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Polveri e fibre ambienti di lavoro: UNI EN 481

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EN 481

Polveri e fibre: UNI EN 481 Convenzioni di campionamento

ID 9877 | 15.01.2020

Il Documento (completo in allegato) illustra la UNI EN 481 metodica standardizzata (Allegato XLI) del D.Lgs. 81/2008 con la la definizione delle convenzioni dì campionamento (curve convenzionali) per le frazioni granulometriche delle particelle che devono essere utilizzate per valutare i possibili effetti sanitari derivanti dall'inalazione di particelle aerodisperse nell'ambiente di lavoro. Queste sono derivate da dati sperimentali ottenuti su adulti sani.

Vengono definite convenzioni per la frazione inalabile, toracica e respirabile; le convenzioni extratoracica e tracheobronchiale possono essere calcolate dalle convenzioni prima definite. Le convenzioni sono spesso utilizzate per specificare gli strumenti per campionare le particelle aerodisperse allo scopo di misurare le concentrazioni corrispondenti alle frazioni definite. Valori esempio per amianto, silice, poveri inerti, altri documenti allegati.

La scelta della convenzione dipenderà dalla regione di azione del componente di interesse nelle particelle aerodisperse.

Le convenzioni di campionamento ammettono che soltanto una frazione delle particelle aerodisperse in prossimità del naso e della bocca viene inalata. Questa frazione è chiamata frazione inalabile. Per alcune sostanze, le sotto-frazioni di questa che penetrano oltre la laringe o nelle vie respiratorie non ciliate sono di particolare importanza sanitaria.

Curve convenzionali EN 481

La UNI EN 481 propone curve convenzionali (Fig. 1) che approssimano la frazione inalata e le sotto-frazioni che penetrano oltre la laringe o nelle vie respiratorie non ciliate. Queste curve sono chiamate la convenzione inalabile, la convenzione toracica e la convenzione respirabile.

EN 481 metodica standardizzata

La EN 481 è una delle metodiche standardizzate per la misurazione degli agenti contenute nell’allegato ALLEGATO XLI del D.Lgs.81/08-Titolo IX art.225 c.2.
...
Art. 225 c.2
Salvo che possa dimostrare con altri mezzi il conseguimento di un adeguato livello di prevenzione e di protezione, il datore di lavoro, periodicamente ed ogni qualvolta sono modificate le condizioni che possono influire sull’esposizione, provvede ad effettuare la misurazione degli agenti che possono presentare un rischio per la salute, con metodiche standardizzate di cui è riportato un elenco meramente indicativo nell'ALLEGATO XLI o in loro assenza, con metodiche appropriate e con particolare riferimento ai valori limite di esposizione professionale e per periodi rappresentativi dell’esposizione in termini spazio temporali.

ALLEGATO XLI: Metodiche standardizzate di misurazione degli agenti:

UNI EN 481:1994
UNI EN 482:1998
UNI EN 689:1998
UNI EN 1070:1999
UNI 1231:1999
UNI EN 1232:1999
UNI EN 1540:2001
UNI EN 1219:2001

Excursus

I rischi per la salute legati all’esposizione alle polveri disperse nell’atmosfera derivano sia dalle loro proprietà chimiche sia dalle loro caratteristiche aerodinamiche che ne influenzano il grado di penetrazione all’interno dell’apparato respiratorio. Nel caso delle particelle fini e ultrafini e delle nanoparticelle, la tossicità e la relazione dose-risposta possono essere influenzate anche da altri parametri quali il numero, la morfologia, la solubilità, l’area superficiale e la reattività chimica.

Sono numerose le tipologie di polveri note in igiene industriale per i loro effetti sulla salute, dalla silice libera cristallina alle polveri di legno duro, all’amianto, noto per la sua cancerogenicità, o all’enorme famiglia delle fibre artificiali.

In questa sezione vengono approfonditi rischi più “tradizionali” e noti per la salute dei lavoratori come ad esempio quelli legati all’esposizione ad amianto e a silice cristallina, ma anche quelli “emergenti” come quelli relativi all’esposizione a nanomateriali.

A oggi non è ancora chiaro l’impatto sulla salute dell’utilizzo e produzione di nuovi materiali, per cui è fondamentale essere costantemente aggiornati sui nuovi cicli lavorativi al fine di mettere a punto tutte le opportune misure di prevenzione e protezione a tutela dei lavoratori.

Esposizione professionale a polveri

L’accertamento dell’esposizione professionale a polveri può essere orientato alla conoscenza di diverse grandezze:

- la natura delle polveri da campionare
- la loro distribuzione granulometrica (cioè la distribuzione dell’aerosol in classi dimensionali, determinate dalla conoscenza del diametro aerodinamico*)
- la concentrazione in polveri totali aerodisperse (o delle polveri appartenenti a una particolare frazione granulometrica di interesse).

La concentrazione delle polveri aerodisperse è definita come numero o come massa di particelle presenti in un determinato volume di aria. Nel primo caso l’unità di misura è (numero di particelle)/cm3 e nel secondo mg/m3; ai fini della valutazione del rischio di esposizione professionale a polveri, i metodi di campionamento e di analisi più diffusi determinano la massa per unità di volume di aria. La misura della concentrazione delle polveri aerodisperse totali si effettua facendo passare un volume noto di aria attraverso un filtro e pesando il particolato raccolto. La norma UNI EN 481:1994 definisce le convenzioni per il campionamento di particelle caratterizzate da diverse frazioni granulometriche.

Si distinguono le convenzioni per:

- la frazione inalabile, che è frazione di massa delle particelle aerodisperse totali che viene inalata attraverso naso e bocca;
- la frazione toracica, la frazione in massa delle particelle inalate che penetra oltre la laringe;
- la frazione respirabile, definita come la frazione in massa delle particelle inalate che penetra nelle vie respiratorie non ciliate.

La selezione della frazione granulometrica di interesse (respirabile, toracica o inalabile) avviene attraverso la scelta di un opportuno selettore, consistente in un dispositivo avente precise caratteristiche costruttive e funzionante imponendo un flusso di aspirazione tale che venga garantito il rispetto della convenzione adottata.

* Il diametro aerodinamico è definito come il diametro di una particella sferica di densità unitaria avente la stessa velocità di sedimentazione della particella in questione.

Polveri inalabili / respirabili / toraciche / aerodisperse

Con il termine polveri si intendono tutte le particelle solide, con dimensioni diverse, disperse nell’aria e aventi la stessa composizione chimica dei materiali dai quali si originano. La pericolosità delle polveri è inversamente proporzionale alle loro dimensioni: al diminuire della loro dimensione la capacità di penetrare nei polmoni è maggiore.

Le polveri inalabili sono definite anche “totali” in quanto durante il loro campionamento non vengono in alcun modo frazionate. La norma UNI EN 481 differenzia tre tipologie di frazioni di polveri in base alla loro dimensione (curva convenzionale EN 481):

Curva Convenzione EN 481

Fig. 1 - Le convenzioni inalabile, toracica, respirabile come percentuali delle particelle aerodisperse totali

Le particelle di polveri vengono classificate, principalmente, in inalabili, respirabili e toraciche:

1. Frazione inalabile (UNI EN 481)
La frazione in massa delle particelle aerodisperse totali che viene inalata attraverso il naso e la bocca

La frazione inalabile è rappresentata da una sospensione di particelle di vario diametro (generalmente compreso tra i 10 e i 100 micron) le cui dimensioni sono tali da determinare l’interazione con l’apparato respiratorio umano. 

Convenzione Frazione inalabile polveri

Fig. 2 – Diametro particelle Frazione inalabile (curva convenzionale EN 481)

2. Frazione respirabile (UNI EN 481)
La frazione in massa delle particelle inalate che penetra nelle vie respiratorie non ciliate

La frazione respirabile è rappresentata da una sospensione di particelle con classe granulometrica (generalmente < 4 micron) tale da raggiungere, per effetto dei moti respiratori, la parte non ciliata del polmone (zona alveolare). 

Convenzione Frazione respirabile

Fig. 3 - Diametro particelle Frazione respirabile (curva convenzionale EN 481)

3. Frazione toracica (UNI EN 481)
La frazione in massa delle particelle inalate che penetra oltre la laringe.
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Frazione toracica

Fig. 4 - Diametro particelle Frazione toracica (curva convenzionale EN 481)

Esempi
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Fibre Amianto

L'amianto è una fibra minerale presente in natura e ampiamente utilizzata in Italia nel passato.

Materiale fibroso dalle caratteristiche molto interessanti per l'industria, l'amianto (o asbesto) veniva usato per realizzare migliaia di prodotti di uso industriale e civile. Le fibre di amianto sono resistenti alle temperature elevate, all'azione di agenti chimici e all'azione meccanica. E' flessibile al punto da poter essere filato ed è un ottimo fonoassorbente.

I minerali di amianto sono relativamente diffusi in natura e il loro basso costo, unito alle caratteristiche di cui sopra, ne ha favorito un'ampissima diffusione fin dall'antichità.

I minerali di amianto hanno la caratteristica di sfaldarsi e ridursi in fibre molto sottili che si disperdono in aria e possono essere inalate. Questo avviene anche se i materiali sono debolmente perturbati. Gli studi epidemiologici hanno confermato che l'amianto causa gravi patologie nei soggetti esposti all'inalazione delle fibre. Per questo motivo sono state introdotte limitazioni al suo uso che hanno determinato la messa al bando in Italia con la L. 257/1992.

I minerali interessati dalle limitazioni di cui sopra sono le varietà fibrose del:

- Crisotilo (tipo del Serpentino - amianto bianco - CAS 12001-29-5)
- Amosite (Anfibolo - amianto bruno - CAS 12172-73-5)
- Crocidolite (Anfibolo - amianto blu - CAS 12001-28-4)
- Tremolite (Anfibolo - CAS 14567-73-8)
- Antofillite (Anfibolo - CAS 77536-67-5)
- Actinolite (Anfibolo - CAS 12172-67-7).

Il crisotilo è la tipologia maggiormente utilizzata ma, in generale, sono le prime 3 tipologie quelle più diffuse e ancora utilizzate in diverse regioni del mondo.

La messa al bando dell'amianto ha determinato una proliferazione di norme che hanno regolato nel tempo vari aspetti quali le modalità per la gestione dei materiali in essere, la valutazione del rischio, i requisiti delle imprese dedite alla bonifica, le caratteristiche dei laboratori e la formazione professionale.

Modalità di campionamento fibre amianto

Decreto Ministeriale 6 settembre 1994, Ministero della Sanità (G.U. n.288, supplemento ordinario del 10 dicembre 1994) Normative e metodologie tecniche per la valutazione del rischio, la bonifica, il controllo e la manutenzione dei materiali contenenti amianto presenti negli edifici.

Questa sezione approfondisce i diversi aspetti relativi alla gestione e caratterizzazione di questo materiale che costituisce ancora un rilevante problema sanitario e ambientale a livello mondiale.

Polveri silice cristallina

Con il termine silice si fa riferimento a una delle sostanze minerali più comuni presenti in natura, formata da silicio (Si) e ossigeno (O) che, assieme, costituiscono circa il 74% in peso della crosta terrestre. Generalmente questi due elementi chimici si combinano con altri per formare i silicati, minerali costituenti di molte rocce. In particolari condizioni, tuttavia, possono legarsi tra loro dando origine al gruppo dei minerali della silice (SiO2).

In essi la disposizione interna degli atomi di silicio e di ossigeno può assumere un andamento regolare (silice libera cristallina) o disordinato (silice libera amorfa). In natura la silice si presenta in forme cristalline diverse (polimorfi). Il quarzo, costituente minerale primario di molte rocce vulcaniche, sedimentarie e metamorfiche è senza dubbio la forma più comune di silice libera cristallina (Slc) presente in natura. Cristobalite e tridimite, più rare, compaiono principalmente nelle rocce di natura vulcanica e nei prodotti impiegati dall’industria.

Le forme cristalline della silice sono quelle di maggiore interesse per la medicina del lavoro e per l’igiene industriale, perché responsabili di patologie a carattere invalidante. L’esposizione alle polveri contenenti Slc è, infatti, causa della silicosi, per lungo tempo la malattia professionale più importante registrata tra i lavoratori del nostro paese. La copertura assicurativa obbligatoria contro la silicosi venne istituita in Italia nel 1943, ritenendo già allora che questa specifica tecnopatia, proprio per le gravi conseguenze invalidanti, dovesse essere protetta da una tutela speciale.

La valutazione del rischio silicosi presenta ancora oggi diverse criticità dovute all’assenza di orientamenti istituzionali chiari riguardo ai sistemi da adottare per campionare le polveri, alla scarsa diffusione di programmi di controllo di qualità delle prestazioni dei laboratori nei quali si eseguono le analisi e, non ultima in ordine di importanza, alla mancanza di valori limite di esposizione professionale (Vle) riconosciuti per legge. Per quest’ultimo aspetto si fa spesso riferimento ai limiti consigliati dall’American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) sia per le varietà cristalline sia per quelle amorfe.

Modalità di campionamento della silice libera cristallina nella frazione respirabile delle polveri

La determinazione di questo parametro si esegue sulla frazione respirabile delle polveri, campionata con le modalità sopra descritte, utilizzando l’analisi in difrattometria a raggi X (DRX). Il principio fisico su cui si basa la diffrattometria è la diffrazione dei raggi X ad opera delle sostanze cristalline, la quantificazione è basata su proporzionalità diretta tra l’intensità dei raggi X diffratti e la massa per unità di area della fase cristallina presente sul filtro di prelievo. (Metodo NIOSH 7500/03 Silice cristallina, tramite difrattometria a raggi X).
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Polveri inerti (PNOR)

Le polveri inerti o fastidiose, contraddistinte dall’acronimo PNOR (Particulates not otherwise regulated) rispondono alle seguenti caratteristiche:

- sono insolubili o scarsamente solubili in acqua (o nei fluidi polmonari nel caso siano disponibili dati sperimentali);
- hanno bassa tossicità (cioè non sono citotossiche, genotossiche o altrimenti chimicamente reattive con i tessuti polmonari);
- non hanno un valore limite ponderale applicabile.

Tuttavia, anche se biologicamente inerti e non in grado di determinare l’insorgenza di malattie organiche significative, è ormai riconosciuto che tali particelle, siano esse di natura minerale o inorganica, possono esplicare effetti avversi in caso di esposizione per inalazione, contatto cutaneo o attraverso gli occhi.
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Concentrazioni di polveri aerodisperse negli ambienti di lavoro

L’ACGIH raccomanda che le concentrazioni aerodisperse negli ambienti di lavoro siano mantenute al di sotto di 3 mg/m3 nel caso di frazione granulometrica respirabile e sotto 10 mg/m3 nel caso di frazione granulometrica inalabile.
 
Ai fini del confronto con i valori limite di esposizione in ambienti di lavoro, i livelli di concentrazione delle particelle aerodisperse devono essere rilevati facendo riferimento a metodiche standardizzate; oltre ad EN 481, sono noti diversi metodi sia in ambito nazionale (metodi Unichim) che a livello internazionale (metodi Hse e metodi Niosh).
 
Alcuni metodi analitici emessi dal Niosh (National institute for occupational safety and health) sono basati sul principio della deposizione della polvere aerodispersa su membrana filtrante cui segue la determinazione gravimetrica del particolato raccolto.
 
Ai fini del confronto dei livelli di inquinante aerodisperso misurabili con i valori limite di esposizione ACGIH, sono considerate PNOR anche alcune tipologie di polveri, quali le polveri di cuoio, la cui pericolosità intrinseca è accertata dalla Iarc (International agency for research on cancer).
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EN 481
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EN 481 Tabella 1

Prospetto I - Valori numerici delle convenzioni, espressi come percentuali della convenzione inalabile o delle particelle aerodisperse totali

Frazione inalabile sul totale

Fig. 5 - Tutte particelle della convenzioni inalabile (1-100 μm), rappresentano il 50% delle particelle aerodisperse totali (Convenzione EN 481)
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segue in allegato
 
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Tags: Sicurezza lavoro Rischio chimico Abbonati Sicurezza

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