Утверждаю
Руководитель Федеральной
службы по надзору в сфере
защиты прав потребителей
и благополучия человека,
Главный государственный
санитарный врач
Российской Федерации
Г.Г.ОНИЩЕНКО
24 мая 2010 года
Дата введения:
24 мая 2010 года
1.2. ГИГИЕНА, ТОКСИКОЛОГИЯ, САНИТАРИЯ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАНОМАТЕРИАЛОВ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ НАНОИНДУСТРИИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
МР 1.2.2639-10
1. Авторский коллектив Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Учреждение Российской академии медицинских наук научно-исследовательский институт питания РАМН, Учреждение Российской академии медицинских наук научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. почетного академика Н.Ф. Гамалеи РАМН, Государственное учебно-научное учреждение Биологический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, Федеральное государственное учреждение науки "Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана Роспотребнадзора, Учреждение Российской академии наук Центр "Биоинженерия" РАН, Учреждение Российской Академии наук Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН, Учреждение Российской академии наук Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы" (ФГУП ВНИИМС), ООО "Интерлаб".
2. Разработаны в рамках реализации Федеральной целевой программы "Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008 - 2010 гг."
3. Утверждены Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г. Онищенко 24 мая 2010 г.
4. Введены в действие с 24 мая 2010 г.
5. Введены впервые.
1. Область применения
1.1. Настоящие методические рекомендации определяют применение методов качественного и количественного определения наноматериалов на предприятиях наноиндустрии в ходе гигиенического контроля за содержанием наноматериалов и наночастиц в воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе, сточных водах, живых организмах - компонентах природных экосистем.
1.2. Настоящие методические рекомендации применяются при мониторинге процессов производства, оборота, использования и утилизации наноматериалов в целях принятия решений по оценке рисков.
1.3. Методические рекомендации разработаны с целью обеспечения единства измерений и адаптации имеющихся методов и средств качественного и количественного анализа наночастиц в ходе контроля за содержанием наноматериалов искусственного происхождения в природных объектах.
1.4. Методические рекомендации предназначены для специалистов учреждений Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, научно-исследовательских организаций гигиенического профиля и медицинских учебных заведений, предприятий наноиндустрии, а также иных организаций и учреждений, проводящих исследования по изучению содержания наноматериалов.
2. Введение
Контроль и надзор за производством, оборотом, использованием и утилизацией наноматериалов, гигиеническое нормирование содержания искусственных наночастиц в объектах окружающей среды требуют наличия методов, позволяющих осуществлять выявление, идентификацию и количественное определение наночастиц искусственного происхождения в объектах окружающей среды (воздух, почва, вода, организмы животных и растений - компоненты биоты, сельскохозяйственное сырье, пищевые продукты). В числе методов, существующих в настоящее время, наиболее разработанным и надежным применительно к идентификации и выявлению искусственных наночастиц является электронная микроскопия. Она позволяет определять число, размер, форму частиц электронно-плотных веществ в диапазоне размеров 1 - 100 нм в составе сложных многокомпонентных, многофазных матриксов, какими являются объекты природного происхождения, такие как биологические ткани и отдельные клетки. С помощью дополнительных опций дифракции электронов в выбранной области и спектров характеристических потерь энергии электронов (СХПЭЭ) можно установить наличие у наночастиц кристаллической структуры и определенного химического состава, что является ценной дополнительной информацией для их идентификации.
Электронная микроскопия позволяет приближенно установить число наночастиц определенного вида в единице объема или массы анализируемой продукции. Однако точные количественные данные о содержании наночастиц, необходимые для выполнения задач их гигиенического нормирования, с помощью метода электронной микроскопии в общем случае получить не представляется возможным. После того как наночастицы определенного химического состава идентифицированы в образце, их количественный анализ производится с использованием метода атомно-эмиссионной спектрофотометрии и масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. При этом анализируется содержание определенных химических элементов, являющихся маркерными для наночастиц данного класса. По их содержанию в образце с учетом сведений химического и фазового состава наноматериала, плотности частиц, их распределения по размерам можно определить собственно массу, число и суммарную площадь поверхности частиц в единице образца, что позволяет перейти собственно к задаче гигиенического нормирования наноматериалов.
В случае фуллеренов, являющихся наночастицами, сложенными по
преимуществу атомами углерода, методы ПЭМ и ИСП-МС неинформативны. Методом
выбора для определения этого класса наноматериалов в составе объектов
окружающей среды является высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ)
на C обращенной фазе, сочетаемая с определенным типом пробоподготовки
18
(экстракцией ароматическими органическими растворителями).
Настоящие методические рекомендации разработаны в целях установления единого, научно обоснованного подхода к применению перечисленного комплекса методов в целях выявления, идентификации и количественного определения наиболее важных видов искусственных наноматериалов в объектах окружающей среды в ходе реализации задач контроля за наноматериалами на всех стадиях их жизненного цикла.
3. Общие положения
3.1. Проведение исследований по определению наноматериалов в объектах окружающей среды, живых организмах и пищевых продуктах определяется правилами надлежащей лабораторной практики.
3.2. При градуировке измерительной аппаратуры и количественных определениях наноматериалов в объектах окружающей среды применяются стандартные образцы наноматериалов (стандарты).
3.3. Каждый стандарт наноматериала должен быть охарактеризован на соответствие государственному эталонному образцу по показателям химического состава (включая наличие примесей), размеру и форме частиц, удельной площади поверхности, типу кристаллической структуры. Указанные характеристики определяются с использованием методов масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой, трансмиссионной электронной микроскопии, дифракции электронов в выбранной области, СХПЭЭ. В случае стандартных образцов фуллеренов при проверке соответствия используется метод обращеннофазовой ВЭЖХ.
3.4. Каждый стандартный образец наноматериала должен быть снабжен "Паспортом безопасности наноматериалов", который составляется в соответствии с ГОСТ 30333-2007 "Паспорт безопасности химической продукции. Общие требования".
3.5. Стандартные образцы наноматериалов должны иметь упаковку для защиты при транспортировании от загрязнения или порчи.
3.6. Хранение стандартных образцов наноматериалов осуществляется отдельно от остальных применяемых веществ с соблюдением условий хранения, указанных в паспорте безопасности, на протяжении всего срока годности образца.
3.7. Хранение и использование стандартных образцов наноматериалов осуществляется в соответствии с утвержденным протоколом исследования.
3.8. Оборудование, используемое в организациях, проводящих определение наноматериалов в объектах окружающей среды, должно иметь государственный сертификат соответствия и проходить метрологический контроль (поверку) аккредитованными для этого организациями в установленном порядке и в установленные сроки.
3.9. Эксплуатация оборудования проводится в соответствии с техническим паспортом и инструкцией по применению. Результаты проведения градуировки, поверки и текущего ремонта оборудования фиксируются в специальном журнале, доступном в любое время сотрудникам, эксплуатирующим оборудование или обеспечивающим его обслуживание.
3.10. При эксплуатации оборудования, содержащего источники ионизирующих излучений, должны соблюдаться требования безопасности, определяемые СанПиН 2.6.1.2523-09 "Нормы радиационной безопасности (НРБ 99/2009)".
3.11. Отчет о проведенном исследовании является основным документом, подтверждающим результаты определения наноматериалов в объектах окружающей среды. Отчет должен в обязательном порядке содержать следующие сведения: название исследования; адрес организации; даты начала и завершения исследований; цель и задачи исследования; характеристику определяемого наноматериала; перечень исследованных образцов и применяемых стандартов; схему проведения исследования; перечень использованной аппаратуры и режимы ее работы, описание методов статистической обработки результатов; результаты исследования, представленные в виде обобщающих таблиц, рисунков, с соответствующей статистической обработкой и комментариев к ним; заключение.
3.12. Отчет о результатах проведенного исследования составляется ответственным исполнителем, утверждается руководителем организации и скрепляется печатью организации.
3.13. Контроль за качеством работ по определению содержания наноматериалов в объектах окружающей среды включает в себя оформление перечня исследований, проводимых в организации, с указанием для каждого исследования руководителя и заказчика, названия определяемого наноматериала, даты начала и состояния каждого исследования на текущий момент времени, оценку протоколов и методов исследования на соответствие правилам лабораторной практики, мониторинг текущих исследований, отчет о проведенных проверках и рекомендации по устранению недостатков.
3.14. Для осуществления контроля качества руководство организации, проводящей исследования по определению содержания наноматериалов в объектах окружающей среды, живых организмах и пищевых продуктах, назначает в соответствии с правилами надлежащей лабораторной практики ответственных лиц за мониторинг исследования из числа сотрудников, не участвующих в исследовании.
3.15. На все производственные операции, включая поступление, идентификацию, маркировку, отбор, обработку проб, использование и хранение исследуемых проб, хранение и аттестацию стандартов; обслуживание и калибровку измерительных приборов и оборудования для контроля содержания наноматериалов в объектах окружающей среды; приготовление реактивов, ведение записей, отчетов и их хранение; обслуживание помещений; обезвреживание или утилизацию наноматериалов и содержащих их образцов (если это необходимо), должны иметься стандартные операционные процедуры (СОП). СОП разрабатываются организацией, аккредитованной в установленном порядке на проведение исследований по определению содержания наноматериалов, и утверждаются руководителем организации.
3.16. Соблюдение СОП осуществляется в целях обеспечения качества, достоверности и воспроизводимости результатов исследования.
3.17. Отклонения от стандартных операционных процедур должны быть документально оформлены и утверждены руководителем исследования.
3.18. Организация, проводящая исследование по определению содержания наноматериалов в объектах окружающей среды, живых организмах и пищевых продуктах, должна иметь утвержденный порядок приема и учета поступления анализируемых проб и стандартов наноматериалов; проводить учет анализируемых проб и стандартов наноматериалов при поступлении, расходовании, возврате заказчику или их утилизации; принимать меры по обеспечению идентификации исследуемых веществ (название, химическая формула, номер серии, дата выпуска, условия хранения и срок годности) и их стабильности на протяжении всего исследования. Для образцов наноматериалов на этикетке дополнительно должны указываться степень дисперсности, размер, форма частиц, при необходимости - удельная площадь поверхности и кристаллическая структура.
3.19. Сотрудники, принимающие участие в проведении исследований по определению содержания наноматериалов в объектах окружающей среды, живых организмах и пищевых продуктах, обязаны соблюдать конфиденциальность в отношении любых данных, полученных в ходе исследования, в соответствии с законодательством Российской Федерации.
3.20. Организация, проводящая исследования по определению содержания наноматериалов в объектах окружающей среды, живых организмах и пищевых продуктах, должна обеспечить конфиденциальность результатов исследований в рамках принятых ею обязательств и в соответствии с законодательством Российской Федерации.
4. Перечень объектов окружающей среды, в которых осуществляется количественное определение наноматериалов в ходе проведения контрольных мероприятий
Причинами появления искусственных наночастиц в экосистемах могут быть контакт с наноматериалами во время профессиональной деятельности человека, очистка и переработка с использованием наноматериалов загрязненных грунтовых вод и рекультивация почвы, использование наноматериалов для сельскохозяйственных нужд, выбросы наночастиц, содержащихся в присадках к топливу для транспортных средств, в составе выхлопных газов, промышленных и бытовых сточных водах, производственных отходах заводов и электростанций. Контаминация объектов окружающей среды наночастицами происходит также при производстве, транспортировании и использовании различных средств гигиены и бытовой химии (солнцезащитные средства, детергенты), резины автомобильных покрышек, типографских красок, изделий из текстиля и пр.
Выбор объектов окружающей среды, в которых осуществляется определение наноматериалов в ходе проведения контрольных мероприятий, определяется путями попадания наночастиц и наноматериалов в экосистемы и закономерностями циркуляции наночастиц в нативной либо модифицированной форме в экосистемах. С учетом этих факторов ряд контролируемых объектов включает:
1) атмосферный воздух;
2) водные объекты;
3) почвы;
4) гидробионты;
5) водоросли, грибы;
6) ткани наземных растений;
7) ткани наземных животных.
4.1. Атмосферный воздух
Основным путем попадания наночастиц в организм человека, учитывая доминирующие по объемам производства виды наночастиц, является ингаляционный. Из содержащихся в воздухе наночастиц преобладают продукты сгорания, например топлива дизельных двигателей (так называемые "непромышленные" наночастицы). Риск экспозиции промышленно производимыми наночастицами относится, в первую очередь, к людям, непосредственно задействованным в изготовлении, переработке или использовании наноматериалов либо контактирующим с наночастицами в помещениях исследовательских лабораторий. По сравнению с этим степень экспозиции человека наночастицами, циркулирующими в атмосферном воздухе, существенно ниже.
При контроле наночастиц в атмосферном воздухе должен учитываться ряд метрических показателей, включающих массу и размер наночастиц, число частиц и площадь их поверхности, с детальной оценкой влияния этих параметров на степень риска в отношении здоровья человека.
Перечень воздушных объектов, в которых проводится контроль за содержанием наночастиц:
1) атмосферный воздух;
2) воздух на предприятиях наноиндустрии:
- воздух помещений рабочей зоны;
- воздух санитарно-защитной зоны;
3) воздух помещений исследовательских лабораторий.
4.2. Водные объекты
Вода может быть первичным путем поступления наноматериалов в организм человека, наземных животных и водных организмов. Очистка загрязненных сточных вод с применением наноматериалов (например, наножелеза для нейтрализации хлорсодержащих соединений, наносеребра для дезинфекции) как эффективный способ коррекции водоносных слоев потенциально может способствовать попаданию наночастиц в питьевую воду. Поэтому необходимо осуществлять обязательный контроль содержания наноматериалов в водопроводной воде.
Перечень водных объектов, в которых проводится контроль на содержание наночастиц:
1) промышленные сточные воды;
2) бытовые сточные воды;
3) воды открытых водоемов;
4) водопроводная вода.
4.3. Почвы
Попадание наночастиц в почвы может происходить в результате применения наноматериалов в системах очистки почвы и воды, для сельскохозяйственных нужд (в качестве наноудобрений, пестицидов, препаратов для обработки семян, материалов для агропленок, приготовления гидропонических растворов и др.), а также путем оседания наночастиц, находящихся в атмосфере, посредством сточных вод и донных отложений. Загрязнение почв наноматериалами представляет серьезный риск их попадания в организм человека, ткани наземных растений и животных.
Перечень почвенных объектов, в которых проводится контроль на содержание наночастиц:
1) почвы вблизи предприятий и других объектов наноиндустрии;
2) почвы вблизи автомобильных дорог в пределах населенных пунктов и рекреационных территорий;
3) почвы сельскохозяйственных угодий.
4.4. Гидробионты
Поверхностные свойства наноматериалов определяют стабильность и подвижность коллоидных систем, образуемых наночастицами, а также их агрегацию и отложение в водных системах. Стабильность коллоидных суспензий наночастиц обусловливает высокую вероятность накопления наночастиц в водорослях с последующей передачей наночастиц по пищевой цепи гидробионтов. После попадания наноматериалов в водную систему посредством сточных вод или промышленных выбросов происходит их аккумуляция в растительных организмах (например, водорослях), а также организмах беспозвоночных животных (планктоне, бентосе, ракообразных), являющихся первичными звеньями пищевой цепи, и далее переход в организмы водных позвоночных, участвующих в пищевой цепи человека.
Поскольку ключевым фактором, определяющим поведение наночастиц в водных средах, являются их поверхностные свойства, при контроле содержания наночастиц в организме гидробионтов необходимо учитывать такие параметры, как химический состав наночастиц, их размер, концентрацию, агрегационную способность и поверхностный заряд.
Перечень гидробионтов, в которых проводится контроль на содержание наночастиц:
1) зоопланктон;
2) фитопланктон (например, низшие водоросли);
3) водные беспозвоночные (например, ракообразные, моллюски);
4) водные позвоночные (рыбы).
4.5. Водоросли, грибы
Наноматериалы, поступающие в почву, грунтовые воды и воды открытых водоемов, в результате антропогенной деятельности могут проникать в ткани несовершенных грибов и водорослей. Известно, что клеточные стенки грибов обладают свойством полупроницаемости. Наночастицы проникают через клеточные стенки и достигают плазматической мембраны. Следующий за этим эндоцитоз, а также проникновение наночастиц через ионные каналы или с помощью транспортных белков обусловливают попадание наночастиц в клеточные органеллы. Находящиеся внутри клеток наночастицы способны оказывать влияние на метаболические процессы грибов и водорослей. Поскольку степень токсического воздействия (угнетение фотосинтетических процессов и газообмена, образование свободных радикалов) наночастиц на грибы и водоросли определяется в основном химическим составом и поверхностной реакционной способностью наноматериалов, при контроле их содержания необходимо учитывать, прежде всего, эти параметры.
Некоторые наночастицы, обладающие антимикробным и противогрибковым действием, могут оказывать влияние на жизнедеятельность свободноживущих азотфиксирующих бактерий и таким образом нарушать равновесие в симбиотических взаимодействиях между грибами, бактериями и растениями. Это может привести к существенным нарушениям в экосистеме. Кроме того, попадание наночастиц в такие объекты окружающей среды, как грибы, может отрицательно сказаться на функциях этих организмов при защите растений-хозяев от фитопатогенов и факторов оксидативного стресса. Трофический переход наночастиц обусловливает высокую вероятность их попадания в ткани почвенных животных, основным источником питания которых являются грибы и бактерии. Таким образом, попадание наноматериалов в любой компонент биоценоза может привести к внедрению наночастиц в другие объекты данной системы. При этом контаминация наночастицами водорослей и грибов является информативным индикатором, позволяющим принимать оперативные меры по предотвращению последствий загрязнения.
Перечень объектов, в которых проводится контроль на содержание наночастиц:
1) ткани несовершенных грибов (мицелий);
2) ткани водорослей (у крупных макрофитов - слоевище);
3) ткани миксомицетов (плазмодий, плодовые тела);
4) лишайники (слоевище).
4.6. Ткани наземных растений
Попадание наноматериалов в ткани наземных растений с последующим накоплением и встраиванием наночастиц в пищевые цепи может происходить несколькими путями. Перенос загрязняющих почву и грунтовые воды наночастиц осуществляется с помощью корневой системы растения посредством эндоцитоза; наземная часть растительных организмов подвергается экспозиции наночастицами, содержащимися в атмосферном воздухе. При этом растения с большим индексом площади поверхности листьев аккумулируют большие количества наночастиц, увеличивая приток наноматериалов в пищевые цепи. Преднамеренное использование нанопрепаратов в растениеводстве (при послеуборочной обработке различных сельскохозяйственных культур, хранении овощей и фруктов в регулируемых газовых средах, предпосевной обработке и протравливании семян, в качестве пестицидов, наноудобрений, стимуляторов роста растений, в составе гидропонических растворов и других целях) также обусловливает аккумуляцию наночастиц в тканях растений.
Перечень тканей наземных растений, в которых проводится контроль на содержание искусственных наночастиц:
1) листья;
2) корни;
3) плоды.
4.7. Ткани наземных животных
Попадание искусственных наночастиц в ткани наземных животных обусловлено двумя факторами - распространением наночастиц в почвах, грунтовых водах и тканях наземных растений, а также направленным использованием препаратов, содержащих наночастицы, в агропромышленном комплексе в целях обеззараживания воздуха и различных материалов животноводческих помещений, при стимуляции роста кормовых растений, в ветеринарии, для улучшения качества кормов. Наночастицы металлов включают в состав премиксов для повышения жизнестойкости животных и их продуктивности. Материалы с наночастицами серебра, обладающие антибактериальными свойствами, в виде красок, бесхлорных средств дезинфекции, перевязочных материалов, лака для покрытия катетеров применяются в ветеринарии для борьбы со стафилококковыми и другими инфекциями. Наносеребро может использоваться в доильных аппаратах, фильтрах систем кондиционирования животноводческих помещений.
Поскольку реакционная способность и биологическая активность наночастиц зависит от их состава, размеров, концентрации, заряда, площади поверхности, необходимо учитывать эти параметры при контроле содержания наночастиц в животных организмах.
Перечень органов и тканей наземных животных, в которых контролируется содержание наночастиц:
1) органы пищеварительной системы (кишечник, печень);
2) органы дыхательной системы (легкие);
3) органы мочевыделительной системы (почки);
4) органы и ткани кровеносной системы (сердце, кровь);
5) органы нервной системы (мозг);
6) покровные ткани (кожа);
7) экскреты (моча, молоко).
5. Перечень и порядок идентификации приоритетных наноматериалов, подлежащих контролю на предприятиях наноиндустрии
— Все документы — Нормативные документы по надзору в области строительства — Нормативные документы по санитарно-эпидемиологическому надзору — МР 1.2.2639-10 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАНОМАТЕРИАЛОВ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ НАНОИНДУСТРИИ
В Госдуме заявили о новой мере поддержки для переживших стихийное бедствие
Правительство разработало новый законопроект о ликвидации незаконных свалок
Юрист Локтионова: на даче нельзя выращивать мак снотворный и ипомею трехцветную
Минстрой России: Москва стала самым комфортным для проживания городом России
Городом с самыми дешевыми квартирами в новостройках оказался Воронеж