Vezels: hoe groot zijn de risico's

In werksituaties kunnen medewerkers aan veel soorten vezels worden blootgesteld. Veel vraagtekens zijn er over de gevaarseigenschappen van de verschillende soorten. Wat zijn vervolgens de gezondheidsrisico's bij het werken met materialen die deze vezels bevatten? In deze serie van drie artikelen worden de gevaarseigenschappen van asbest en Man Made Mineral Fibres besproken. Dit is deel 1, een algemene introductie op de materie.

Achtereenvolgens worden besproken in deel 2 en 3:

- Asbest

- Man Made Mineral Fibres

Vezels in het algemeen

Hoofdcategorieën vezels

Onderscheiden worden twee hoofdcategorieën vezels.

• Asbest vezels
• Man Made Mineral Fibres

Deze laatste vallen weer onder te verdelen in

- Glaswol- en steenwolvezels

- Hoge Temperatuur Isolatie Wol (HTIW) waaronder keramische vezels.

Gevaar en risico

Allereerst de zaken in de juiste proporties plaatsen.

Gevaren zijn intrinsieke eigenschappen van materialen, machines, stoffen en dergelijke. Het gaat om materialen of situaties die de potentie hebben letsel of schade toe te brengen. Of gevaarsbronnen daadwerkelijk risico’s opleveren, is afhankelijk van een belangrijke factor: de blootstelling.

Zonder blootstelling: geen risico. Iets kan super gevaarlijk zijn, maar wanneer er geen of nauwelijks blootstelling is, is er geen of nauwelijks sprake van een risico. Bij de te treffen maatregelen gaat het dan ook niet om de gevaarsaspecten maar om de risico’s.

In dit artikel wordt ingegaan op de gevaarsaspecten van de verschillende vezeltypen, dus niet op de grootte van de risico’s bij de vele soorten werkzaamheden die met materialen die deze vezels bevatten kunnen worden uitgevoerd.

In die vervolgstap moeten de te treffen maatregelen proportioneel zijn aan de grootte van de risico’s van deze activiteiten (en dus niet proportioneel aan de grootte van de gevaarseigenschappen). In dat kader zijn voor een aantal werkzaamheden met asbesthoudend materiaal de risicobeheersmaatregelen teruggeschaald naar een lager niveau die passend zijn bij de kleinere risico’s.

Het op kleine schaal verwijderen van asbest en het wonen en werken in een gebouw met asbest blijkt minder riskant voor de gezondheid te zijn dan tot nu toe wordt aangenomen. In veel gevallen zijn de gezondheidsrisico’s verwaarloosbaar klein en is het gebruik van extreme beschermingsmiddelen bij het verwijderen van bepaalde asbest-houdende objecten onnodig.

Het nieuwe adagium wordt: rationaliteit boven de emoties stellen en ons laten leiden tot goede onderbouwingen van de grootte van de risico’s en niet door de grootte van de gevaren.

Respirabele vezels

In dit artikel gaat het vooral om vezels die zo klein zijn dat zij tot die in de longen kunnen komen en daar schade kunnen berokkenen: de zogenaamde respirabele vezels. Een deeltje wordt een vezel genoemd als het niet dikker is dan 3 micrometer, minstens 5 micrometer lang is en een lengte-dikte verhouding heeft van minstens 3.

De WHO beschouwt vezels als respirabel wanneer de vezels een mediane dikte hebben die kleiner of gelijk is aan 3 micrometer. De schadelijkheid van een respirable vezel wordt bepaald door de dimensies, zowel dikte als lengte, en de verblijfstijd van een vezel in de longen. De chemische samenstelling lijkt minder belangrijk.

De mechanistische link tussen de dan mogelijke gezondheidseffecten zoals ontstekingsreacties, fibrose (bindweefselvorming) en kanker wordt algemeen gezien als een plausibel biologisch mechanisme voor de ontwikkeling van longkanker door vezels. Als ontstekingsreacties worden voorkómen, zal er dus ook geen fibrose of longkanker ontstaan. Dit geldt zowel voor glaswol, steenwol, hoge temperatuur isolatiewol-vezels als voor asbestvezels.

Het ontstaan van kanker als gevolg van ontstekingsreacties wordt gezien als een niet-genotoxische mechanisme. Bij deze niet-genotoxische werking treedt het schadelijke effect pas op bij het overschrijden van een zogeheten drempelblootstelling, daarboven neemt de schade toe met toenemende blootstelling. In het dosistraject van nul tot de drempel treden geen effecten op of voorkómen compenserende processen in het lichaam dat een schadelijk effect optreedt.

Asbestvezels worden er tevens van verdacht dat ze daarnaast ook rechtstreeks het DNA kunnen beschadigen door de vorming van reactieve zuurstofradicalen, mogelijk als gevolg van het relatief hoge ijzergehalte. Dit is niet aangetoond bij de andersoortige vezels.

Verschil tussen kristallijn en amorf

Stoffen en vezels kunnen in twee vormen voorkomen: kristallijn en amorf.

Het verschil tussen amorfe en kristallijne stoffen zit in de manier waarop de moleculen van de stof naast en door elkaar liggen.

• Bij amorfe stoffen liggen de molecuul ketens als ‘spaghetti’ door elkaar heen, ongeordend zonder specifieke vorm. Amorfe stoffen ontstaan uit een vloeibare fase door snel afkoelen. Doordat de stof zo snel afkoelt, krijgen de atomen of de moleculen, die in de vloeistof snel en willekeurig door elkaar bewegen, tijdens het stollen geen tijd om zich in hun kristalstructuur te vestigen. De moleculen zitten dan nog in het wilde weg door elkaar.
• Bij kristallijne stoffen liggen de moleculen in een vast geordend stramien, een wetmatige geordende structuur. Deze zijn energetisch het stabielst.

Kristallijne materialen zijn gevaarlijker dan amorfe materialen. Alle asbestsoorten en een enkel soort /type van een keramische vezel, te weten polycristalline wool (PCW), zijn kristallijn van aard. De overige categorieën en soorten/typen zijn amorf.

Blootstelling en risico's

Blootstelling

In bovenstaande tekst  is vooral ingegaan op de gevaarseigenschappen van de verschillende hoofdcategorieën en typen vezels. De frequentie en duur van de werkzaamheden, de wijze van werken, de mate waarin beschermende maatregelen tijdens het werk zijn genomen tegen de blootstelling aan respirabele vezels bepalen echter de grootte van de risico’s.

Zo kan het werken met het uiterst gevaarlijke asbest veel minder risico’s opleveren dan het werken met het veel minder gevaarlijke glas- en steenwol. Het kan dus in de praktijk voorkomen dat bij het werken met het relatief ongevaarlijke glaswol meer maatregelen moeten worden genomen dan bij bepaalde klussen met het uiterst gevaarlijke bruine of blauwe asbest.

Dat lijkt gevoelsmatig tegenstrijdig maar is rationeel zeer goed te verklaren en te verdedigen door dat de te treffen beheersmaatregelen proportioneel afgestemd moeten zijn op de grootte van de risico’s van de werkzaamheden niet op de gevaaraspecten.

Bijvoorbeeld: wanneer er een heel plafond van glaswol- of steenwolplaten moet worden ontdaan, kan de tijdsduur van de klus en de grootte van de blootstelling zo groot zijn, dat er meer voorzorgmaatregelen nodig zijn dan bij het rustig demonteren van een vensterbankje dat asbestvezels bevat.

Enkele gegevens uit de praktijk over de blootstellingsrisico’s. Volgens een evaluatie van IARC uit 2002 zal de werkdagblootstelling aan respirabele vezels als een 8 -uur tijdgewogen gemiddelde tegenwoordig over het algemeen lager zijn dan 0,5 vezels/cm3. Hogere niveaus zijn gemeten in de productie van special purpose glasvezels en vezels van het type ASW/RCF, bij het aanbrengen van isolatie van losse vezels zonder bindmiddel, en bij het verwijderen van het isolatiemateriaal. De concentraties van kunstmatige minerale vezels in de omgevingslucht (zowel buitenlucht als in huizen/gebouwen) zijn veel lager dan in de beroepsmatige setting.

Lage temperatuur isolatie wol: glas- en steenwol

In Nederland zijn eind jaren '90 metingen gedaan naar blootstelling aan respirabele vezels bij het aanbrengen en verwijderen van isolatiemateriaal gemaakt van glas- en steenwol. Tijdens het aanbrengen van isolatiemateriaal was de gemiddelde blootstelling aan vezels 0,07 vezels/cm3. Ook tijdens het verwijderen van glas- of steenwol in de bouw lag
de blootstelling in deze orde van grootte, echter tijdens de volledige sloop van een woning werd incidenteel een concentratie boven de 1 vezel/cm3 gevonden.

De blootstelling bij verwijdering van isolatiemateriaal in de industrie lag gemiddeld wat hoger met 0,38 vezels/cm3. De hogere temperaturen waaraan het isolatiemateriaal daar heeft blootgestaan, leiden waarschijnlijk tot meer stofvorming en daarmee tot een wat hogere blootstelling. Daarnaast spelen de ruwe werkmethoden tijdens het verwijderen ook een rol, aldus de onderzoekers.

Tijdens het aanbrengen van glas- en steenwol zal de recentelijk door SCOEL voorgestelde grenswaarde van 1 vezel/cm3 normaal gesproken niet gehaald worden. Bij sloopwerkzaamheden kunnen hogere vezelconcentraties ontstaan, vooral als de glas- of steenwol oud is of stevig vast zit. Bij dergelijke werkzaamheden zijn beschermende voorzieningen nodig om blootstelling te voorkómen.

Hoge temperatuur isolatie wol: HTIW

Bij de productie van HTIW van het type ASW/RCF varieert de gemiddelde vezelconcentratie, afhankelijk van de aard van de werkzaamheden, tussen de 0,1 en 0,2 vezels/cm3.

ln bedrijven waar de ASW/RCF materialen worden toegepast of verder worden verwerkt liggen de gemiddelde concentraties in dezelfde orde van grootte (tussen 0,1 en 0,2 vezels/
cm3), behalve bij de afwerking (gemiddeld ca. 0,5 vezels/cm3) en bij de verwijdering (gemiddeld ca. 0,7 vezels/cm3). De blootstelling aan HTIW-vezels van het type AES is van een zelfde orde. Blootstelling aan respirabele PCW-vezels is gewoonlijk lager mede als gevolg van de grotere vezeldiameter.

Verder wordt opgemerkt dat bij langdurige blootstelling aan temperaturen boven 8500C in de meeste vuurvaste stenen, beton en hoge temperatuursisolerende vezels kwarts (cristobaliet) wordt gevormd. Dit is kankerverwekkend.

Het volgende deel gaat dieper in op asbest. 

De informatie die hier wordt gepresenteerd, is voor een belangrijk deel met toestemming gebaseerd op het uitvoerige overzichtsartikel 'Vezels in de werkatmosfeer – vergelijking van gevaren en risico’s' van Joost van Rooij en Daan Huizer, publicatie in het Tijdschrift voor toegepaste Arbowetenschap TtA 2016; 29(1).

Lees ook: Asbest verwijderen kan met minder maatregelen