Tecniche di misura dell’esposizione a Tecniche di misura dell’esposizione a nanomateriali nei luoghi di lavoro: nanomateriali nei luoghi di lavoro: nanomateriali nei luoghi di lavoro: nanomateriali nei luoghi di lavoro:

approccio multiparametricoapproccio multiparametrico

Riccardo FerranteINAIL – Research Area, INAIL Research Area, Dept. Of Occupational and Environmental Medicine Epidemiology and HygieneItaly

Chi iParametri da selezionare

ConcentrazioneChimica 

di superficie

Solubilità in Stato di 

aggregazione Area 

superficialeacquao 

agglomerazione

p

DimensioniMassa

Assessing exposure to airborne nanomaterials: Current abilities and

ANDREW D. MAYNARD & ROBERT J. AITKEN

Nanotoxicology (2007) 1(1), 26–41

future requirements

Tiered Approach to an Exposure Measurement and Assessment of 

IUTA, BAuA, BG‐RCI, VCI, IFA, TUD Germany, August 2011

Nanoscale Aerosols Released from Engineered Nanomaterials in Workplace Operations

A Strategy for Assessing Workplace Exposures toNanomaterials

Ramachandran G., Ostraat M., Evans D. E., Methner M. M., O’Shaughnessy P. , D’Arcy J. , GeraciC L St E A M d & K

Journal of Occupational and Environmental Hygiene (2011) 8, 673–685

C. L., Stevenson E., A. Maynard g & K. Rickabaugh

Conceptual model for assessment f i h l ti t

Schneider T., Brouwer D. H., K I K J K A

Journal of Exposure Science and E i t l E id i lof inhalation exposure to 

manufacturednanoparticles

Koponen I. K., Jensen K. A.,FransmanW., Duuren‐Stuurman B. V., Tongeren M. V. And E. Tielemans

Environmental Epidemiology (2011) 21, 450–463

Concept to Estimate Regional Inhalation Dose of Industrially Synthesized Nanoparticles

Koivisto A.J., Aromaa M., Mäkelä J.M. ,Pasanen P.,Hussein T.,Hämeri K

ACS nano (2012) 6, 1195–1203

Background

CasoCaso studiostudioMonitoraggio dell’esposizione a nanozeoliti nei luoghi di lavoroMonitoraggio dell’esposizione a nanozeoliti nei luoghi di lavoro

Descrizione del nanomateriale:Descrizione del nanomateriale:Denominazione: LTA nanozeolitiStato fisico: polvere cristallinaComposizione Chimica: Na Al Si OComposizione Chimica: NawAlxSiyOzDimensioni: 70% < 100nm

SEM and TEM images of LTA nanozeolites(Kihara et al, 2011. J. Biosci. Bioeng. 111(6): 725-730)

MonitoraggioCOV e IPACampionameto

ApproccioApproccio MultiparametricoMultiparametrico

CampionamentoAmbientale

(massa)

Personale(massa)

SIOUTAS

Concentrazione

Monitoraggiodel

BackgroundnanoMOUDI

Concentrazione e distribuzionedimensionale

Monitoraggio di IPA supolveri

one Background

(Mobilità elettrica)p

Monitoraggio

CPC

Area Superficiale (frazione A/Tr)(Carica diffusa)

FMPS

ggOzono

NSAM

Strumentazione di Laboratorio

Analisi Chimica

i diSpettrometria di Massa

il i

Fiale Adsorbenti

Studi Morfologici

Analisi per

Filtri

ICP-MSAnalisi per Immagini

GC-MS

FegSEM EDXFegSEM-EDX

Monitoraggio condizioni ambientali

In fase di Produzione

BackgroundUna settimana

g

Stazione Microclimatica(BABUC)(BABUC)

BABUC A

Dati Preliminari

16000)

Confronto Background‐ProduzioneCPC

40)

Confronto Background‐ProduzioneNSAM

60008000

100001200014000

tration (#/cm³)

Production1520253035

Avg (µm²/c

m³)

Background

020004000

9:35

:48

9:56

:48

0:17

:49

0:38

:48

0:59

:48

1:20

:48

1:41

:48

2:02

:48

2:23

:48

2:44

:48

3:05

:48

3:26

:48

3:47

:48

4:08

:48

4:29

:48

4:50

:48

5:11

:48Co

ncen

t Background

05

1015

112

1324

2536

3748

4960

6172

7384

8596

9709

0921

2133

3345

4557

5769

6981

8193

9306

05

Runn

ing A

Production

Confronto Background‐ProduzioneFMPS [µg/m3]

Confronto Background‐ProduzioneFMPS [#/cm3]

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2

152025303540

gDp [µg/m³]

Total Mass Concentration 4,00E+03

5,00E+036,00E+037,00E+038,00E+039,00E+03

on [#

/cm³]

05

1015

:18 AM

:18 AM

:18 AM

:18 AM

:18 AM

:18 AM

:18 AM

:18 AM

:18 PM

:18 PM

:18 PM

:18 PM

:18 PM

:18 PM

:18 PM

:18 PM

:18 PM

:18 PM

dM/dlog

Background

Total Mass Concentration Production

0,00E+001,00E+032,00E+033,00E+03

:18 AM

:18 AM

:18 AM

:18 AM

:18 AM

:18 AM

:18 AM

:18 PM

:18 PM

:18 PM

:18 PM

:18 PM

:18 PM

:18 PM

:18 PM

:18 PM

al Con

centratio Bacground

Production9:26

:9:46

:10

:06

10:26

10:46

11:06

11:26

11:46

12:06

12:26

12:46

1:06

1:26

1:46

2:06

2:26

2:46

3:06

9:25

:9:48

:10

:11

10:34

10:57

11:20

11:43

12:06

12:29

12:52

1:15

1:38

2:01

2:24

2:47

3:10

Tota

Dati Preliminari

7000

Confronto DimensionaleBackground‐Produzione

14

Confronto percuntuale relativaBackground‐Produzione

3000

4000

5000

6000

Background

Production/dlogD

p[#/cm³] 

8

10

12

14

Relativ

a

Background

0

1000

2000

6,04

8,06

10,8

14,3

19,1

25,5 34

45,3

60,4

80,6

107,5

143,3

191,1

254,8

339,8

453,2

Production

dN/

[nm]0

2

4

6% R Production

1 1 1 2 3 4Background‐Produzione 93.1 nmBackground‐Produzione 10.8 nm

[nm] 6 60 nm

400050006000700080009000

Dp [#/cm³]

Bacground6000

8000

10000

12000

Dp [#/cm³

01000200030004000

60 40 20 00 80 60 40 20 00 80 60 40 20 00 80 60

dN/dlog D Bacground

Production

0

2000

4000

6000

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

dN/dlogD

Bacground

Production6

144

282

420

558

696

834

972

1110

1248

1386

1524

1662

1800

1938

207660

1560

3060

4560

6060

7560

9060

1056

012

060

1356

015

060

1656

018

060

1956

021

060

Risultati analisi FegSEM-EDX

NanoMoudi, piatto di campionamento S10: dimensioni nominali 56-100nm

Incremento del segnale EDX per Sisegnale EDX per Si,

O2 e C negli aggegatie nelle particelle

i lsingole

C

Courtesy of D. Lega and A. Antonini, INAIL

O2 Si

DecespugliatoreAria Compressa

Contributi Emissivi Particolari

60708090

5,00E+04

6,00E+04

7,00E+04

n [#/cm³

DecespugliatoreRunning

25

30

35

2,00E+04

2,50E+04

[#/cm³

Aria Compressa

R

01020304050

0 00E 00

1,00E+04

2,00E+04

3,00E+04

4,00E+04

al Con

centratio

n Avg(µm

²/cm³)10

15

20

25

1,00E+04

1,50E+04

Concen

tration 

RunningAvg

00,00E+00

9:46

:31 AM

9:50

:03 AM

9:53

:35 AM

9:57

:07 AM

10:00:39

 AM

10:04:11

 AM

10:07:43

 AM

10:11:15

 AM

10:14:47

 AM

10:18:19

 AM

10:21:51

 AM

10:25:23

 AM

10:28:55

 AM

10:32:27

 AM

10:35:59

 AMTota

FMPSCPCNSAM0

5

0,00E+00

5,00E+03

5303

5350

5397

5444

5491

5538

5585

5632

5679

5726

5773

5820

5867

5914

5961

Total 

FMPSCPCNSAM

Aria Compressa‐Decespugliatore Aria Compressa‐Decespugliatore% Relativa

100001200014000160001800020000

Compressed airogDp[#/cm³] 

6789

10

ativa

02000400060008000

10000 Garden activities

dN/dl

012345

% Rela

Compressed air

Garden activities

0

6,04

8,06

10,8

14,3

19,1

25,5 34

45,3

60,4

80,6

107,5

143,3

191,1

254,8

339,8

453,2

[nm] 

nm

camp.fase solida 23_05dN/dlogDp (#/cm³)

0 5000 1e4 1 5e4 2e4 2 5e4 3e4 3 5e4 4e4 4 5e4 5e4

365560

m)

0 5000 1e4 1.5e4 2e4 2.5e4 3e4 3.5e4 4e4 4.5e4 5e4

42

87

178

e Si

ze (n

m

5.610

24

Parti

cle

1

2

olts

(v) CH1 CH2

09:56:30 AM 10:06:30 AM 10:16:30 AM 10:26:30 AM 10:36:30 AM 10:46:30 AM

Vo

Time

2

TOT IPA

158%

242%

Conclusioni

Un approccio multi-parametrico permette di raccogliere dati utili per:

• Una valutazione dell'esposizione professionale il più completa possibile

• La distinzione del contributo dovuto al BackgroundLa distinzione del contributo dovuto al Background

• L'identificazione delle fonti di emissione diverse dal processo di produzione

L l t i d ll i fl d t l t ib t t i t i • La valutazione delle influenze dovute al contributo esterno e ai parametri

climatici

I risultati delle misure in tempo reale devono essere integrati con i dati d ll li i di l b i l fi di l l l i d i d idelle analisi di laboratorio al fine di completare la valutazione dei dati

UlterioriUlteriori InformazioniInformazioni

Dr. Sergio IavicoliDr. Sergio Iavicoli

Dr. Fabio BoccuniDr. Fabio Boccuni

s.iavicoli@inail.its.iavicoli@inail.it

f.boccuni@inail.itf.boccuni@inail.it

Dr. Riccardo FerranteDr. Riccardo Ferrante

ri ferrante@inail itri ferrante@inail itri.ferrante@inail.itri.ferrante@inail.it

Grazie per Grazie per ...Grazie per ...Grazie per l’attenzionel’attenzione!!

INAIL INAIL –– Research AreaResearch Area

Department of Occupational and Department of Occupational and Department of Occupational and Department of Occupational and Environmental Medicine, Epidemiology Environmental Medicine, Epidemiology and Hygieneand Hygiene