Tutkija Mirella Miettinen Itä-Suomen yliopistosta kertoo, että nanohiukkasten lukumääräpitoisuuksia työpaikoilla ei ole yleensä mitattu, vaikka esimerkiksi leipomoissa ja hitsaustyössä nanohiukkasten lukumääräpitoisuudet ovat suuria, massapitoisuuksien tosin jäädessä pieniksi.

Eri lähteistä peräisin olevien nanohiukkasten ominaisuudet, kuten muoto, koostumus ja kiteisyys, voidaan selvittää käyttäen muun muassa elektronimikroskopiaa.

Suomessa ei ole annettu työhygieenistä raja-arvoa hiukkasmaiselle työpaikkailman epäpuhtaudelle lukumääräpitoisuutena, eikä nanohiukkasten ominaisuuksia ole juuri tutkittu.

– Työympäristössä nanohiukkasia tuottavan prosessin aiheuttama sairastumisen riski arvioidaan mahdollisesti liian pieneksi.

– Erityisen riskin altistumiselle muodostavat pienet työpaikat, joilla ei ole riittävästi tietoa suojautumisen tarpeesta.

Turvallisuus on haaste

Nanohiukkasiin pohjautuvan teknologian kehitys tarjoaa suuria odotuksia, mutta sisältää myös riskejä. Muun muassa suksissa ja hammastahnoissa käytettäviin teollisesti tuotettuihin nanohiukkasiin liittyy suuri turvallisuushaaste, koska niille altistuu koko ajan suurempi määrä ihmisiä. Teollisuuden odotukset nanoteknologian, aineen hyödyntämisen nanokoossa, tiimoilta kasvavat kuitenkin koko ajan. Nanohiukkaset ovat mukana muun muassa aurinkovoiteissa, tennismailoissa, ruuveissa ja tekstiileissä. Nanoteknologia mahdollistaa kevyet ja lujat materiaalit, paremmat tietokoneet ja uudenlaiset lääkkeet.

Nanohiukkasille altistuvia työntekijöitä arvioidaan olevan maailmassa nyt noin kolme miljoonaa. Altistuvien kuluttajien määrä on satoja miljoonia.

Koe-eläintutkimusten perusteella voidaan arvioida, että mahdollisia terveyshaittoja ihmiselle voivat olla keuhkotulehdus ja keuhkojen arpeutuminen, vaikutukset verenkiertoelimistöön, myrkyllinen vaikutus perintötekijöihin ja mahdollisesti aivoihin. Lisäksi eräät uudet tutkimukset viittaavat siihen, että tietynlaiset, asbestia muistuttavat, hiilinanoputket voivat aiheuttaa syöpää.

Erilaisia teollisia nanohiukkasia on kuitenkin kymmeniätuhansia. Suurin osa nanohiukkasista on todennäköisesti ihmisille haitattomia tai vain vähän haitallisia, arvelevat tutkijat. Suuri haaste tällä hetkellä onkin kehittää menetelmiä, joilla voidaan tunnistaa mahdollisesti haitalliset synteettiset nanohiukkaset haitattomista.

Nanohiukkasten ominaisuudet riippuvat niiden lähteestä

Nanohiukkasten ominaisuudet riippuvat niitä tuottavasta prosessista. Nanohiukkaset voivat olla esimerkiksi pallomaisia tai ketjuuntuneita, tiheitä tai huokoisia, orgaanisia, epäorgaanisia tai näiden yhdistelmiä, kiteisiä tai amorfisia. Nanohiukkasten ominaisuuksista riippuu, miten ne kulkeutuvat ja vaikuttavat elimistössä.

– Tällä hetkellä ei ole yksimielisyyttä siitä, mikä suure kuvaa parhaiten nanohiukkasten haitallisuutta. Hiukkaskoon ja hiukkaskokojakauman lisäksi muun muassa hiukkasten muoto, pinta-ala, sähkövaraus, pinnan kemiallinen koostumus, kidemuoto ja liukoisuus ovat tekijöitä, jotka pitäisi määrittää arvioitaessa nanohiukkasten terveysvaikutuksia, Mirella Miettinen sanoo.

– Nanohiukkasten ulkomitoista yksi tai useampi on määritelmän mukaan 1-100 nanometriä. Suuren lukumääräpitoisuutensa vuoksi nanohiukkaset takertuvat helposti toisiinsa törmäysten seurauksena muodostaen ryppäitä tai ketjuja, joten nanorakenteisia hiukkasia löytyy suuremmistakin hiukkasista.

Itä-Suomen yliopiston uusi raportti

Itä-Suomen yliopiston ympäristötieteen laitoksen raportti Nanohiukkasten merkityksestä ja vaikutuksesta valmistui hiljattain. Siinä saatiin merkittävää lisätietoa nanohiukkasten esiintymisestä, niiden lähteistä sekä koostumuksesta erilaisissa työympäristöissä.

– Tutkitut työympäristöt, kaksi leipomoa, puusepänliike sekä hitsauskonepaja eivät olleet varsinaisen nanoteknologian tuotantotiloja, vaan aivan tavallisia työtiloja, joissa nanohiukkasia kuitenkin esiintyy. Monissa tiloissa hiukkasten kokojakauma ja määrä vaihtelivat suuresti. Pahimmillaan pitoisuudet nousivat korkeiksi.

– Tehokkaat kohdepoistot puusepän työtiloissa ja hyvä ilmanvaihdon tehokkuus hitsaustyöpajoissa vähensi selvästi nanohiukkasten määrää ilmassa. Tietenkin myös tuotantotekniikan muutoksilla voidaan niiden määrää pienentää.

Tutkimus antoi tutkijoiden mukaan uutta tietoa nanohiukkasten määristä työpaikkojen ilmassa ja niiden terveysvaikutuksista. Lisätutkimus on silti edelleen tarpeen.

Teksti: Esko Kukkonen