Istituto Ambiente Europa, Modena 7 ottobre 2010 RADIAZIONI OTTICHE ARTIFICIALI NEGLI AMBIENTI DI LAVORO: Valutazione del rischio La valutazione del rischio di esposizione a radiazioni ottiche e il D.Lgs.81/08 aggiornato dal D.Lgs.106/09. (Titolo VIII Capo V e allegato 37 parti 1 e 2 in vigore da 26 aprile 2010) Luisa Biazzi Università di Pavia Fisica medica luisa.biazzi@unipv.it 1
Spettro elettromagnetico: ionizzante e non lunghezze d onda 2
f= 1/T (hertz hz = s -1 ) λ = v T= v/f quindi λ f = v E = h f= h v/λ f = v/λ 3
Spettro elettromagnetico Denominazione Sigla Frequenza Lunghezza Freq. estremamente basse ELF 0-3 khz > 100 km Frequenze bassissime VLF 3-30 khz 100-10 km Onde lunghe LF 30-300 khz 10-1 km Radiazioni Non Ionizzanti Radiofrequenze (RF) Microonde (MO) Onde medie MF 300 khz-3 MHz 1 km - 100 m Alte freq. HF 3-30 MHz 100-10 m Freq.altissime VHF 30-300 MHz 10-1 m decimetriche UHF 300 MHz-3 GHz 1 m - 10 cm centimetriche SHF 3-30 GHz 10-1 cm millimetriche EHF 30-300 GHz 1 cm - 1 mm Radiazioni Ionizzanti Infrarosso IR 0.3-385 THz 1mm- 780 nm Luce visibile VS 385-750 THz 780-400 nm Ultravioletto UV 750-3000 THz 400-100 nm Raggi X Raggi Gamma > 3000 THz < 100 nm 3 khz λ=100 km ELF 3MHz λ=100 m RF 3GHz λ=100 mm MW 4
FREQUENZA CEM - NIR Spettro elettromagnetico NIR DENOMINAZIONE ONDE ELETTROMAGNETICHE LUNGHEZZA D ONDA RADIAZIONI NON OTTICHE (CEM con frequenze da 0Hz a 300 GHz) 0 Hz 300 Hz Onde e.m. a frequenze estremamente basse (ELF) 300 Hz 300 khz Onde e.m. a frequenze basse (VLF - LF) 300 khz 300 MHz Radiofrequenze (RF) 300 MHz 300 GHz Microonde (MW) 1000 km 1000 km 1 km 1 km 1 m 1 m 1 mm RADIAZIONI OTTICHE (CEM con lunghezza d onda da 1mm a 100 nm; E<10eV) 300 GHz 300 THz Infrarosso (IR) 1 mm (10 6 nm) 780 nm IRC 1mm - 3000 nm IRB 3000-1400 nm IRA 1400-780 nm 375 THz 750 THz Luce visibile (LV o VS) 780 (700) nm 380 (400) nm 750 THZ 3 10 4 THz Ultravioletto (UV) 400 nm 100 nm UVA 400-315 nm UVB 315-280 nm UVC 280-100 nm 5
CEM - NIR Dir.2006/25/CE Dir.2006/25/CE-5.4.06 (G.U. L 114 del 27.4.06) -è la Direttiva del Parlamento europeo e del Consiglio del sulle prescrizioni minime di sicurezza inerenti l esposizione dei lavoratori ai rischi derivanti dagli agenti fisici (radiazioni ottiche artificiali) -è la XIX direttiva particolare della direttiva quadro 391/89/EEC del Consiglio del 12.6.1989 concernente l attuazione di misure volte a promuovere il miglioramento della sicurezza e salute dei lavoratori durante il lavoro (recepita in Italia nel D.Lgs.81/2008) 6
CEM - NIR Dir. europee su agenti fisici Direttive europee particolari su agenti fisici e Titolo VIII D.Lgs.81/08 (T.U.) -vibrazioni meccaniche (2002/44/CE): Capo III -rumore (2003/10/CE): Capo II -campi elettromagnetici 0Hz-300GHz(2004/40/CE): Capo IV -radiazioni ottiche artificiali (2006/25/CE): Capo V Inoltre sono agenti fisici senza corrispondente Dir.U.E.: -ultrasuoni, infrasuoni, microclima, atmosfere iperbariche che possono comportare rischi per la salute e la sicurezza dei lavoratori 7
CEM - NIR Radiazioni ottiche Le radiazioni ottiche sono quella parte dello spettro elettromagnetico che comprende, in ordine crescente di energia E e quindi di frequenza f (essendo E=h*f): INFRAROSSO (IR)- VISIBILE (VS)-ULTRAVIOLETTO (UV) Le sorgenti di radiazioni ottiche sono sia naturali che artificiali NB: la Dir.2006/25/CE=Capo V DLgs.81/08 esclude le esposizioni lavorative a radiazioni ottiche naturali (solare); tuttavia l art.15 Misure generali di tutela e l art.28 Oggetto della valutazione dei rischi prevedono che vadano valutati tutti i rischi lavorativi 8
La sorgente incoerente emette in tutte le direzioni e la quantità di luce raccolta dipende dall area sensibile del rivelatore La sorgente coerente (laser) emette luce direzionata e il rivelatore può raccogliere tutta la luce emessa
Sorgenti artificiali incoerenti e coerenti sorgenti incoerenti: lampade e sistemi per illuminazione con emissione soprattutto nel visibile, a UV-C per sterilizzazione, a UV-A / UV-B per abbronzatura o fototerapia, a UV-A per la polimerizzazione, a IR-A / IR-B per il riscaldamento per saldatura (IR, VS, UV) ecc. sorgenti coerenti con emissione monocromatica il cui impiego più comune è il LASER che presenta la caratteristica di un fascio (IR ovvero VS ovvero UV) molto direzionale e con alta densità di energia con possibilità di focalizzare il fascio anche a elevate distanze; quindi vanno usate cautele nell uso e misure di sicurezza specifiche. 10
Bersagli biologici delle R.O. Gli organi biologici più sensibili ai rischi di elevate esposizioni a radiazioni ottiche sono l occhio in tutte le sue parti (cornea, cristallino, retina) e la cute. Gli effetti dell esposizione di questi organi bersaglio sono funzione del tipo di radiazione ottica ossia della lunghezza d ondaλe quindi dell energia associata alla radiazione ottica, sia coerente che incoerente. Da λ dipende l assorbimento di occhio e pelle e quindi la sensibilità di un dato tessuto a quella radiazione. 11
Effetti dell esposizione-1 Gli effetti a livello dei tessuti oculari e cutanei riconoscono, in funzione della lunghezza d onda, un duplice meccanismo: 1) fotochimico, proprio della radiazione ultravioletta e visibile (che può essere diretto oppure mediato dalla presenza di sostanze fotosensibilizzanti), 2) termico, caratteristico delle lunghezze d onda dell infrarosso. Oltre alla lunghezza d onda gli effetti dipendono dalla dose : il superamento di determinate soglie può comportare l induzione di alterazioni patologiche più o meno reversibili. 12
Effetti biologici della radiazione ottica nella cute UV: Effetti fotochimici
Effetti biologici della radiazione ottica nella cute VS+IR: Effetti termici
Effetti dell esposizione-2 In particolare per la radiazione UV: effetti di tipo deterministico (a soglia): quali fotocheratiti, fotocongiuntiviti, cataratta, eritema, elastosi, invecchiamento cutaneo effetti a lungo termine di tipo stocastico (no soglia): nella fattispecie il cancro della cute (carcinomi spino- e basicellulari, melanoma). 15
La radiazione laser-1 I laser rappresentano un tipo peculiare di sorgenti ottiche, in quanto emettono fasci di radiazione coerente (collimata) e monocromatica, in continuo o sotto forma di impulsi discreti. La radiazione coerente, più che la incoerente-diffusa, può essere raccolta dalle strutture diottriche dell occhio e focalizzata sulla retina. 16
La radiazione laser-2 Ciò vale soprattutto per i laser che emettono nel visibile e nel vicino IR. Di conseguenza a livello retinico è possibile raggiungere densità di energia molto elevate, anche per fasci in origine di bassa potenza e questo può tradursi in esteso e irreversibile danno al tessuto della retina. La radiazione coerente, specie se di potenza, può arrecare danno anche alla cute (es. ustione localizzata). 17
Interazione della radiazione ottica con la cute (da Campurra, 2001) Radiazione incidente Radiazione incidente Radiazione riflessa Riflessione epidermica Riflessione dermica Strato corneo (10 20 µm) Epidermide (40 150 µm) Diffusione Assorbimento epidermico Derma Assorbimento dermico 18
La trasmissione nell occhio 19
STRUTTURE BERSAGLIO DELLA RADIAZIONE OTTICA PER L OCCHIO Banda Struttura Bersaglio Cornea Cristallino Retina UV-C SI -- -- UV-B SI -- -- UV-A SI SI -- VISIBILE -- -- SI IR-A -- SI SI IR-B SI SI -- IR-C SI -- -- 20
DANNI DELLA R.O. SU OCCHIO E PELLE -2 21
Effetti della radiazione ottica su Occhio e Cute-2 Attenzione! Tali sorgenti, e i laser in particolare, possono diventare sorgenti di ignizione di atmosfere esplosive o incendi ed esplosioni con conseguenti possibili danni associati. Si tenga conto che la luce blu dello spettro visibile è spesso sottovalutata in quanto visibile quindi ritenuta sicura ma lunghe esposizioni (ad esempio in negozi in cui sono presenti lampade a luce blu per rendere più gradevoli alla vista particolari articoli) possono produrre foto retiniti. 22
Effetti della radiazione ottica su Occhio e Cute-3 Inoltre le sorgenti all infrarosso vicino (IR- A) raggiungono la retina ma, essendo invisibili, la retina non mette in atto nell occhio il meccanismo di difesa dato dall istintiva chiusura delle palpebre, come invece avviene in presenza di abbagliamento da luce visibile: di conseguenza possono manifestarsi danni anche irreversibili da sovraesposizioni. 23
Effetti della radiazione ottica su Occhio e Cute-4 Per quanto riguarda la pelle gli effetti sanitari riguardano principalmente eritemi e ustioni ma i raggi UV possono provocare anche serie patologie alla pelle tra cui i melanomi, che sono tumori che dipendono decisamente dall esposizione della cute alla radiazione ottica UV. 24
Classificazione degli agenti in base alla loro cancerogenicità secondo l Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) CATEGORIA DI CANCEROGENICITÀ Gruppo 1 L agente è cancerogeno per l uomo. Gruppo 2A L agente è probabilmente cancerogeno per l uomo. Gruppo 2B L agente è possibilmente cancerogeno per l uomo. Gruppo 3 L agente non è classificabile quanto alla sua cancerogenicità nell uomo. Gruppo 4 L agente è probabilmente non cancerogeno per l uomo. CARATTERISTICHE DEGLI AGENTI Questa categoria è usata quando esiste un evidenza sufficiente di cancerogenicità nell uomo. Questa categoria è usata quando esiste un evidenza limitata di cancerogenicità nell uomo ed un evidenza sufficiente di cancerogenicità nell animale. Questa categoria è usata quando esiste un evidenza limitata di cancerogenicità nell uomo ed un evidenza meno che sufficiente di cancerogenicità nell animale Questa categoria è usata quando esiste un evidenza inadeguata di cancerogenicità sia nell uomo sia nell animale Questa categoria è usata quando le evidenze suggeriscono l assenza di cancerogenicità 25 sia nell uomo sia nell animale
Esempi di classificazione di agenti o circostanze di esposizione in base alla loro cancerogenicità (IARC agg.2009) CATEGORIA DI CANCEROGENICITÀ Gruppo 1 Cancerogeni. Gruppo 2A Probabilmente cancerogeni Gruppo 2B Possibilmente cancerogeni Gruppo 3 Non è classificabili Gruppo 4 Probabilmente non cancerogeni ESEMPI DI AGENTI O CIRCOSTANZE Asbesto Benzene Radon Radiazione solare Bevande alcoliche Fumo di tabacco Lampade solari Benzopirene Formaldeide Gas di scarico di motori diesel Lavoro come parrucchiere Atrazina DDT Gas di scarico di motori a benzina Saccarina Caffè Falegnameria Campi magnetici ELF Lampade fluorescenti Fibre acriliche Cloruro di vinile Bitume Tè Caprolattame (unico agente in questa categoria) 26
Fototipi cutanei (da ICNIRP, 2004) Fototipo Aspetto tipico Risposta della cute alla radiazione solare I Cute molto chiara, occhi Ustioni dolorose e gravi insorgono azzurri, lentiggini; la cute con facilità. Abbronzatura scarsa o non esposta è bianca assente; desquamazione II Cute il più delle volte chiara, Ustioni dolorose e gravi insorgono capelli rossi o biondi di solito con facilità; abbronzatura occhi nocciola o anche bruni minima o leggera; desquamazione III La cute non esposta è chiara; Ustioni moderate e abbronzatura in genere capelli scuri IV La cute non esposta è chiara o Ustioni minime, facile abbronzatura leggermente bruna; capelli o occhi scuri V Cute bruna Ustioni rare, abbronzatura facile e a fondo VI Cute di colore nero Assenza di ustioni 27
Agenti responsabili di fotosensibilizzazione per azione locale (da ICNIRP, 2003) Agente Tipo di reazione λ efficaci (nm) Sulfonamidi e composti correlati Composti salicilanilidici in saponi e deodoranti Fenotiazine (creme, coloranti e insetticidi) Coloranti Fototossica e fotoallergica Fototossica e fotoallergica Fototossica e fotoallergica Iperpigmentazione fototossica 290-320 290-400 320 - visibile Visibile Catrame e derivati (composti fenolici) Fototossica 340-430 Oli essenziali (profumi e acque di colonia) Composti furocumarinici (psoraleni) Iperpigmentazione fototossica Iperpigmentazione fototossica 290-380 290-380 Solfuro di cadmio (tatuaggi) Fototossica 380 445 28
Agente Agenti responsabili di fotosensibilizzazione dopo somministrazione orale o parenterale (da ICNIRP, 2003) Tipo di reazione λ efficaci (nm) Amiodarone Fototossica 300-400 Alta Diuretici tiazidici Fotoallergica 300-400 Media Clorpromazina e fenotiazine correlate Fototossica e fotoallergica 320-400 Media Acido nalidixico Fototossica 320-360 Alta Antinfiammatori non steroidei Fototossica e fotoallergica 310-340 Bassa Protriptilina Fototossica 290-320 Alta Psoraleni Fototossica 320-380 Alta Sulfonamidi (batteriostatici e antidiabetici) Fotoallergica 315-400 Bassa Tetracicline Fototossica 350-420 Media Incidenza delle reazioni 29
CEM - NIR Radiazioni ottiche : effetti La pelle filtra la radiazione ottica incidente L occhio non filtra se non con la palpebra, che anzi deve essere trasparente alla radiazione visibile; inoltre è poco termoregolatore retina, cornea, cristallino sono esposti tanto più quanto più la radiazione non è percepita dall occhio (ossia λ>780nm-ir e fino 1400nm) x l iride=diaframma non interviene abbagliamento non percepito danni termici alla retina o cataratta termica al cristallino Il danno retinico termico e fotochimico può essere determinato anche da una forte luce blu (400-480 nm vicino UVA) 30
GRANDEZZE RADIOMETRICHE La caratterizzazione dell esposizione a R.O. richiede la definizione di specifiche grandezze Energia radiante (Joule, J): è l energia emessa, trasportata o ricevuta come energia elettromagnetica. Potenza radiante (Watt, W) o flusso radiante o flusso di energia: misura la potenza emessa, trasportata o ricevuta come energia elettromagnetica. Intensità radiante I (W/steradiante,W/sr): misura la potenza radiante emessa dalla sorgente per unità di angolo solido (I=dP/dω) Radianza L (Wm -2 sr -1 ): è il flusso radiante o potenza emessa per unità di angolo solido e per unità di area della superficie della sorgente (nel piano perpendicolare alla direzione data). Irradianza E (W/m 2 ) o densità di potenza : è il flusso o potenza radiante incidente su di un area unitaria (E=dP/dA=I/r 2 ). Irradianza efficace E eff è l irradianza ponderata spettralmente con S λ, B λ,, R λ,, espressa in (W/m2 ). Esposizione radiante efficace H eff (J/m 2 ): integrale nel tempo dell irradianza efficace E eff 31
GRANDEZZE FOTOMETRICHE Flusso luminoso: misura la potenza della luce visibile (lumen, lm). Intensità luminosa: misura del flusso luminoso per unità di angolo solido (candela, cd = lm sr -1 ; 1 cd produce 1 lm/m 2 a 1 metro) Illuminanza o illuminamento: misura del flusso luminoso per unità di area (lm m -2 o lux; 1 lux = 1 lm/m 2 ) Luminanza: misura del flusso luminoso per unità di area e unità di angolo solido di vista (cd m -2 = lm m -2 sr -1 ) 32
Note: La radianza è usata per sorgenti che possono produrre danno sulla retina (formazione immagine) α è l angolo sotteso dalla sorgente Se α<11 mrad la sorgente si può considerare puntiforme (cioè l immagine ha dimensioni inferiori a quella della fovea; il limite di danno è quindi dato dall IRRADIANZA Se α>11 mrad l occhio produce immagine sulla retina. Il limite di esposizione è dato quindi in RADIANZA perchè essa si conserva a meno della trasmissione dell occhio (la radianza dell immagine è uguale a quella dell oggetto moltiplicata per la trasmissione del sistema ottico; viceversa l irradianza non si conserva)
Valutare il danno R.O.:le curve di azione di danno biologico Per valutare il danno da radiazione ottica si ricorre a valori di irradianza e di esposione radiante efficaci (o dose) cioè legati al danno biologico: -per gli occhi fotocheratite, fotocongiuntivite ; -per la pelle eritema, tumore Dato un tipo di danno, non tutte le lunghezze d onda sono ugualmente in grado di provocarlo Quindi ad ogni tipo di danno è associata una curva d azione ossia una curva in cui si attribuisce un fattore peso (da 0 a 1) in funzione della lunghezza d onda. La curva d azione per l eritema pondera l effetto prodotto dalla singola lunghezza d onda sull arrossamento della pelle (scottatura) Moltiplicando il fattore peso per l irradianza spettrale si ottiene la IRRADIANZA SPETTRALE EFFICACE Il D.Lgs.81/08 riporta 3 curve di azione: S(λ) per danno su occhio e cute B(λ) per lesione fotochimica all occhio da luce blu R(λ) per lesioni termiche all occhio da VS e IR-A
10 0 S(λ) 10-1 10-2 10-3 10-4 35
Lo spettro d azione S(λ) UV 180 400 nm S(λ) 1 0,1 0,01 0,001 0,0001 0,00001 λ (nm) Spettro d'azione per cute ed occhio alla radiazione UV 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 Uno spettro d azione e il grafico del reciproco del valore dell esposizione radiante che produce un dato effetto biologico ad ogni lunghezza d onda. Tutti i dati in tale curva sono normalizzati al valore corrispondente alla lunghezza d onda a cui si ha la massima efficacia biologica della radiazione Dipartimento Igiene del Lavoro Per la radiazione ultravioletta UV l effetto biologico considerato e l eritema e lo spettro d azione S(l), definito dall ICNIRP (International Commission on Non Ionizing Radiation Protection), dalla CIE (Commision Internationale Eclairage) e dall IEC (International Electrotecnical Commision), e una curva composita ottenuta da valutazioni statistiche effettuate su molte ricerche relative alla minima esposizione radiante agli UV necessaria per causare l eritema alle varie lunghezze d onda comprese tra 180 e 400 nm.
RISCHIO DA UV Direttiva 2006/25/CE D.lgs. 81/08 E eff 400 ( ) d 2 m = E ( λ ) S λ λ W 180 λ H E eff = irradianza efficace secondo S (per rischio da UV) E λ = irradianza spettrale per l UV (Wm -2 nm -1 ) S(λ ) = funzione di rischio da UV (180-400 nm) dλ = larghezza infinitesima di banda (nm) Per intervalli discreti λ l integrale è sostituito con una sommatoria H eff eff = esposizione radiante efficace secondo S = E te J eff E eff 2 m
Lo spettro d azione B(λ) BLU 300 700 nm 0, 1 ( λ) 1 0, 01 Spet t r o d'az i one per l 'occhi o al l a LUCE BLU B λ è definito come ponderazione spettrale che tiene conto della dipendenza dalla lunghezza d onda della lesione fotochimica provocata all occhio dalla radiazione di luce blu Dipartimento Igiene del Lavoro λ ( nm) 0, 001 300 360 420 480 540 600 660
Lo spettro d azione R(λ) VS,IRA 380 1400 nm 10 1 (λ ) 0,1 Spet t r o d'az i one per l 'occhi o al l a r adi az i one V I SI BI LE ed I R R λ è definito come fattore di peso spettrale che tiene conto della dipendenza dalla lunghezza d onda delle lesioni termiche provocate sull occhio dalle radiazioni visibili e IRA Dipartimento Igiene del Lavoro 0,01 λ ( nm) 380 440 500 560 620 680 780 900 1020 1140 1260 1380
Grandezze utilizzate per quantificare la radiazione ottica A-Scala radiometrica e grandezze radiometriche 1) Energia radiante 2) Flusso di energia radiante o potenza radiante 3) Emettenza radiante, irradianza o densità di potenza 4) Intensità radiante 5) Radianza 40
B-Scala fotometrica e grandezze fotometriche 1) Intensità luminosa 2) Luminanza 3) Flusso luminoso 4) Illuminanza o illuminamento 5) Quantità di luce La tabella seguente mettere in relazione le quantità radiometriche con le omologhe quantità fotometriche. La conversione da una unità radiometrica a quella fotometrica è possibile solo nel caso che la risposta spettrale del segnale e del sensore siano note e formalizzate in una espressione matematica. 41
Corrispondenza fra grandezze radiometriche e fotometriche Quantità fisica coinvolta GRANDEZZE RADIOMETRICHE GRANDEZZE FOTOMETRICHE Grandezza Unità di misura Grandezza Unità di misura Energia luminosa Flusso di energia luminosa Energia Radiante Q Potenza radiante o Flusso di energia radiante Φ Joule (J) Quantità di luce Talbot (tb) lm*s Watt (W) Flusso luminoso Lumen (lm) lm=cd sr Intensità angolare del flusso di energia luminosa Intensità radiante I Watt/steradiante (W/sr) Intensità luminosa Candela (cd) lm/sr Intensità del flusso di energia luminosa per unità di superficie radiante Irradianza o Emittenza radiante o Densità di potenza E (W/m 2 ) Illuminanza o illuminamento Lux (lx) Footcandle (ft*cd) lm/m 2 cd sr/m 2 Quantità di flusso radiante da una semisfera per unità di superficie e di angolo solido Radianza L W/(m 2 sr) Luminanza nit cd/m 2 lm/sr m 2 42
La strumentazione di misura Classificazione degli strumenti di misura delle grandezze radiometriche I RADIOMETRI. si classificano in Radiometri a larga banda ed in Spettroradiometri. Gli spettroradiometri e i radiometri sono utilizzabili per tutto l intervallo spettrale delle radiazioni ottiche, salvo il diverso tipo di sensore che equipaggerà lo strumento. In generale i sensori sensibili nel visibile potranno operare utilmente anche nell UV, mentre i sensori sensibili alla radiazione IR si basano su una tecnologia diversa RADIOMETRI A LARGA BANDA (forniscono le grandezze radiometriche efficaci o non pesate, già integrate dell intera banda di interesse) Di costo contenuto, non forniscono il dato spettrale, informazione questa molto utile per orientare efficacemente le strategie di misura e di valutazione. Offrono una gestione semplificata della misura ed una rapidità di esecuzione delle misure. Sono indicati per uno screening preliminare e per la verifica periodica delle caratteristiche di emissione di sorgenti già caratterizzate in precedenza. SPETTRORADIOMETRI (forniscono le grandezze radiometriche spettrali efficaci o non pesate già integrate dell intera banda misurata). Si caratterizzano per l elevata flessibilità d impiego che permette di ottenere il massimo delle informazioni a prezzo tuttavia di una manualità spinta e di un costo più elevato rispetto ai precedenti DOSIMETRI ELETTRONICI (misurano l esposizione radiante. Alcuni tipi forniscono la time-history dell irradianza efficace integrata su un intervallo spettrale). Di costo contenuto e dimensioni compatte, costituiscono lo strumento di elezione per la misurazione dell esposizione radiante 43
CEM - NIR DLgs.81/2008 Dir.2006/25/CE e DLgs.81/2008 requisiti minimi per la protezione dei lavoratori (gli stati membri possono adottare sistemi più stringenti) Recepimento: 26 aprile 2010 Obiettivi protezione dagli effetti accertati su occhi e cute Riferimenti per i limiti di esposizione per radiazione ottica incoerente Linee guida ICNIRP: -per radiazione ottica incoerente, 1997 -per radiazione UV(180-400 nm), 2004 44
CEM - NIR DLgs.81/2008 TitoloVIII CapoV Limiti di esposizione per radiazione ottica incoerente(all.37.1) e laser(all.37.2) valori che non devono essere superati in nessun caso Il loro rispetto assicura la protezione dei lavoratori da effetti nocivi conosciuti Se possono essere superati, DDL attua un programma d azione con misure tecniche e organizzative per rientrare sotto i limiti 45
CEM - NIR DLgs.81/2008 Limiti di esposizione L.E. -per radiazioni ottiche incoerenti (All.37.1): formule che dipendono dal tipo di radiazione emessa dalla sorgente funzione dell intervallo di frequenze Riferimento: norme CIE per luce VS; CEN per incoerenti -per radiazioni ottiche coerenti laser (All.37.2): formule che dipendono dalla lunghezza d onda e dalla durata delle radiazioni emesse dalla sorgente Riferimento: norme IEC per laser 46
CEM - NIR DLgs.81/2008 Obblighi per i DDL 1-Valutazione rischi = livelli di esposizione dei lavoratori: Espos. L.E.? -NO nessun provvedimento -SI programma di misure tecnico-organizzative per prevenire esposizioni superiori ai limiti in analogia con ICNIRP e direttive agenti fisici 2-Valutazione rischi da effetti indiretti come accecamento temporaneo, esplosioni, fuoco 3-Valutazione rischi da sorgenti multiple di esposizione ROA 47
CEM - NIR DLgs.81/2008 4-Tener conto delle info fornite dai fabbricanti delle sorgenti di radiazioni ottiche e delle attrezzature di lavoro 5-Valutazione rischi per lav. gruppi critici 6-Provvedimenti per ridurre/limitare esposizione (alla fonte) 7-Segnaletica: se Espos. L.E. (Dir.92/58/CEE) 8-Identificazione con limitazioni accesso se Espos. L.E. 9-Informazione e formazione dei lavoratori 10-Sorveglianza sanitaria dei lavoratori profess. Esposti 48
NORMATIVA SULLA SICUREZZA DEL LAVORO D.Lgs.81/08 Titolo VIII Capo I art.180-186 in vigore da 1.1.2009 (comune a tutti gli agenti fisici) 1 Art.181 Valutazione dei rischi : 1-Il datore di lavoro valuta tutti i rischi derivanti da esposizione ad agenti fisici in modo da identificare e adottare le opportune misure di prevenzione e protezione con particolare riferimento alle norme di buona tecnica e alle buone prassi. 2-La valutazione dei rischi derivanti da esposizioni ad agenti fisici è programmata ed effettuata, con cadenza almeno quadriennale, da personale qualificato nell ambito del servizio di prevenzione e protezione in possesso di specifiche conoscenze in materia. La valutazione dei rischi è aggiornata ogni qual volta si verifichino mutamenti che potrebbero renderla obsoleta, ovvero, quando i risultati della sorveglianza sanitaria rendano necessaria la sua revisione. I dati ottenuti dalla valutazione, misurazione e calcolo dei livelli di esposizione costituiscono parte integrante del documento di valutazione del rischio. Sanzione per DDL: arresto 3-6 mesi o ammenda 2500-6400 3-Il datore di lavoro nella valutazione dei rischi precisa quali misure di prevenzione e protezione devono essere adottate. La valutazione dei rischi è riportata sul documento di valutazione di cui all articolo 28, essa può includere una giustificazione del datore di lavoro secondo cui la natura e l entità dei rischi non rendono necessaria una valutazione dei rischi più dettagliata. 49
Profili professionali dell Esperto in sicurezza R.O.A. C.I.I.P. www.ospedalesicuro.eu La Consulta Interassociativa Italiana per la Prevenzione (C.I.I.P.) è un organismo costituito agli inizi del 1990 tra le più rappresentative Associazioni professionali e scientifiche operanti nei settori della medicina del lavoro, dell igiene industriale, della protezione ambientale, della sicurezza del prodotto e dell ergonomia. La Consulta è composta dal Comitato dei Delegati delle Associazioni aderenti, rappresentative di più di 12.000 figure professionali operanti nella prevenzione. La CIIP ha elaborato il profilo professionale per l esperto in sicurezza da RO: incoerenti = E.R.O; coerenti A.S.L. in campo sanitario; T.S.L. in campo industriale. Il profilo considera: - il contesto normativo - i compiti e le responsabilità dell Esperto - le conoscenze dell Esperto - i requisiti educativo - formativi e di esperienza dell Esperto - l aggiornamento professionale dell Esperto 50
D.Lgs. 81/08 Titolo VIII Capo I 2 Art.182.comma 2 Eliminazione o riduzione dei rischi In nessun caso i lavoratori devono essere esposti a valori superiori ai valori limite di esposizione definiti nei Capi II, III, IV e V. Allorché, nonostante i provvedimenti presi dal datore di lavoro in applicazione del presente Capo i valori limite di esposizione risultino superati, il datore di lavoro adotta misure immediate per riportare l esposizione al di sotto dei valori limite di esposizione, individua le cause del superamento dei valori limite di esposizione e adegua di conseguenza le misure di protezione e prevenzione per evitare un nuovo superamento. Sanzione per DDL+dirigente: arresto 3-6 mesi o ammenda 2000-4000 Art.183 Lavoratori particolarmente sensibili 1. Il datore di lavoro adatta le misure di cui all art.182 alle esigenze dei lavoratori appartenenti a gruppi particolarmente sensibili al rischio, incluse le donne in stato di gravidanza e i minori. (Esposizioni controllate, ndr) 51
D.Lgs. 81/08 Titolo VIII Capo I 3 Art.184 Informazione e formazione dei lavoratori 1. Nell ambito degli obblighi di cui agli articoli 36 e 37, il datore di lavoro provvede affinché i lavoratori esposti a rischi derivanti da agenti fisici sul luogo di lavoro e i loro rappresentanti vengano informati e formati in relazione al risultato della valutazione dei rischi con particolare riguardo: a) alle misure adottate in applicazione del presente titolo; b) all entità e al significato dei valori limite di esposizione e dei valori di azione definiti nei Capi II, III, IV e V, nonché ai potenziali rischi associati; c) ai risultati della valutazione, misurazione o calcolo dei livelli di esposizione ai singoli agenti fisici; d) alle modalità per individuare e segnalare gli effetti negativi dell esposizione per la salute; e) alle circostanze nelle quali i lavoratori hanno diritto a una sorveglianza sanitaria e agli obiettivi della stessa; f) alle procedure di lavoro sicure per ridurre al minimo i rischi derivanti dall esposizione; g) all uso corretto di adeguati dispositivi di protezione individuale e alle relative indicazioni e controindicazioni sanitarie all uso. 52
RADIAZIONI OTTICHE ARTIFICIALI 1 D.Lgs. 81/08 Titolo VIII Agenti fisici, Capo V in vigore da 26.4.2010 PROTEZIONE DEI LAVORATORI DAI RISCHI DI ESPOSIZIONE A ROA - identificazione dei luoghi di lavoro/aree ove esiste un rischio di esposizione con superamento del VLE solo per occhio e cute: segnalazione e delimitazione accesso - VLE per ROA incoerenti: All. XXXVII parte I - VLE per ROA laser: All. XXXVII parte II Il rispetto dei VLE garantisce i lavoratori esposti a ROA da effetti nocivi su occhi e cute - individuazione dei soggetti esposti Tali limiti VLE sono espressi in termini di: -Esposizione radiante H (o densità di energia o fluenza): J/m 2 -Irradianza E (o densità di potenza o irradiamento): W/m 2 -Radianza L (W/m 2 sr) - VDR su base: 1-dati del fabbricante; 2-banche dati/letteratura; 3-misure (complesse!) - Art.216.1: DDL valuta e, quando necessario, misura e/o calcola i livelli di RO cui possono essere esposti i lavoratori secondo la metodologia delle Norme IEC per i LASER e le Norme CEN e le raccomandazioni CIE per le radiazioni incoerenti. In mancanza il DDL adotta Linee Guida pertinenti Sanzione per DDL: arresto 3-6 mesi o ammenda 2500 6400 - misure/azioni preventive e protettive se è possibile superamento VLE - sorveglianza sanitaria 53
RADIAZIONI OTTICHE ARTIFICIALI 4 D.Lgs. 81/08 Titolo VIII Agenti fisici, Capo V art. 213 Campo di applicazione : Prescrizioni minime di protezione dei lavoratori per la salute e la sicurezza che possono derivare dall esposizione alle radiazioni ottiche artificiali durante il lavoro con particolare riguardo ai rischi dovuti agli effetti nocivi su occhi e cute 54
RADIAZIONI OTTICHE ARTIFICIALI 6 D.Lgs. 81/08 Titolo VIII Agenti fisici, Capo V -Art.216.2: il DDL per la valutazione dei rischi considera: a) Livello, gamma di lunghezze d onda e durata dell esposizione b) Valori limite di esposizione c) Qualsiasi effetto su salute e sicurezza dei lavoratori particolarmente sensibili al rischio d) Qualsiasi effetto su salute e sicurezza dei lavoratori risultante dalle interazioni sul posto di lavoro fra le R.O. e sostanze chimiche fotosensibilizzanti e) Qualsiasi effetto indiretto come accecamento temporaneo, esplosioni o fuoco f) Esistenza di attrezzature di lavoro alternative progettate per ridurre i livelli di esposizione alle R.O.A. g) Disponibilità di azioni di risanamento per minimizzare livelli di esposizione alle R.O.A. h) Info adeguate raccolte nel corso della sorveglianza sanitaria i) Sorgenti multiple di esposizione alle R.O.A. j) Una classificazione dei laser secondo la norma IEC e, in relazione a tutte le sorgenti artificiali che possono arrecare danni simli a quelli di un laser di cl.3b o 4, tutte le classificazioni analoghe k) Le info dei fabbricanti delle sorgenti R.O. e delle relative attrezzature di lavoro in conformità delle pertinenti direttive comunitarie 55
RADIAZIONI OTTICHE ARTIFICIALI 7 D.Lgs. 81/08 Titolo VIII Agenti fisici, Capo V -Art.217.1: eliminazione o riduzione dei rischi: misure preventive/protettive Se la VDR mette in evidenza un possibile superamento dei VLE, il DDL predispone e attua un programma di azioni che comprende misure tecniche e/o organizzative per evitare che le esposizioni superino i VLE tenendo conto di: a) di altri metodi di lavoro che comportano una minore esposizione alle radiazioni ottiche; b) della scelta di attrezzature che emettano meno radiazioni ottiche, tenuto conto del lavoro da svolgere; c) delle misure tecniche per ridurre l emissione delle radiazioni ottiche, incluso, quando necessario, l uso di dispositivi di sicurezza, schermatura o analoghi meccanismi di protezione della salute; d) degli opportuni programmi di manutenzione delle attrezzature di lavoro, dei luoghi e delle postazioni di lavoro; e) della progettazione e della struttura dei luoghi e delle postazioni di lavoro; f) della limitazione della durata e del livello dell esposizione; g) della disponibilità di adeguati dispositivi di protezione individuale; h) delle istruzioni del fabbricante delle attrezzature. Sanzione per DDL+dirigente: arresto 3-6 mesi o ammenda 2000-4000 56
RADIAZIONI OTTICHE ARTIFICIALI 8 D.Lgs. 81/08 Titolo VIII Agenti fisici, Capo V -Art.217.2: eliminazione o riduzione dei rischi: misure preventive/protettive In base alla valutazione dei rischi di cui all articolo 216, i luoghi di lavoro in cui i lavoratori potrebbero essere esposti a livelli di radiazioni ottiche che superino i VLE devono essere indicati con un apposita segnaletica. Dette aree sono inoltre identificate e l accesso alle stesse è limitato, laddove ciò sia tecnicamente possibile. Sanzione per DDL+dirigente: arresto 2-4 mesi o ammenda 750 4000 -Art.217.3: eliminazione o riduzione dei rischi: misure preventive/protettive Il datore di lavoro adatta le misure di cui al presente articolo alle esigenze dei lavoratori gruppi particolarmente sensibili al rischio. Sanzione per DDL+dirigente: arresto 2-4 mesi o ammenda 750 4000 57
Sorveglianza sanitaria e radiazioni ottiche 1 I suoi contenuti generali sono all art. 41 del D.Lgs.81/08 Per gli agenti fisici, disciplinati al Titolo VIII del D.Lgs 81/2008, l art. 185 prevede, in aggiunta alle disposizioni generali sulla sorveglianza sanitaria, che la stessa venga effettuata secondo le modalità e nei casi previsti dai singoli Capi del Titolo VIII (aventi per oggetto singoli agenti fisici di rischio), sulla base dei risultati della valutazione del rischio. Sanzione per DDL+dirigente: arresto 3-6 mesi o ammenda 2000-4000 58
Sorveglianza sanitaria e radiazioni ottiche 2 D.Lgs. 81/08 Titolo VIII Agenti fisici, Capo V -Art.218: sorveglianza sanitaria per esposizione a R.O.A. Quando: di norma una volta l anno o meno secondo parere del MC con particolare riguardo ai lavoratori particolarmente sensibili al rischio tenuto conto dei risultati della VDR trasmessagli dal DDL. Scopo: prevenire e scoprire tempestivamente effetti negativi per la salute nonché prevenire effetti a lungo termine negativi per la salute e i rischi di malattie croniche derivanti dall esposizione a R.O. Controllo medico tempestivo: per lavoratori per i quali è stata rilevata una esposizione superiore ai VLE In caso di superamento dei VLE o identificazione di effetti nocivi sulla salute: a) il MC comunica al lavoratore i risultati che lo riguardano. Il lavoratore riceve in particolare le info e i pareri relativi al controllo sanitario cui dovrebbe sottoporsi dopo la fine dell esposizione b) il DDL è informato di tutti i dati significativi emersi dalla sorveglianza sanitaria tenendo conto del segreto professionale. c) Il Datore di lavoro provvede a sottoporre a revisione la valutazione dei rischi e/o le misure predisposte per eliminare o ridurre i rischi, tenendo conto del parere del medico competente. 59
Sorveglianza sanitaria e radiazioni ottiche 3 Dato che le strutture bersaglio della radiazione ottica sono rappresentate dall occhio e dalla cute, il medico competente avrà la possibilità di effettuare, tramite medici specialisti in oculistica e dermatologia, valutazioni efficaci dello stato di questi organi bersaglio, da integrare con le informazioni generali sullo stato generale di salute, gli stili di vita e l eventuale esposizione ad altri fattori di rischio desunte sulla base delle visite mediche preventiva e periodiche e/o di eventuali altri accertamenti complementari. 60
SORGENTI LASER - APPLICAZIONI APPLICAZIONI SANITARIE Applicazioni mediche e mediche per uso estetico Applicazioni per uso estetico (depilazione) APPLICAZIONI INDUSTRIALI E CIVILI Telecomunicazioni Informatica Lavorazione dei materiali: taglio, saldatura, incisione, marcatura, foratura, abrasione Metrologia e misure Beni di consumo (lettori CD e bar-code, ) Intrattenimento (laser per discoteche, concerti, ) APPLICAZIONI VARIE E DI RICERCA Restauro e pulitura di opere d arte (spessore qualche µm) Spettrometria Plasmi 61
TIPI DI LASER I diversi tipi di laser si distinguono in base allo stato di aggregazione del materiale o mezzo attivo che determina principalmente la λ e da questa dipendono gli effetti sui tessuti. I mezzi attivi più diffusi sono: a semiconduttore (a diodi) a gas: laser ad atomi neutri, laser ionici, laser molecolari, laser eccimeri laser a liquidi laser a stato solido a fibra ottica I più comuni mezzi attivi per i laser sono: CO 2 Nd:YAG Er:YAG Ho:YAG Argon Diodo Eccimeri Fibra ottica 62
Emissioni laser in campo sanitario 63
Esempi di applicazioni industriali e civili; incisioni, giochi di luce, marcatura, taglio, saldatura, foratura 64
Classificazione dei LASER (IEC 60825-1:2009-07-03) Classe 1: intrinsecamente sicuri (bassa potenza) anche per visione diretta e prolungata del fascio, anche se usati con strumenti ottici (VS: possibile abbagliamento temporaneo) Classe 1M: 302,5-4000 nm; sono sicuri nelle condizioni di funzionamento ragionevolmente prevedibili, ma possono essere pericolosi (superamento EMP e danni oculari) se l utilizzatore impiega ottiche per la visione diretta del fascio (strumenti ottici: binocolo, microscopio) Classe 2: 400-700 nm; non sono intrinsecamente sicuri, ma la protezione dell occhio è normalmente assicurata dal riflesso di difesa compreso il riflesso palpebrale (abbagliamento/accecamento da luce intensa con possibili conseguenze sul lavoro in casi critici). Bisogna evitare di guardare nel fascio (luce V.S. ammiccamento) Classe 2M: 400-700 nm; sono sicuri solo per brevi esposizioni, la protezione dell occhio è normalmente assicurata dal riflesso di difesa compreso il riflesso palpebrale (abbagliamento/accecamento da luce intensa con possibili conseguenze sul lavoro in casi critici). Tuttavia l osservazione dell emissione può risultare pericolosa se l utilizzatore impiega ottiche per la visione diretta del fascio (luce V.S. ammiccamento) Classe 3R: 302,5-10 6 nm; la visione diretta del fascio è potenzialmente pericolosa, ma il rischio è inferiore alla classe 3B (da U.V. a I.R., V.S. incluso) Classe 3B: la visione diretta del fascio, anche accidentale e breve, è sempre pericolosa (ossia entro la DNRO), mentre non è a rischio la visione di radiazioni diffuse Classe 4: il loro uso richiede estrema prudenza. Sono pericolosi per occhio e pelle, anche osservare riflessioni diffuse (Attenzione a oggetti specchiati). Possono causare danni a carico della cute e presentano anche un rischio di incendio (per energia elevata). 65
Classi di rischio (IEC 60825-1:2003) Limite sup di potenza per emissione CW Classe di rischio a cura del costruttore Rischi <0.4 mw 1 nessuno 0.4-500 mw 1M visione fascio con ottiche < 1 mw 2 nessuno (riflesso palpebrale) (VIS) 1-500 mw 2M visione fascio con ottiche (VIS) < 5 mw 3R visione fascio diretto < 500 mw 3B visione fascio diretto > 500 mw 4 visione fascio diretto e diffuso 66
Etichettature sull apparecchio laser Come da Norma tecnica per i costruttori (IEC 60825-1:2003) e UNI EN ISO 11553-1 e UNI EN ISO 11553-2 del 2009 : dal punto di vista delle informazioni di sicurezza il fabbricante deve apporre una o più targhette su ogni apparecchio laser. Al simbolo che riporta il pittogramma del laser deve essere associata, tranne che per la classe 1, una ulteriore targhetta che riporta: gli avvertimenti relativi all utilizzo in sicurezza del laser; la classe del laser, la massima potenza della radiazione laser emessa, le lunghezze d'onda emesse, la durata dell'impulso (se il caso); la norma usata per la classificazione. se l emissione della radiazione laser è invisibile (esterna, totalmente o in parte, all intervallo delle lunghezze d onda della radiazione visibile) deve essere indicato sulla targhetta. Quando la protezione degli occhi risulta indispensabile, anche solo per talune operazioni, devono essere fornite dal costruttore anche tutte le indicazioni necessarie per la scelta di DPI oculari 67
Esposizione Massima Permessa =Valore Limite di esposizione EMP = VLE massimo livello di radiazione laser a cui l occhiocornea o la pelle possono essere esposti senza subire danni a breve o a lungo termine, in condizioni normali Dipende da: a) lunghezza d onda b) durata dell esposizione (durata dell impulso e tempo di emissione) d) dimensioni della zona irradiata 68
DISTANZA NOMINALE DI RISCHIO OCULARE (DNRO e DNROE) ZONA NOMINALE DI RISCHIO OCULARE (ZNRO e ZNROE) ZONA LASER CONTROLLATA (ZLC) DNRO: distanza dall apertura di emissione per la quale l irradianza (W/m 2 ) o l esposizione energetica (J/m 2 ) del fascio è uguale all esposizione massima permessa (EMP=VLE) per la cornea. DNRO estesa (DNROE) se DNRO include la possibilità di visione otticamente assistita. ZNRO: zona nominale di rischio oculare (ZNRO) a distanza minore di DNRO (qui vanno usati i DPI) per d > DNRO (EMP) No DANNO ZNRO estesa (ZNROE) se ZNRO include la possibilità di visione otticamente assistita. ZLC: zona in cui la presenza e l attività di persone sono regolate da procedure specifiche di controllo e sorveglianza per la protezione dai rischi 69
DISTANZA NOMINALE DI RISCHIO OCULARE DNRO DNRO = ( (4Po/πEMP) 1/2 a)/ Φ ove (dati del costruttore): EMP: esposizione massima permessa a (diametro del fascio emergente) Po (potenza totale radiante) Φ (divergenza del fascio) 70
L ESPERTO IN SICUREZZA LASER Nell industria e nei laboratori dove si usano laser di Classe 3B o 4, l utilizzatore deve servirsi della consulenza specialistica di un Tecnico per la Sicurezza Laser (TSL) con competenze specifiche relative ai problemi di sicurezza per la verifica del rispetto della Normativa corrispondente e per l adozione delle necessarie misure di prevenzione specifiche (Guide CEI 76-2; fascicoli 3849R e 3850R) 71
In campo sanitario per i laser di Classe 3B o Classe 4 deve essere nominata una figura specifica: l Addetto alla Sicurezza Laser (ASL): persona che possiede le conoscenze necessarie per valutare e controllare i rischi causati dai laser e ha la responsabilità di supervisione sul controllo di questi rischi (CEI 76-6 Sicurezza degli apparecchi laser Parte 8: Guida all uso degli apparecchi laser in medicina) 72
Compiti e responsabilità del TSL e ASL Collaborare col datore di lavoro riguardo alla sicurezza laser Valutare i rischi dell installazione e dei sistemi laser: classificare le sorgenti se il caso, determinare la zona nominale di rischio oculare (DNRO) e la zona laser controllata (ZLC) delimitare la zona controllata con segnaletica apposita Individuare i DPI adeguati Informare il responsabile sui problemi della sicurezza Effettuare test di accettazione e i controlli periodici, se incaricato Partecipare all attività di info-formazione e addestramento degli addetti al laser Definire le procedure operative e di sicurezza laser Verificare l efficacia delle misure di prevenzione e protezione adottate Analizzare gli infortuni e gli incidenti inerenti i laser Collaborare col SPP 73