Stav výzkumu v nanobezpečnosti v ČR a EU a další strategie

Transkript

1 Stav výzkumu v nanobezpečnosti v ČR a EU a další strategie Pavel Danihelka, Jan Topinka Kulatý stůl bezpečnosti nanotechnologií, Praha,

2

3 Odlišnosti v chování Nanomateriály se vyrábějí proto, že mají jiné vlastnosti než bulk forma nebo volné molekuly či ionty Tyto jiné vlastnosti se projevují také v toxicitě, ekotoxicitě a osudu nanočástic v přírodě

4 Co nového přinášejí nanotechnologie z pohledu biologické bezpečnosti? Nové vlastnosti a potrenciální hrozby : nové typy kontaminantů nové formy toxicity a ekotoxicity nové typy transportních dějů nové formy transformace včetně sebeuspořádání možná i nové typy akumulace

5 Zkušenosti s chemickými látkami: Systematický a odpovědný management je klíčový ( a proto vznikl REACH)

6 Je management nanobezpečnosti opravdu důležitý? Historická zkušenost: Každý nový objev přinesl nová rizika Čím větší efekt objevu, tím větší rizika Příklady: Oheň Výbušniny a zbraně Automobily Pesticidy Jaderná energie Informační technologie 6

7 Systém řízení bezpečnosti nanomateriálů (biologická nebezpečnost)

8 tate-of-the-art a potřeby v jednotlivých oblastech managementu rizik

9 Definice oblasti zájmu: co budeme chápat jako nanomateriál?

10 Problém definice Jak definovat nanomateriály? zatím není shoda mezi ISO a EU Jaké parametry budeme používat pro charakterizaci NMs? CEN TC 352/ WG 1 Measurands Zatím se soustřeďujeme se na engineered. Co to implikuje pro accidental? Kde je hranice?

11 Specifický problém: úmyslně a neúmyslně vyráběné nanočástice? Představme si situaci, kdy engineered NM (třeba nějaké kovové nanočástice) jsou v průběhu technologického procesu postupně oxidovány, přičemž oxidické nanočástice jsou nechtěný odpad. Kdy to ještě bude (sledovaný) engineered MM a kdy už (nesledovaný) accidental?

12 Nanomateriály a jejich fyzikálně chemické vlastnosti Pro účely toxikologie se zvažuje potřeba kontrolovat 8 až 18 fyzikálně-chemických vlastností Očekáváme velký počet nových materiálů a jejich modifikací Co nám stále ještě schází (potřeba výzkumu): Jak seskupovat nanomateriály do skupin, které můžeme řešit podobným způsobem? Spolehlivé a laciné metody měření vlastností souvisejících s toxicitou Databáze a výměna informací

13 Identifikace a charakterizace nanočástic: OECD doporučuje sledovat (ENV/JM/MONO(2009)20/REV): Složení Tvar Morfologie Povrchový chemizmus Známé katalytické účinky Aglomerace/agregace Krystaličnost/amorfnost (+velikost krystalků) Rozložení velikosti částic Specifický povrch Náboj povrchu (zeta potenciál) Fotochemickou aktivitu Porozitu Rozdělovací koeficient oktanol-voda Redox potenciál Potenciál tvorby radikálů

14 Identifikace a charakterizace nanočástic: OECD doporučuje sledovat (ENV/JM/MONO(2009)20/REV): Složení Tvar Morfologie Povrchový chemizmus Známé katalytické účinky Aglomerace/agregace Krystaličnost/amorfnost (+velikost krystalků) Rozložení velikosti částic Specifický povrch Náboj povrchu (zeta potenciál) Fotochemickou aktivitu Porozitu Rozdělovací koeficient oktanol-voda Redox potenciál Potenciál tvorby radikálů

15 Stanovení nebezpečnosti: To, že provedené testy a klasifikace nekonstatují nebezpečnost ještě neznamená, že materiál nemůže způsobit katastrofu Požár v tunelu Mt. Blanc (1999, 37 mrtvých): Kamion nepřepravoval látky klasifikované jako nebezpečné, ale margarín a mouku A co výbuchy cukru, uhlí, oleje?

16 Výbuch v Koksovně Svoboda

17 Jiné příklady: Pesticidy: persistence a bioakumulace nebyly zpočátku uvažovány jako problém Contergane (Thalidomid): Byl uvolněn do prodeje jako bezpečný; způsobil přes vrozených vad Nemoc Minamata: přeměna anorganické rtuti na metylovanou v přírodě mění toxicitu

18 Současná situace Řada projektů intenzivně pracuje na problému Existuje mnoho dat o interakci mezi NM a testovanými systémy, avšak převážně in vitro Nevíme však, jak tyto výsledky interpretovat pro humánní bezpečnost Není tudíž ani shoda v tom, jak odlišit a měřit ty nano-specifické nebezpečné vlastnosti (kvalitativně i kvantitativně), které by mohly sloužit k regulačním účelům.

19 Otázky metrologie Zásadní problém: jaká bude metrika toho, co budeme měřit? Co je to dávka? Jsou naše veličiny škálovatelné s ohledem na modelování rizik? Neexistence primárních standardů

20 Umíme stanovit expozici relevantní Není jasná metrika rizikům? Rozhoduje hmotnost, povrch, počet částic, jiná veličina nebo kombinace veličin? Hmotnost Povrch Počet částic krychle 100 nm kvádr 2x2x50 nm krychle 1 nm

21 dn/dlogdp (N.m-3) dm/dlogdp (ug.m-3) Vyjádření stejného vzorku různou metrikou Hmotnostní koncentrace Dp (nm) Početní koncentrace Dp (nm)

22 Jak budeme hodnotit? Co budeme srovnávat?

23 Nebezpečnost v toxicitě

24 Autor děkuje Ing. M.Pouzarovi, PhD za poskytnutí tohoto slidu

25 Testování Velkým problémem je, jak realizovat testy Klasická toxikologie neposkytuje dostatečné zázemí ignoruje specificity částic OECD má pracovní skupinu na testování nanočásticové toxicity Některé problémy? 25

26 26

27 Autor děkuje Ing. M.Pouzarovi, PhD za poskytnutí tohoto slidu 27

28 Toxicita - závěry Předpokládáme, že paradigmata klasické toxikologie jsou aplikovatelná, ale ne pouze mechanicky Toxický efekt závisí na mnoha faktorech počet částic, povrch, náboj, korona, historie Budeme moci chápat NM jako látky, nebo je budeme muset chápat jako systémy? implikace pro RAECH Co nám schází: Testy chronické toxicity (CEN/TC 352 WG 3) Epidemiologie Osud v ŽP nejasný, životní cyklus také (CEN/TC 352 WG 3 PG 1) Spolehlivá relace mezi in vitro testy a toxicitou pro člověka 28 Nano-QSAR? quantitative structure-activity relationship

29 Expozice a dávka

30 Problémy expozice Jaká bude metrika toho, co budeme měřit? Co je to dávka? Jsou naše veličiny škálovatelné s ohledem na modelování rizik? Neexistence primárních standardů Specifický povrch Katalytické účinky Aglomerace / agregace Složení Parametry Rozložení velikosti částic Tvar Morfologie Povrchový chemizmus (ENV/JM/MONO(2009)20/REV) 30

31 Otázky k expozici: Máme ji sledovat? Jen u prokazatelně nebezpečných NM? U potenciálně nebezpečných NM? Pro jistotu u všech určitého typu? Není to vůbec třeba? Má být sledování povinné nebo dobrovolné? Může zaměstnanec požadovat, aby byla sledována jeho expozice?

32 Regulace a rozhodování Ochrana probíhá pomocí legislativy Máme přece REACH, zákoník práce Je současná legislativa dostatečná? 32

33 Potřebujeme regulaci projekt NANOREG

34 Určitě neškodí Bez regulace Určitě škodí Regulace Kde vést hranici? Význam vnímání rizik společností 34

35 Kde jsme? většinou v oblasti neurčitosti JISTOTA = Nesplněný sen Míra znalostí Dobrovolné nástroje Nutná regulace Princip předběžné opatrnosti Bez potřeby regulace Připravenost na nová rizika Riziko (nebezpečnost a expozice) 35

36 Modelování a charakterizace rizik Vysoké stupně nejistoty při stanovení nebezpečnosti a expozice Důsledek měli bychom aplikovat princip předběžné opatrnosti Možná aplikace: Nanoresponsability (CEN/TC 352, WG 2 PG2)

37 Problém: nejistoty, neurčitost a nedostatek dat Chěli bychom tvrdá data a jistotu, ale patrně jí nepůjde v plné míře dosáhnout Možnost řešení: předběžná opatrnost

38 Princip předběžné opatrnosti Pro situace, kdy existují racionální důvody pro obavu, že potenciální nebezpečnost může ovlivnit ŽP, zvířata, rostliny nebo zdraví lidí a současně dostupná data neumožňují provést detailní hodnocení rizik (informace jsou nedostatečné, neprůkazné, nejednoznačné nebo nejisté), je politicky uznávanou strategií řízení rizik tzv. princip předběžné opatrnosti (PPO) Přístup založený na PPO spočívá v rozhodnutí přijmout opatření, bez toho aniž by se čekalo, až budou dostupná všechna potřebná vědecká data (COM (2000) 1) 38

39 ALE POZOR: existuje vnitřní konflikt principu předběžné opatrnosti Rozhodnutí je více na bázi vnímání než na bázi tvrdých dat Akceptovatelnost různá pro různé stakeholdery Princip předběžné opatrnosti často ignorován pro profit 39

40 Co z toho vyplývá? Bezpečnost nanotechnologií je otevírající se problém, který nelze přehlížet Současné techniky a znalosti jsou poznamenané velkým stupněm neurčitosti a zatím i nemožnosti měření Pro ochranu veřejného zdraví potřebujeme vhodné, patrně nové, více kooperativní techniky a metody, např. governance rizik 40 Klíčový je význam komunikace

41 Komunikace mezi zainteresovanými stranami Průmysl Regulátor (vláda) Kontrolní orgány Výzkumná sféra Společnost, konzumenti Umíme se domluvit? Ve vědě: není naše komunikace hovor hluchého s němým? Výzkum se zaměřuje na užší a hlubší specializaci. Je vůbec možné touto cestou dojít k řešení? Neměli bychom to dělat jinak? S praxí: jsme schopni vysílat a přijímat srovnatelné signály? 41

42 Komunikace musí být jasná a srozumitelná

43 Komunikace musí být jasná a srozumitelná

44 Instrukce musí být realizovatelné

45 Dostupné a připravované nástroje Kodexy odpovědného chování Best practices guidelines Nano-registry - různé koncepty pro sběr dat v různých zemích; první povinné hlášení NM ve Fr Control banding tools Technické normy jako účinný nástroj, když není k dispozici legislativa (TNK 144, CEN TC 352 Nanotechnologie) 45

46 K výzkumu Ačkoliv existuje mnoho projektů a enormní počet výzkumných publikací, jen málo z nich se věnuje propojení mezi oblastmi s možnostem využití dosažených výsledků pro rozhodování a pro řízení rizik. PEVNOST ŘETĚZU ZÁVISÍ NA NEJSLABŠÍM ČLÁNKU 46

47 Závěrem O legislativu se neopřeme ještě nejméně 10 let Nedělat nic je také rozhodnutí s důsledky Nebude dost tvrdých dat, takže rozhodnutí musí být učiněno měkkými technikami komunikace, konsensus Nevystačíme jen s toxikologií, budeme muset pracovat se socioekonomickým kontextem a cost/benefit posouzením Existují a vyvíjejí se dobrovolné nástroje nebojme se je používat Nanotoxikologie se dramaticky vyvíjí, objevují se nové nástroje a principy asi budeme muset opustit některé staré Nejsme v podobné situaci jako klasická fyzika před sto lety? Neblíží se změna v myšlení? 47

48 Děkuji za pozornost 48