepalli S. et al Cytotoxic and genotoxic effects of single wall carbon nanotube exposure on human keratinocytes and bronchial epithelial cells (Abstract). In: 227th American Chemical Society National Meeting, 27 March-1 April 2004, Anaheim, CA. Washington, DC: American Chemical Society; 2004: IEC 20.
34. ShvedovaA.A., Murray A.R., KisinE.R., Kagan V.E., Gandelsman V.Z., Castranova V Exposure of human bronchial cells to carbon nanotubes caused oxidative stress and cytotoxicity. In: Proceedings of the Meeting of the SFRR Europe 2003. Ioannina, Grece; 2004: 91-103.
35. Shvedova A.A., Kisin E.R., Mercer R., Murray A.R., Johnson VJ., Potapovich A.I. et al. Unusual inflammatory and fibrogenic pulmonary responses to single-walled carbon nanotubes in mice Am. J. Physiol. Lung Cell. Mol. Physiol. 2005; 289(5): L698-708.
12
36. Warheit D.B. Nanopartides: health impacts? Materials Today. 2OO4; 7(2): 32-5.
37. Warheit D.B., Laurence B.R., Reed K.L., Roach D.H., Reynolds G.A., Webb T.R. Comparative pulmonary toxicity assessment of singlewall carbon nanotubes in rats. Toxicol. Sci. 2004; 77(1): 117-25.
38. Warheit D.B., Laurence B.R., Reed K.L., Roach D.H., Reynolds G.A., Webb T.R. Pulmonary bioassay toxicity study in rats with single wall carbon nanotubes. In: Proceedings of the 1st International symposium on occupational health implications of nanomaterials. 12-14 October 2004, Buxton, Great-Britain. Edited by the Health and Safety Executive, Great-Britain and the National Institute for Occupational Safety and Health, United States, July 2005. http://www.hsl.gov.uk/capabilities/ nanosymrep_final.pdf.
39. Warheit D.B. Effects of engineered nanoscale particulates on the lung. In: Gardner D.E., ed. Toxicology of the lung. 4th ed. Boca Raton: Taylor & Francis; 2006: 537-57.
40. Warheit D.B., Webb T.R., Sayes C.M., Colvin V, Reed K. Pulmonary instillation studies with nanoscale Ti02 rods and dots in rats: toxicity is not dependent upon particle size and surface area. Toxicol. Sci. 2006; 91 (1): 227-36.
41. Warheit D.B., Webb T.R., Reed K.L., Frerichs S., Sayes C.M. Pulmonary toxicity study in rats with three forms of ultrafine-Ti02 particles: differential responses related to surface properties. Toxicology. 2007; 230 : 9O-l04.
42. Wittmaack K. In search of the most relevant parameter for guantifying lung inflammatory response to nanoparticle exposure: particle number, surface area or what? Environ. Health Perspect. 2OO7; 115 (2): 187-94.
43. Yang L., Watts D.J. Particle surface characteristics may play an important role in phytotoxicy of alumina nanoparticles . Toxicol . Lett. 2OO5; 158: 122-32.
44. Approaches to Safe Nanotechnology. Managing the health and safety concerns associated with engineered nanomaterials . Washington: Departament of Health and Human Services; Centers for Disease Control and Prevention; National Institute for Occupational Safety and Health; 2OO9.
45. Current Intelligence Bulletin 63: Occupational exposure to titanium dioxide. Washington: Departament of Health and Human Services; Centers for Disease Control and Prevention; National Institute for Occupational Safety and Health; 2011.
46. PD 6699-2:2007. Nanotechnologies -Part 2: Guide to safe handling and disposal of manufactured nanomaterials . British Standards Institution; 2OO7.
47. ICRP International Commission on Radiological Protection. Publication 66: Human respiratory tract model for radiological protection. Oxford: Pergamon Press; Elsevier Science Ltd.; 1994.
48. Technical Report ISO/TR 27628. Workplace atmospheres -Ultrafine, nanoparticle and nano-structured aerosols - Inhalation exposure characterization and assessment. 1st ed. 2OO7-O2-O1.
49. ISO/TR 12885:2OO8(E). Nanotechnologies - Health and safety practices in occupational settings relevant to nanotechnologies 1st ed. 2OO8-1O-O1.
50. ISO 159OO:2OO9(E). Determination of particle size distribution -Differential electrical mobility analysis for aerosol particles.
51. ISO CD 28439. Workplace atmospheres-sampling of ultrafine aerosols/ nanoaerosols. Determining the size distribution and number concentration using mobility particle sizersc/ differential mobility analysers
52. ГОСТ P 8.712-2O1O. Государственная система обеспечения единства измерений. Дисперсные характеристики аэрозолей и взвесей нанометрового диапазона. Методы измерений. Основные положения.
53. ГОСТ P ИСО 14644-3-2OO7. Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды. ч. 3. Методы испытаний.
54. ГОСТ P ИСО 7708-20о6 (дата последнего изменения -23.O6.2OO9). Качество воздуха. Определение гранулометрического состава частиц при санитарно-гигиеническом контроле.
55. КалечицИ. Приборы для измерения частиц в нанотехнологиях. Чистые помещения и технологические среды. 2O1O; 1: 39-47.
56. Метрологический комплекс для контроля параметров наночастиц в природных и технологических средах. Деловая
Россия. 2O1O; октябрь: 28-9.
57. www. vniiftri. ru
58. www.tsi.com
59. www. GRIMM-aerosol . com
60. www. delruss. ru
61. www. cdc . gov
62. www.irsst.qc.ca
63. www.rusnano.com
References
1. About the statement of the Concept of toxicological researches, methodology of an estimation of risk, methods of identification and quantitative definition of nanomateriales. The decision of the Main state health officer of the Russian Federation from October, 31, 2OO7 (79.)
2. Onishchenko G. G, Archakov A.I., Bessons V.V., Bokitko B.G., GintsburgA.L., Gmoshinsky I.V., etc . Methodical approaches to a safety estimation of nanomateriales. In book.: Rahmanin Y.A., ред. Methodological problems of studying and an estimation bio-and nanotexnologies (nanowaves, nanoparticles, structures, processes, bioobjects) in ecology of the person and hygiene of the environment. Moscow; 2OO7: 4-25.
3. Mitrokhin O.VProblems of the reference of nanomateriales and works with nanotechnologies-ways of maintenance of medico-sanitary safety nanoindustry Public health services of the population and an inhabitancy. 2OO9; 2: 4-7.
4. The presidential initiative "Strategy of development of nanoindustry" from 24.O4.O7 № PR-668 .
5. Lystsov V. N, Murzin N.V. Problem of nanotechnology safety. M: MEPhI; 2OO7.
6. Ilnitsky A.V. Hygiene of work at application low temperature plasmas in the industry: Thesis abstract Dr.s of medical sciences. Moscow; 1986.
7. Introduction to nanotoxicology. Center for occupational and environmental health and the molecular foundry. July 29, 2OO9. Rick Kelly, MS, CIH Lawrence Berkeley National Laboratory. http://www.lbl.gov/msd/assets/docs/safety/introduction_nano-toxicology pdf
8. Onishchenko G.G. Maintance of sanitary-and-epidemiologic wellbeing of the population in the conditions of expanded use nano-materiales and nanotechnologies. In book: The International forum on nanotechnologies: The Collection of theses of reports of scientifically-technological sections. Moscow; 2O1O; т. 2: 254-6.
9. About supervision of production received with use nanotechnologies and containing nanomateriales The decision of the Main state health officer of the Russian Federation from 23.O7.2OO7; № 54.
10. Order Rospotrebnadzor № 28O from 12.1O.2OO7 About the statement and introduction of methodical recommendations "Estimation of safety of nanomateriales".
11. Katsnelson B.A., Privalova L.I., Degtyaryov Etc., Kuzmin S.V., Gurvich V. B, Sutunkova M. P, etc . the Analysis of some results of experimental studying of toxicology наночастиц from positions of hygienic rationing. The Ural medical magazine. 2011; 9: 35-8.
12. Potapov A.I., Tulakin A.V., Lutsenko L.A., Egorova A.M., Gvozdeva L.L. International safety standards at professional influence nanoparticles and harmonisation of hygienic approaches Health of the population and an inhabitancy. 2011; 5: 21-3.
13. Hotimchenko S.A., Gmoshinsky I.V., Tutelyan A.V Problem of safety maintenance nano objects for health of the person. Gigiena i sanitariya. 2OO9; 5: 7-11.
14. Donaldson K., Aitken R., Tran L., V., Duffin R., Forrest G., Alexander A. Carbon nanotubes: a review of their properties in relation to pulmonary toxicology and workplace safety Toxicol Sci. 2OO6; 92 (1: 5-22).
15. Murashov V.V. In: Nanotechnology: Should carbon nanotubes be handled in the workplace like asbestos? www.<http://www.cdc. gov/> blogs.cdc.gov >niosh-science-blog/2OO8/O5/nano/
16. Ferin J., Oberdorster G., Penney D.P. Pulmonary retention of ultrafine and fine particles in rats. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 1992; 6 (5: 535-42).
13
[гиена и санитария 3/2013
17. Kreyling W.G., Semmler M., Erbe F., Mayer P., Takenaka S., Schulz H. et al. Translocation of ultrafine insoluble iridium particles from lung epithelium to extrapulmonary organs is size dependent but very low. J. Toxicol. Environ. Health A. 2002; 65 (20: 1513-30).
18. Nemmar A., HoetP.H., VanquickenborneB., DinsdaleD., Thomeer M., Hoylaerts M.Fet al . Passage of inhaled particles into the blood circulation in humans. Circulation. 2002; 105 (4: 411-4).
19. Burch W.M. Passage of inhaled particles into the blood circulation in humans - response. Circulation. 2002; 106 (20): E141-2.
20. Jia G., Wang H., Tan L. Cytotoxicity of carbon nanomaterialls: single-wall nanotube, multi-wall nanotube, and fullerene. Environ. Sci. Technol. 2005; 39 (5): 1378-83.
21. Oberdorster G., Finkelstein J.N., Johnston C., Gelein R., Cox C., Baggs R., Elder A.C. Acute pulmonary effects of ultrafine particles in rats and mice. Res. Rep. Health Eff Inst. 2000; (96: 5-74); disc. 75-86.
22. Oberdorster G. Pulmonary effects of inhaled ultrafine particles. Int. Arch. Occup. Environ. Health. 2001; 74: 1-8.
23. Oberdorster G., Sharp Z., V., Elder A., Gelein R., Lunts A. et al. Extrapulmonary translocation of ultrafine carbon particles following whole-body inhalation exposure of rats J Toxicol Environ. Health A. 2002; 65 (20: 1531-43).
24. Oberdorster G. Inhaled nano-sized particles: potential effects and mechanisms. In: Proceedings of the 1st International symposium on occupational health implications of nanomaterials. 12-14 October 2004, Buxton, Great-Britain. Edited by the Health and Safety Executive, Great-Britain and the National Institute for Occupational Safety and Health, United States, July 2005. http:// www.hsl.gov.uk/capabilities/nanosymrep_final.pdf.
25. Oberdorster G., Oberdorster E., Oberdorster J. Nanotoxicology: An emerging discipline evolving from studies of ultrafine particles. Environ. Health Perspect. 2005; 113 (7: 823-39). http:// www.ehponline.org/members/2005/7339/supplemental.pdf.
26. Oberdorster G., Maynard A., Donaldson K., V., Fitzpatrick J., Ausman K. et al . Principles for characterising the potential human health effects from exposure to nanomaterials: elements of a screening strategy. Part. Fiber Toxicol. 2005; 2: 8.
27. Oberdorster G., V., Donaldson K. Toxicology of nanoparticles: a historical perspective. Nanotoxicology. 2007; 1 (1: 2-25).
28. Oberdorster G., Ferin J., Lehnert B.E. Correlation between particle size, in vivo particle persistence, and lung injury. Environ. Health Perspect. 1994; 102 (Suppl. 5): 173-9.
29. Oberdorster G., Ferin J., Gelein R., Soderholm S.C., Finkelstein
J. Role of the alveolar macrophage in lung injury: studies with ultrafine particles. Environ. Health Perspect. 1992; 97: 193-9.
30. Renwick L.C., Donaldson K., Clouter A. Impairment of alveolar macrophage phagocytosis by ultrafine particles. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2001; 172 (2: 119-27).
31. Renwick L.C., Brown D., Clouter A., Donaldson K. Increased inflammation and altered macrophage chemotactic responses caused by two ultrafine particles. Occup. Environ. Med. 2004; 61: 442-7.
32. Shvedova A.A., V., Kisin E.R., Schwegler-Berry D., Murray A.R., Gandelsman VZ. et al. Exposure to carbon nanotube material: assessment of nanotube cytotoxicity using human keratinocyte cells. J. Toxicol. Environ. Health A. 2003; 66 (20: 1909-26).
33. Shvedova A.A., Kisin E., Keshava N., Murray A.R., Gorelik O., Arepalli S. et al Cytotoxic and genotoxic effects of single wall carbon nanotube exposure on human keratinocytes and bronchial epithelial cells (Abstract). In: 227th American Chemical Society National Meeting, 27 March-1 April 2004, Anaheim, CA. Washington, DC: American Chemical Society; 2004: IEC 20.
34. Shvedova AA., Murray A.R., Kisin E.R., Kagan V.E., Gandelsman VZ., V Exposure of human bronchial cells to carbon nanotubes caused oxidative stress and cytotoxicity. In: Proceedings of the Meeting of the SFRR Europe 2003. Ioannina, Grece; 2004: 91-103.
35. Shvedova A.A., Kisin E.R., Mercer R., MurrayA.R., Johnson V.J., Potapovich A.I. et al. Unusual inflammatory and fibrogenic pulmonary responses to single-walled carbon nanotubes in mice . Am . J. Physiol. Lung Cell. Mol. Physiol. 2005; 289 (5): L698-708.
36. Warheit D.B. Nanoparticles: health impacts? Materials Today. 2004; 7 (2: 32-5).
37. Warheit D.B., Laurence B.R., Reed K.L., Roach D.H., Reynolds G.A., Webb T.R Comparative pulmonary toxicity assessment of singlewall carbon nanotubes in rats. Toxicol. Sci. 2004; 77 (1: 117-25).
38. Warheit D.B., Laurence B.R., Reed K.L., Roach D.H., Reynolds G.A., Webb T.R. Pulmonary bioassay toxicity study in rats with single wall carbon nanotubes. In: Proceedings of the 1st International symposium on occupational health implications of nanomaterials. 12-14 October 2004, Buxton, Great-Britain. Edited by the Health and Safety Executive, Great-Britain and the National Institute for Occupational Safety and Health, United States, July 2005. http://www.hsl.gov.uk/capabilities/ nanosymrep_final.pdf.
39. Warheit D.B. Effects of engineered nanoscale particulates on the lung. In: Gardner D.E., ed. Toxicology of the lung. 4th ed. Boca Raton: Taylor AND Francis; 2006: 537-57.
40. Warheit D.B., Webb T.R., Sayes C.M., V., Reed K. Pulmonary instillation studies with nanoscale Ti02 rods and dots in rats: toxicity is not dependent upon particle size and surface area Toxicol. Sci. 2006; 91 (1: 227-36).
41. Warheit D.B., Webb T.R., Reed K.L., Frerichs S., Sayes C.M. Pulmonary toxicity study in rats with three forms of ultrafine-ТЮ2 particles: differential responses related to surface properties. Toxicology. 2007; 230: 90-104.
42. Wittmaack K. In search of the most relevant parametre for guantifying lung inflammatory response to nanoparticle exposure: particle number, surface area or what? Environ. Health Perspect. 2007; 115 (2: 187-94).
43. Yang L., Watts D.J. Particle surface characteristics may play an important role in phytotoxicy of alumina nanoparticles . Toxicol . Lett. 2005; 158: 122-32.
44. Approaches to Safe Nanotechnology. Managing the health and safety concerns associated with engineered nanomaterials Washington: Departament of Health and Human Services; Centers for Disease Control and Prevention; National Institute for Occupational Safety and Health; 2009.
45. Current Intelligence Bulletin 63: Occupational exposure to titanium dioxide. Washington: Departament of Health and Human Services; Centers for Disease Control and Prevention; National Institute for Occupational Safety and Health; 2011.
46. PD 6699-2:2007. Nanotechnologies-Part 2: Guide to safe handling and disposal of manufactured nanomaterials . British Standards Institution; 2007.
47. ICR?. International Commission on Radiological Protection. Publication 66: Human respiratory tract model for radiological protection. Oxford: Pergamon Press; Elsevier Science Ltd.; 1994.
48. Technical Report ISO/TR 27628. Workplace atmospheres -Ultrafine, nanoparticle and nano-structured aerosols - Inhalation exposure characterisation and assessment. 1st ed. 2007-02-01.
49. ISO/TR 12885:2008 (E). Nanotechnologies - Health and safety practices in occupational settings relevant to nanotechnologies 1st ed. 2008-10-01.
50. ISO 15900:2009 (E). Determination of particle size distribution -Differential electrical mobility analysis for aerosol particles.
51. ISO CD 28439. Workplace atmospheres-sampling of ultrafine aerosols/nanoaerosols. Determining the size distribution and number concentration using mobility particle sizers/differential mobility analysers
52. GOST R 8.712-2010. The state system of maintenance of unity of measurements. Disperse characteristics of aerosols and suspensions of nanometer range . Methods of measurements . Basic provisions
53. GOST R ISO 14644-3-2007. Pure premises and the controlled environments connected with them. 3. Test methods.
54. GOST R ISO 7708-2006 (date of last change - 23.06.2009). Quality of air. Definition granulometric structure of particles at the sanitary-and-hygienic control
55. KalechicI. Devices for measurement of particles in nanotechnologies. Pure premises and technological mediums. 2010; 1: 39-47.
56. A metrological complex for the control of parametres наночастиц in natural and technological mediums. Business Russia. 2010; October: 28-9.
Поступила 19.09.12
14
