ГОСТ Р 54597-2011

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО

                                ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ




                                      НАЦИОНАЛЬНЫЙ
                                                                    ГО С ТР
                                         СТАНДАРТ                   54597—
                                       РОССИЙСКОЙ                   2011/
                                        ФЕДЕРАЦИИ
                                                                    ISO/TR 27628:2007




                                  ВОЗДУХ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ
                       Ультрадисперсные аэрозоли, аэрозоли наночастиц
                         и наноструктурированных частиц. Определение
                       характеристик и оценка воздействия при вдыхании
                                          (ISO/TR 27628:2007, ЮТ)




                                            Издание официальное




                                                       Москва
                                                   Стандартинформ
                                                        2019




проведение испытаний

ГОСТ Р 54597—2011


                                           Предисловие
     1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией «Научно-исследовательский центр
контроля и диагностики технических систем» (АНО «НИЦ КД») на основе собственного перевода на
русский язык англоязычной версии документа, указанного в пункте 4

     2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 457 «Качество воздуха»

     3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому ре­
гулированию и метрологии от 7 декабря 2011 г. № 730-ст

     4 Настоящий стандарт идентичен международному документу ISO/TR 27628:2007 «Воздух ра­
бочей зоны. Ультрадислерсные аэрозоли, аэрозоли наиочастиц и наноструктурированных частиц.
Определение характеристик и оценка воздействия при вдыхании» (ISO/TR 27628:2007 «Workplace
atmospheres — Ultrafine. nanoparticle and nano-structured aerosols — Inhalation exposure characterization
and assessment», IDT)

     5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

     6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 2019 г.




     Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона
от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Фодерации». Информация об из­
менениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего
года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений
и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае
пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет
опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные
стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в ин­
формационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по
техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)




                                                                © ISO, 2007 — Все права сохраняются
                                                          © Стандартинформ. оформление. 2012. 2019

     Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и рас­
пространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническо­
му регулированию и метрологии
II

ГОСТ Р 54597—2011


                                                                      Содержание
1 Область применения ......................................................................................................................................... 1
2 Термины и определения.................................................................................................................................... 1
3 Обозначения и сокращ ения.............................................................................................................................. 3
4 История вопроса.................................................................................................................................................4
  4.1 Наноаэрозоли (в том числе ультрадислерсные) и их потенциальное воздействие на здоровье . 4
  4.2 Осаждение наночастиц в легких..............................................................................................................4
  4.3 Перемещение наночастиц в организме человека................................................................................ /
   4.4 Физические характеристики наноаэрозолей.........................................................................................8
       4.4.1 Формирование.................................................................................................................................... 8
       4.4.2 Коагуляция...........................................................................................................................................9
       4.4.3 Перемещение наночастиц в воздухе.............................................................................................. 9
   4.5 Физиологическое обоснование определения наночастиц и наноаэрозолей..................................10
       4.5.1 Общие положения............................................................................................................................ 10
      4.5.2 Определение диаметра частиц с учетом биологических особенностей ................................10
      4.5.3 Важность размера частиц с биологической точки зрения.........................................................10
      4.5.4 Важность образования агломератовУагрегатов наночастиц.....................................................10
      4.5.5 Заключение....................................................................................................................................... 11
5 Источники наноаэрозолей в производственной среде ............................................................................11
6 Оценка воздействия наноаэрозолей на работников промышленных предприятий........................... 13
   6.1 Способы оценки воздействия..................................................................................................................13
       6.1.1 Введение ........................................................................................................................................... 13
       6.1.2 Рассмотрение способов оценки воздействия..............................................................................13
       6.1.3 Отбор проб.........................................................................................................................................15
       6.1.4 Другие аспекты .................................................................................................................................17
       6.1.5 Резюме ..........                                                                                                                                    17
   6.2 Методы получения характеристик ансамблей частиц..........................................................................17
       6.2.1 Общие положения............................................................................................................................ 17
       6.2.2 Массовая концентрация..................................................................................................................17
       6.2.3 Поверхностная концентрация ча стиц ...........................................................................................18
       6.2.4 Счетная концентрация....................................................................................................................19
   6.3 Получение характеристик частиц, связанных с их размером........................................................... 20
         6.3.1 Получение распределения частиц по размерам на основе анализа подвижности частиц . . 20
         6.3.2 Определение распределения частиц по размерам с использованием
               инерционного осаждения..............................................., ............................................................21
         6.3.3 Измерения с использованием электрических импакторов низкого давления..................... 22
         6.3.4 Диффузионные батареи................................................................................................................. 23
   6.4 Химический анализ в режиме реального врем ени..............................................................................23
   6.5 Анализ одиночных ча стиц ...................................                                                                                      24
       6.5.1 Общие положения............................................................................................................................ 24
       6.5.2 Получение изображений и анализ методом электронной микроскопии.................................... 24
       6.5.3 Анализ одиночных частиц с помощью сканирующего силового микроскопа......................... 25
7 Заключение....................................................................................................................................................... 26
Приложение А (справочное) Отбор и подготовка образцов для анализа методами
             электронной м икроскопии....................................................................................................... 27
Библиография........................................................................................................................................................30

ГОСТ Р 54597—2011


                                           Введение
     Исторически сложилось, что воздействие аэрозолей характеризовали массовой концентрацией
частиц, связанной с характерным фракционным составом, соответствующим различным областям
осаждения в респираторной системе. Однако имеются доказательства того, что знание одной только
массовой концентрации не обеспечивает выявления соответствующих рисков для здоровья, связан­
ных с вдыханием некоторых аэрозолей. Многие токсикологические исследования свидетельствовали,
что при выражении дозы веществ через массу некоторые ультрамелкие вдыхаемые нерастворимые
частицы могут быть более токсичными, чем более крупные аналогичного состава [4]— [11]. Результа­
ты эпидемиологических исследований аэрозолей в окружающей среде с начала 1990-х гг. показали,
что частицы размером менее 2,5 мкм опаснее для здоровья населения, чем частицы размером менее
10 мкм. при выражении дозы по массе [12}—[22]. Хотя в настоящее время влияние вдыхания очень
мелких частиц на здоровье работников промышленных предприятий изучено мало, есть основания
полагать, что воздействие, связанное с вдыханием таких частиц (образующихся при высокотемпе­
ратурных процессах, например обработке металла и сварке), будет больше, чем могла бы показать
его оценка на основе массы [23]. [24]. При совместном рассмотрении этот факт указывает на наличие
риска для здоровья работников промышленных предприятий при вдыхании аэрозолей, степень кото­
рого зависит от размера частиц и не может быть соответствующим образом охарактеризована толь­
ко с помощью массовой концентрации. В знак признания потенциальной важности размера частиц
постепенно стал использоваться термин «ультрадисперсный аэрозоль», относящийся к аэрозолям,
дисперсную фазу которых составляют частицы диаметром менее 100 нм. В настоящее время термин
широко применяют к аэрозолям, в отношении которых есть подозрение на наличие потенциальных
влияний на здоровье в зависимости от размера частиц. Поскольку в последние годы интенсивно
ведутся работы по исследованию и разработкам в области нанотехнологий, особое внимание было
обращено на потенциальное воздействие на здоровье искусственно получаемых частиц диаметром
несколько нанометров или других структур нанометрового диапазона [25]— [28]. В этом контексте
термины «искусственно полученные наночастицы» или «искусственно полученный наноаэрозоль»
произвольно использовали для описания частиц и аэрозолей при создании наноструктурированных
материалов. Однако общепринятый набор определений этих терминов в настоящее время находит­
ся на стадии обсуждения. Для ясности в настоящем стандарте термин «наночастица» используется
для описания всех частиц аэрозолей диаметром не более 100 нм. представляющих потенциальную
опасность для здоровья при вдыхании. Для обозначения более крупных частиц, относящихся тем
не менее по своему размеру к нанодиапазону (таких как агломераты наночастиц и нановолокна) и
которые также могут представлять потенциальную опасность для здоровья, используют термин «на-
ноструктурированные частицы», а для аэрозолей, образованных этими частицами и наночастицами,
используют термин «наноаэрозоль».
      При весьма ограниченных данных по токсичности и ничтожно малых данных по воздействию в
настоящее время не ясно, как должным образом следует контролировать и регламентировать воз­
действие наноаэрозолей. Существует основанное на результатах токсикологических исследований
подтверждение того, что определяющим показателем воздействия частиц на организм при их вдыха­
нии является площадь поверхности частиц, а не их линейные размеры [5]. [8]. [9]. [29]. Однако суще­
ствуют доказательства, что в некоторых случаях может быть важным число частиц в определенных
диапазонах размеров [23]. Последние исследования перемещения частиц в организме подтвердили
наличие зависимости от размера частиц вероятности перемещения осажденных частиц из дыхатель­
ных путей в другие органы [30], [31]. Имеющейся в настоящее время информации недостаточно для
определения того, какие показатели частиц (число частиц определенного размера, площадь поверх­
ности частиц и массовая концентрация) и, соответственно, какие методики получения этих показа­
телей следует использовать при оценке воздействия наноаэрозолей на организм. Первым этапом
получения необходимой информации является определение технических средств, с помощью кото­
рых воздействие может быть оценено на основе различных показателей. В ближайшей перспективе
будут предоставлены средства для оценки воздействий там. где существует опасность неадекватно­
сти методов, основанных на определении массы частиц, особенно в создаваемых областях нанотех­
нологий, где воздействие искусственно созданных наночастиц может быть существенным. Это также
обеспечит основу для развития более глубокого понимания связи между воздействием аэрозоля и его
влияниям на здоровье с использованием ряда показателей воздействия и для разработки стандартов
по определению характеристик.
IV