Το κρυσταλλικό πυρίτιο είναι η φυσική κρυσταλλική μορφή του διοξειδίου του πυριτίου (SiO₂), ενός ορυκτού που είναι πολύ διαδεδομένο στον φλοιό της Γης.
Συναντάται σε πολλούς βράχους (ψαμμίτη, γρανίτη, άμμο, κ.λπ.), έτσι ώστε να αποτελεί ένα από τα κύρια συστατικά του εδάφους και των υλικών ορυκτής προέλευσης.
Sommaire
Πού βρίσκεται το Κρυσταλλικό Πυρίτιο;
| Τα υλικά | % κρυσταλλικού πυριτίου σε αυτά τα υλικά |
| Πυρόλιθος, πυριτικές άμμοι | > 90% |
| Κουαρτζίτης, ψαμμίτης | > 90% |
| Χαλίκια | > 80% |
| Γρανίτης | 20% έως 45% |
| Σχιστόλιθοι | 40% έως 60% |
| Πλάκα | 40% |
| Άργιλοι | Από 5% έως 50% |
| Φυσικός διατομίτης | Από 5% έως 30% |
| Δολερίτης | 15% |
| Μεταλλεύματα σιδήρου | Από 7% έως 15% |
| Μάρμαρο | 5% |
| Ασβεστόλιθος | 1% |
1. Παρουσία στη φυσική κατάσταση
Ο κρυσταλλικός χαλαζίας (SiO_2) είναι ένα από τα πιο κοινά ορυκτά. Αποτελεί την πιο διαδεδομένη μορφή κρυσταλλικού πυριτίου. Στη φύση, βρίσκεται σε αφθονία σε:
Τους ψαμμίτες και τον γρανίτη.
Την άμμο (από την οποία αποτελεί σχεδόν το 100%).
Συνέπεια: Η εξόρυξη άμμου ή αδρανών υλικών (μέσω σύνθλιψης και κοσκίνισης) δημιουργεί συστηματικά σημαντική ποσότητα εισπνεύσιμης σκόνης πυριτίου. Το κρυσταλλικό πυρίτιο είναι επομένως σχεδόν πανταχού παρόν στα φυσικά ορυκτά υλικά, από τους βράχους έως τα ιζήματα.
2. Στα μεταποιημένα υλικά και τις κατασκευές
Το κρυσταλλικό πυρίτιο είναι επίσης πολύ παρόν στα μεταποιημένα προϊόντα. Βρίσκεται κυρίως στη σύνθεση:
- Του μπετόν, του κονιάματος και των επιχρισμάτων πρόσοψης.
- Του τούβλου και της κατασκευαστικής κεραμικής.
- Του γυαλιού και της πορσελάνης (που παράγονται από αλεσμένο χαλαζία).
- Ορισμένων πλαστικών και βιομηχανικών ελαστικών (χρησιμοποιείται ως μηχανικό πρόσθετο).
3. Η ειδική περίπτωση των ειδικών προϊόντων (Διατομίτης)
Ορισμένα προϊόντα καθημερινής χρήσης περιέχουν επίσης πυρίτιο. Το πιο αξιοσημείωτο παράδειγμα είναι η γη διατόμων (kieselguhr), που χρησιμοποιείται ως απορροφητικό ή στη διήθηση:
- Φυσική μορφή: Αν και βιολογικής προέλευσης, μπορεί να περιέχει 0,1 έως 3% κρυσταλλικού πυριτίου.
- Ασβεστοποιημένη μορφή: Εάν ο διατομίτης θερμανθεί σε πολύ υψηλή θερμοκρασία, το άμορφο πυρίτιο μετατρέπεται σε κριστοβαλίτη. Η περιεκτικότητα σε κρυσταλλικό πυρίτιο μπορεί τότε να αυξηθεί στο 20–60%.
Οι τομείς και τα επαγγέλματα που εκτίθενται στο Κρυσταλλικό Πυρίτιο
Δεδομένου ότι το κρυσταλλικό πυρίτιο είναι τόσο διαδεδομένο στα υλικά, πολλοί βιομηχανικοί τομείς εκθέτουν τους εργαζομένους τους σε σκόνη πυριτίου. Σύμφωνα με έρευνα (SUMER 2017), περίπου 358.000 εργαζόμενοι στη Γαλλία εκτίθενται σε αυτό στην εργασία τους. Ιστορικά, τα κύρια επαγγέλματα που επηρεάζονται είναι:
Κτίρια και Δημόσια Έργα (BTP):
Κάθε εργοτάξιο κατασκευής ή ανακαίνισης. Οι εργασίες κατεδάφισης, κοπής σκυροδέματος (πριόνι, καλέμι), διάτρησης, σφυρηλάτησης, πλάνισης ή λείανσης των κατασκευών απελευθερώνουν άφθονη σκόνη σκυροδέματος και πέτρας (γρανίτη, ψαμμίτη, επιχρίσματα…) που περιέχει χαλαζία.
Ορυχεία και λατομεία:
Εξόρυξη και επεξεργασία πυριτικών πετρωμάτων (γρανίτη, ψαμμίτη, πυριτίου). Η σύνθλιψη των όγκων και η κοσκίνιση των αδρανών υλικών παράγουν νέφη λεπτής σκόνης πολύ πλούσιας σε χαλαζία.
Γυαλί, κρυσταλλικά και κεραμικά:
Κατασκευή γυαλιού και κεραμικών (πλακιδίων, επιτραπέζιων σκευών, μονωτικών υλικών κ.λπ.) από άμμο/χαλαζία. Οι χειρισμοί και οι ψεκασμοί πυριτίου είναι πανταχού παρόντες σε αυτούς τους τομείς.
Χυτήριο και πυρίμαχα υλικά:
Οδοντικές προσθέσεις:
Η εργασία σε οδοντικά κεραμικά περιλαμβάνει φάσεις λείανσης και στίλβωσης που απελευθερώνουν κρυσταλλικό πυρίτιο σε μορφή μικρονικών.
Άλλοι σχετικοί τομείς:
Η βιομηχανία πλαστικών και καουτσούκ χρησιμοποιεί κρυσταλλικό πυρίτιο ως πληρωτικό (ενισχυτικό), και ακόμη και ορισμένα εργοτάξια βιομηχανικού καθαρισμού (γη διατόμων) ή αμμοβολής («απογύμνωση») εκθέτουν σε πυρίτιο.
Έτσι, όλα τα επαγγέλματα που εργάζονται με σκυρόδεμα, πέτρα, άμμο, γη διατόμων ή λιωμένο πυρίτιο πρέπει να είναι προσεκτικά. Από την 1η Ιανουαρίου 2021, η Γαλλία έχει καταγράψει αυτές τις διαδικασίες στον εθνικό της κατάλογο καρκινογόνων διαδικασιών. Ωστόσο, η εθνική οριακή τιμή δεν τροποποιήθηκε σε αυτή την περίπτωση (παραμένει στα 0,1/0,05 mg/m³).
Οι εργοδότες έχουν την ευθύνη να εντοπίζουν αυτές τις καταστάσεις κινδύνου και να εκπαιδεύουν τις ομάδες στις σωστές χειρονομίες.
Οι επιπτώσεις του Κρυσταλλικού Πυριτίου στην υγεία
Η κύρια οδός εισόδου του κρυσταλλικού πυριτίου στον οργανισμό είναι η αναπνευστική. Τα λεπτά σωματίδια πυριτίου (διάμετρος < 5 µm) διεισδύουν βαθιά στους πνεύμονες και εναποτίθενται εκεί μόνιμα.
Το σώμα αντιδρά επομένως σχηματίζοντας ινώδη οζίδια: είναι η πυριτίαση, μια μη αναστρέψιμη και δυνητικά θανατηφόρα πνευμονική νόσος.
Η πυριτίαση χαρακτηρίζεται από προοδευτική δύσπνοια κατά την προσπάθεια, που εξελίσσεται σε σοβαρή αναπνευστική ανεπάρκεια. Δεν υπάρχει θεραπευτική αγωγή εκτός από τη μεταμόσχευση πνευμόνων σε σοβαρές περιπτώσεις, και η νόσος συχνά συνεχίζει να εξελίσσεται ακόμη και μετά τη διακοπή της έκθεσης.
Αναγνώριση ως επαγγελματική ασθένεια
Εκτός από την πυριτίαση, η χρόνια έκθεση σε κρυσταλλικό πυρίτιο ευνοεί τον καρκίνο του πνεύμονα. Το Διεθνές Κέντρο Έρευνας για τον Καρκίνο (CIRC) κατέταξε το 1997 το κρυσταλλικό πυρίτιο στην ομάδα 1 (βεβαίως καρκινογόνο για τον άνθρωπο).
Πολλές επιδημιολογικές μελέτες έχουν δείξει αύξηση του κινδύνου καρκίνου του πνεύμονα στους εργαζομένους που εκτίθενται σε σκόνη πυριτίου.
Η Παγκόσμια Οργάνωση Υγείας εκτιμά ότι η πυριτίαση μπορεί να αναγνωριστεί ως επαγγελματική ασθένεια όταν πληροί τα κριτήρια του πίνακα αριθ. 25 των επαγγελματικών ασθενειών (γενικό καθεστώς).
Στη Γαλλία, περίπου 200 περιπτώσεις πυριτίασης αναγνωρίζονται κάθε χρόνο ως επαγγελματικές ασθένειες.
Οριακές τιμές έκθεσης και κανονισμοί
Έχοντας επίγνωση αυτών των κινδύνων, η γαλλική νομοθεσία καθορίζει πολύ χαμηλές οριακές τιμές επαγγελματικής έκθεσης. Ο Κώδικας Εργασίας (άρθρο R.4412‑149) ορίζει την VLEP-8 h για το κρυσταλλικό πυρίτιο: 0,1 mg/m³ για τον χαλαζία και 0,05 mg/m³ για τον κριστοβαλίτη και τον τριδυμίτη, που μετρώνται στο αναπνεύσιμο κλάσμα της σκόνης.
Παρόμοιοι κανόνες υπάρχουν για τα μείγματα πυριτικής σκόνης. Η συμμόρφωση με αυτά τα όρια ελέγχεται από διαπιστευμένους οργανισμούς (σχεδόν πάντα με δειγματοληψία αέρα).
Από το 2015, οι εργασίες που εκθέτουν σε σκόνη πυριτίου στα εργοτάξια υπόκεινται σε αυστηρούς κανονισμούς (μηδενική ανοχή για τη μη συμμόρφωση με τις οδηγίες) μέσω του «σοκ πυριτίου» της CNESST (Κεμπέκ) και της CNAM (Γαλλία).
Ως διεθνές παράδειγμα, η αμερικανική OSHA (2016) μείωσε την VLEP της σε 0,05 mg/m³ (και συνιστά 0,025 mg/m³ ως τιμή δράσης).
Σε ευρωπαϊκό επίπεδο, η οδηγία (ΕΕ) 2017/2398 επικαιροποίησε την οδηγία για τον καρκίνο (2004/37/ΕΚ) καταγράφοντας ρητά τις διαδικασίες που εκθέτουν σε κυψελιδικό κρυσταλλικό πυρίτιο ως καρκινογόνες.
Σημειώνεται τέλος ότι το κρυσταλλικό πυρίτιο δεν έχει εναρμονισμένη ταξινόμηση κινδύνου CLP (καμία πρόσθετη ετικέτα ασφαλείας), αλλά η αναγνώρισή του σε διεθνές επίπεδο ως καρκινογόνου που σχετίζεται με σοβαρές πνευμονικές νόσους ενισχύει την υποχρέωση πρόληψης.
Η πρόληψη και οι προστασίες
Η πρωτογενής πρόληψη συνίσταται στην αποφυγή του σχηματισμού σκόνης πυριτίου. Η ιεραρχία των μέτρων είναι η εξής:
- Αντικατάσταση: χρήση εναλλακτικού υλικού λιγότερο πυριτικού όταν είναι δυνατόν. Για παράδειγμα, αντικατάσταση της άμμου χαλαζία με μη πυριτικά αδρανή υλικά, χρήση συνθετικών επιχρισμάτων ή κονιαμάτων κ.λπ.
- Περιορισμός και αερισμός: εκτέλεση των εργασιών σε περιορισμένο περιβάλλον ή σε αεριζόμενο θάλαμο υπό κατάθλιψη, κλείσιμο των εκτεθειμένων περιοχών. Εγκατάσταση συστημάτων τοπικού απαγωγού αερισμού (καπό, απαγωγός, θάλαμος) για τη σύλληψη της σκόνης στην πηγή.
- Υγρές μέθοδοι: πότισμα με νερό των υλικών κατά το πριόνισμα, το τρόχισμα ή το τρίψιμο για να αποφευχθεί η διασπορά της σκόνης. Το πριόνισμα του σκυροδέματος πρέπει να γίνεται με συνεχή πότισμα.
- Αναρρόφηση στην πηγή: χρήση φορητών εργαλείων εξοπλισμένων με ενσωματωμένη αναρρόφηση ή σύνδεση των μηχανών σε βιομηχανικό σύστημα αναρρόφησης για την απομάκρυνση της σκόνης απευθείας από την έξοδο του εργαλείου.
- Αναπνευστική προστασία: όταν τα συλλογικά μέτρα δεν επιτρέπουν τη μείωση της έκθεσης κάτω από το κανονιστικό όριο, οι εργαζόμενοι πρέπει να φορούν κατάλληλο εξοπλισμό αναπνευστικής προστασίας. Πρόκειται για μάσκες φίλτρων P2/P3 (ή ισοδύναμο) ή συσκευές παροχής καθαρού αέρα, ανάλογα με τη συγκέντρωση. Οι συσκευές πρέπει να είναι πιστοποιημένες (π.χ. NIOSH ή CEN) και να χρησιμοποιούνται σε ένα πρόγραμμα αναπνευστικής προστασίας που περιλαμβάνει εκπαίδευση και παρακολούθηση.
Επιπλέον, η εκπαίδευση και η ενημέρωση των εργαζομένων είναι υποχρεωτική: πρέπει να γνωρίζουν τους κινδύνους που σχετίζονται με το πυρίτιο και να γνωρίζουν πώς να χρησιμοποιούν τα μέσα προστασίας. Απαιτούνται τακτικοί ιατρικοί έλεγχοι (αναπνευστικές εξετάσεις, ακτινογραφίες θώρακος) για τα εκτεθειμένα άτομα (ατομική μετα-επαγγελματική παρακολούθηση που προβλέπεται από το άρθρο D.461‑23 του CSS). Τέλος, ορισμένες πολύ εκτεθειμένες χρήσεις υπόκεινται σε ειδικούς κανόνες (για παράδειγμα, η ξηρή αμμοβολή ρυθμίζεται αυστηρά, το λειαντικό δεν πρέπει να περιέχει περισσότερο από 5% ελεύθερο πυρίτιο σε ανοιχτό θάλαμο).
Τι πρέπει να θυμάστε από το Κρυσταλλικό Πυρίτιο
Συνοπτικά, το κρυσταλλικό πυρίτιο είναι πανταχού παρόν στα πετρώματα και τα δομικά υλικά. Οι επαγγελματίες των BTP, της εξορυκτικής και μεταποιητικής βιομηχανίας εκτίθενται σε αυτό καθημερινά, εξ ου και η σημασία της γνώσης του κινδύνου και της πρόληψης.
Οι επιπτώσεις στην υγεία (πυριτίαση, καρκίνος του πνεύμονα) είναι σοβαρές και μη αναστρέψιμες, γεγονός που δικαιολογεί πολύ αυστηρούς κανονισμούς (VLEP, ταξινόμηση, απαγόρευση εργασιών για ανηλίκους κ.λπ.).
