Druk enter om te zoeken

June 15 2024

Categorieën: Beeldhouwen, Informatief, kM 120, Materiaaltechnisch, Materialen, Onderzoek, Pieter van Broekhuizen, en Tips

Tags:

Er kan niet genoeg op gewezen worden hoe schadelijk de fijne en ultrafijne deeltjes van kristallijn silica kunnen zijn. Deze stof komt vrij bij het bewerken van steen en steenachtige materialen. Inademing kan onder meer de gevreesde stoflongen (silicose) veroorzaken, een progressieve en onomkeerbare ziekte. Daarom in dit artikel aandacht voor steenstof en de voorzorgsmaatregelen die je kunt nemen om de risico’s op gezondheidsklachten te verkleinen.

De meeste mensen in de beeldhouwerspraktijk weet dat het stof dat ontstaat bij de bewerking van steen niet onschadelijk is. Kristallijn silica, met name de fijne en ultrafijne deeltjes, zijn hier de boosdoener. Inademing veroorzaakt ernstige longaandoeningen, waarvan stoflongen wel de meest bekende is. Dit kan ervoor zorgen dat het ademhalen ernstig bemoeilijkt kan worden en permanente longschade ontstaat. Op termijn is er een verhoogd risico op het ontwikkelen van chronische obstructieve longziekte (COPD), longtuberculose, nierziekte, auto-immuunziekten, longinfecties, cardiovasculaire stoornissen en longkanker. Silicose is een progressieve en onomkeerbare ziekte, zonder specifieke behandelingsopties, maar tegelijkertijd is silicose goed te voorkomen met de juiste voorzorgsmaatregelen en beschermingsmiddelen. Pas in 1992 publiceerde het internationale agentschap voor kankeronderzoek (IARC) zijn oordeel dat fijn kristallijn silica kankerverwekkend is voor mensen. In Nederland werd in 2007 de huidige grenswaarde voor beroepsmatige blootstelling aan respirabel kristallijn silica (of kwarts) vastgesteld op 0,075 mg/m3 voor een achturige werkdag. Dat is wel enorm laag en enkel te realiseren met de zorgvuldige blootstellingsbeperkende maatregelen.

WERKINGSMECHANISME

Het exacte werkingsmechanisme van kristallijn silica in het lichaam is nog steeds niet geheel opgehelderd, maar dat de grootte, de vorm en de onoplosbaarheid van de kristallijne silicadeeltjes hier een belangrijke rol in spelen, is wel duidelijk. Met zijn scherpe onoplosbare kristalvormen is het veel toxischer dan de amorfe (niet-kristallijne) silica.

In het algemeen geldt: hoe kleiner de stofdeeltjes, hoe groter hun gezamenlijke oppervlak. Het is het oppervlak van de deeltjes waar de feitelijke chemische (toxische) reacties plaatsvinden. Fijnstof, met afmetingen kleiner dan 10 µm, wordt in de bovenste luchtwegen afgevangen, onder meer door sedimentatie en absorptie in het slijm, waarna het via het slijmtransport wordt opgehoest en verwijderd door inslikken. De nog fijnere deeltjes, respirabel stof kleiner dan 2,5 µm, dringt dieper in de longen door, terwijl een klein deel hiervan ook de diepere luchtwegen bereikt. Het ultrafijne stof, met afmetingen kleiner dan 0,1 µm (= 100 nm) dringt door tot in de alveoli, de longblaasjes, waar de ‘reiniging’ vooral wordt verzorgd door de macrofagen. Dit zijn de witte bloedlichaampjes die de ultrafijne deeltjes in zich opnemen (fagocytose), in een poging ze op te lossen en af te voeren met het bloed en de lymfe. Een van de trucs die het lichaam heeft om het stof op te lossen is het te oxideren, dat gebeurt door reactieve oxiderende stoffen (ROS-vorming) naar de plaats des onheils te sturen. Bij kristallijn silica loopt dat dus mis. Het oxideren lukt niet, silica is immers al geoxideerd en bovendien grotendeels onoplosbaar en blijft daardoor op dezelfde plaats zitten. Dit leidt tot nog meer ROS-vorming en mondt uit in irritaties en ontstekingen, ‘oxidatieve stress’ genoemd. Uiteindelijk kan dit proces ontsporen in de vorming van kanker. Ook kan een deel van de onopgeloste silicadeeltjes in het bloed worden opgenomen, en via die weg getransporteerd worden naar de andere genoemde organen, en daar de genoemde effecten veroorzaken (mogelijk via een vergelijkbaar proces van ROS-vorming en oxidatieve stress).

SILICAGEHALTE IN STEEN

Kristallijn silica wordt ook vaak aangeduid als kwarts. De chemische benaming is siliciumdioxide, maar daarmee is niet aangegeven of het kristallijn of amorf is. De kristallijne silica komt voor in de meeste steensoorten, in kleimaterialen, in zand en in tal van bouwmaterialen. Amorf silica, dus het niet- kristallijne materiaal, wordt vooral synthetisch bereid, en kent tal van volledig andere toepassingen: bijvoorbeeld in voedingsmiddelen, rubberbanden en geneesmiddelen. Het kwartsgehalte in steensoorten en andere materialen kan sterk uiteenlopen, en is daarmee tevens een indicatie voor een potentieel risico bij de bewerking van die materialen:

Marmer en bijvoorbeeld travertijn bestaan grotendeels uit calciumcarbonaat, waardoor het geen of nauwelijks kristallijn silica bevat, zodat blootstelling aan het stof geen silicose-risico met zich meebrengt. Calciumcarbonaat is redelijk oplosbaar in het longvocht. Hetzelfde geldt feitelijk voor gips en albast die beide bestaan uit calciumsulfaat, eveneens enigszins oplosbaar zijn, maar grappig genoeg slechter oplosbaar bij hogere temperatuur.

SERPENTIJN

Anders is dat met de steensoort serpentijndie regelmatig in de beeldhouwerspraktijk gebruikt wordt: dit kan asbest bevatten. Asbest is een magnesiumsilicaat dat zoals bekend vooral vanwege zijn unieke vezelstructuur en onoplosbaarheid bij inademing asbestose en mesothelioom kan veroorzaken. De asbestvezels worden in de lengterichting opgesplitst in steeds fijnere vezels, waarmee de lange rigide (onbuigzame) vezels diep in de longen door kunnen dringen, en hier net zomin als de kristallijn silica uit verwijderd worden. Serpentijn is de basis voor chrysotiel asbest. Chrysotiel is weliswaar een minder schadelijke vorm dan amfibool asbest (dat o.a. voor tal van brandwerende materialen werd gebruikt), maar bij de risicobeoordeling worden ze ‘onder één noemer’ als even schadelijk beoordeeld. Sinds
een paar jaar geldt voor de inademing van asbest op de werkplek een grenswaarde van 2.000 vezels/m3. Dat is zeer laag, en wordt in de lucht snel bereikt en overschreden. Ook het zachte speksteen dat veel door beeldhouwers wordt gebruikt, wordt vaak in verband gebracht met asbest. Speksteen is mineraal talk en is eveneens een magnesiumsilicaat met een variabele structuur van plaatjes tot vezelvormig. Het feitelijke asbestgehalte wordt veelvuldig onderzocht, waarbij vaak slechts in een beperkt aantal speksteenmonsters asbest in een lage concentratie kon worden aangetoond in concentraties van niet meer dan 0,1 gewicht %. Onderzoek toonde aan dat als met dergelijke talk gewerkt werd, de werkplekconcentraties in 10% van de gevallen op konden lopen tot ongeveer 10.000 vezels/m3, hoger dus dan de huidige grenswaarde. Het gaat in alle gevallen dus wel om lage gehaltes en kleine kansen, maar het risico is ernstig genoeg, dus ook hier is voorzorg op zijn plaats.

STOFVORMING

De steensoorten en de apparatuur die door de beeldhouwer worden gebruikt, verschillen natuurlijk sterk van hetgeen er in de bouw wordt gebruikt, maar een onderzoek dat enige jaren geleden plaatsvond onder bouwvakkers, toonde aan dat zo’n 58% last heeft van kwartsstof op de werkplek en dat van hen 25% een afwijkende longfunctie heeft. Tenminste 15% van de bedrijven bleek geen maatregelen te nemen om stofblootstelling tegen te gaan. Een nogal cynisch aspect dat meespeelt in de inventarisatie van het vóórkomen van silicose is onderrapportage. Dit heeft onder meer te maken met de termijn waarop de ziekteverschijnselen zich openbaren. Er kunnen vele jaren overheen gaan, voordat de eerste verschijnselen zich openbaren. Daardoor blijven blootgestelden met kortdurende, hoog belastende arbeid buitenbeeld, zoals dat wel voorkomt bij tijdelijke werknemers (en bijvoorbeeld arbeidsmigranten). Onwetendheid speelt ook vaakeen rol, hetgeen de noodzaak benadrukt om metingen te doen waarmee inzicht wordt verkregen in de blootstelling. Tegelijkertijd spelen echter ook tegengestelde belangenrol: het komt regelmatig voor dat werkgevers of hun belangenorganisaties dreigen dat verdere aanscherping van de regelgeving hen zal noodzaken hun onderneming te sluiten, dan wel naar het buitenland te verplaatsen.

ONDERZOEK

Illustratief voor de hoeveelheid stofvorming die optreedt bij de bewerking van steen, en de mogelijkheden deze blootstelling te beheersen, is het onderzoek dat TNO enige tijd geleden deed. TNO onderzocht de blootstelling aan kwarts bij het bewerken van kalkzandsteen en beton met verschillend gereedschap in worst-casesituaties: 100 % inschakeltijd van het gereedschap, zonder maatregelen in een kleine werkruimte. Zij maten forse overschrijdingen van de grenswaarde van respirabel kwarts bij het boren, slijpen, zagen, hakken en andere bewerkingen met factoren oplopend van 15 tot maar liefst 5.000. Vervolgens optimaliseerden zij de beheersmaatregelen en pasten zij innovatieve technologische maatregelen toe, waardoor de blootstelling sterk afnam. De blootstelling kon enorm gereduceerd worden met een factor 35 tot 8.700 ten opzichte van de worst-casesituatie (zonder technologische maatregelen). In alle gevallen, zelfs die met de meest forse overschrijdingen van de grenswaarde, werd de blootstelling teruggebracht tot een aanvaardbaar niveau. Het veilig werken met respirabel kwartshoudende steensoorten is derhalve zonder meer mogelijk, mits de juiste voorzorgsmaatregelen worden genomen.

MAATREGELEN BIJ BEELDHOUWERS

Volgens Fieke van Roij en Rob Schreefel, beeldhouwers die in dit kM-themanummer geïnterviewd worden, zijn Nederlandse beeldhouwers zich zeer goed bewust van de potentiële gevaren van kristallijn silica en nemen ze altijd adequate maatregelen om blootstelling te voorkomen, zeker als er met mechanische apparatuur wordt gewerkt. Bij hun opleiding, die voornamelijk in de particuliere sfeer plaatsvindt, wordt hier altijd ‘op gehamerd’. Daardoor is volgens hen veilig werken (inclusief gehoorbescherming) een soort tweede natuur geworden van de beeldhouwer. Het gebruik van een stofmasker is standaard bij het binnen werken, ook als er tevens op een afzuigtafel wordt gewerkt. De effectiviteit van een stofmasker laat overigens volgens Schreefel vaak te wensen over. Hij gebruikt daarom een fijne weefseldoek die hij zorgvuldig over zijn neus en mond aanbrengt, zodat alle ‘lekopeningen’ zorgvuldig zijn afgesloten. Zijn ervaring met de beperkte werking van stofkapjes wordt bevestigd door instructies binnen de bouw: daar wordt het gebruik aangeraden van een volgelaatsmasker met P3-filter voorzien van aangeblazen lucht. Als Schreefel binnen werkt in zijn atelier (annex stal) aan zijn zeer grote, metershoge objecten en daarbij steenstof genereert, heeft hij de beide staldeuren tegenover elkaar wijd openstaan, zodat hij ‘met zijn neus in de wind’ (achter de adembescherming) gevrijwaard blijft van inademing van de kristallijn silica. Hij gebruikt de natuurlijke ventilatie op het platteland, maar als dat in het beeldhouwersatelier niet mogelijk is, dan is een gerichte afzuiging zeker aan te raden. Ook een brongerichte aanpak van het stof lijkt de gangbare praktijk bij beeldhouwers. Het slijpen, schuren en polijsten, waarbij veel en fijn en ultrafijn stof ontstaat,gebeurt praktisch altijd met water, waardoor het stof zich niet in de lucht verspreidt. Fieke van Roij verbiedt haar cursisten om droog stof weg te blazen, en raadt aan om het met borsteltjes weg te vegen. Het vochtig werken geldt vanzelfsprekend ook bij de reiniging van de werkplaats: eerst water sproeien voordat het stof weggeveegd wordt.

ANDERE RISICOGROEPEN

Zoals wellicht bekend is blootstelling aan kristallijn silica, naast werkers in de bouw en beeldhouwers, soms nog wel een groter probleem in andere beroepen. Mijnbouw is van oudsher het meest bekend als veroorzaker van stoflongen en silicose, maar ook ijzergieterijen, de glas- en keramische industrie, de textielindustrie (met het zandstralen van bijvoorbeeld spijkerbroeken) zijn industrieën met een silicose-risico. Ook het polijsten van edelstenen is een zeer belastende activiteit met vooral in Azië veel werknemers met longaandoeningen ten gevolgen van blootstelling aan kristallijn silica. De landbouw, met zijn enorme stofwolken bij het mechanisch bewerken van het land moet ook aan dit lijstje worden toegevoegd. En verrassend genoeg hoort ook de tandtechnicus thuis in het lijstje met potentieel belaste beroepen. Tot slot mag in de lijst de blootstelling aan het natuurlijke silica niet ontbreken: zand. Weliswaar verder van huis in woestijngebieden, worden (ultra)fijne silicadeeltjes door harde winden ver verspreid waardoor miljoenen bewoners potentieel belast worden. Dit wordt wel aangeduid met environmental pneumoconioisis.

KUNSTSTEEN

Als laatste een opmerking over het relatief nieuwe kunststeen, populair voor keukens en badkamers. Dit is een composiet van steenslagpoeder gemengd met hars (meestal epoxy of polyester) en andere decoratieve componenten zoals pigmenten, gekleurd glas en schelpen. Het materiaal schijnt (nog) niet onder beeldhouwers gebruikt te worden, maar desondanks is een waarschuwing op zijn plaats dat het mengsel bestaat uit meer dan 90% kristallijn silica hetgeen bij de verwerking leidt tot hoge gehaltes kristallijn silica in de lucht. Deze industrie is sterk in opkomst, vooral in kleinere bedrijfjes met beperkte preventiemaatregelen. Er wordt hierbij dan ook een toename in het aantal silicosegevallen waargenomen, waarbij de kunststeensilicose verschilt van ‘natuurlijk’ silicose door een kortere latentie en risico op snellere ziekteprogressie.

Dit artikel staat in kM 120 over Steen Wil  je meer leren/ lezen over kunst materialen? Abonneer dan nu via DEZE LINK