Замена опасности — это стратегия контроля опасности, при которой материал или процесс заменяется другим, менее опасным. Замена является вторым по эффективности из пяти элементов иерархии контроля опасности в защите работников после устранения . [1] [2] [3] Замена и устранение наиболее эффективны на ранних этапах процесса проектирования, когда они могут быть недорогими и простыми в реализации, в то время как для существующего процесса они могут потребовать серьезных изменений в оборудовании и процедурах. [1] Концепция предотвращения посредством проектирования подчеркивает интеграцию более эффективных методов контроля, таких как устранение и замена на ранних этапах фазы проектирования. [4]
Замены опасностей могут включать не только замену одного химиката на другой, но и использование того же химиката в менее опасной форме. Замены также могут быть сделаны для процессов и оборудования. При замене следует учитывать и контролировать опасности нового материала, чтобы непреднамеренно не ввести новую опасность, [3] вызывая «досадные замены». [5] Замена также может оказаться неудачной стратегией, если опасный процесс или материал повторно вводятся на более поздней стадии проектирования или производства, [6] или если проблемы со стоимостью или качеством не позволяют принять замену. [7]
Распространенной заменой является замена токсичного химиката на менее токсичный. [8] Некоторые примеры включают замену растворителя бензола , канцерогена , на толуол ; переход с органических растворителей на моющие средства на водной основе ; и замену красок, содержащих свинец , на те, которые содержат пигменты, не содержащие свинца. [3] Химическая чистка может избежать использования токсичного перхлорэтилена , используя растворители на основе нефти , сверхкритический диоксид углерода или методы влажной чистки . [9] Химические замены являются примером зеленой химии . [5]
Химикаты также могут быть заменены другой формой того же самого химиката. В общем, воздействие пылевых порошков при вдыхании может быть уменьшено путем использования суспензии или взвеси частиц в жидком растворителе вместо сухого порошка, [10] или замены более крупных частиц, таких как гранулы или слитки . [3] Некоторые химикаты, такие как наноматериалы , часто не могут быть устранены или заменены обычными материалами, поскольку их уникальные свойства необходимы для желаемого продукта или процесса. [10] Однако может быть возможным выбрать свойства наночастиц, такие как размер , форма , функционализация , поверхностный заряд , растворимость , агломерация и состояние агрегации , чтобы улучшить их токсикологические свойства, сохраняя при этом желаемую функциональность. [11]
В 2014 году Национальные академии США выпустили рекомендуемую структуру принятия решений для химических замен. Структура сохранила показатели, связанные со здоровьем, которые использовались в предыдущих структурах, включая канцерогенность , мутагенность , репродуктивную и развивающуюся токсичность , эндокринные нарушения , острую и хроническую токсичность , раздражение кожи и глаз , а также сенсибилизацию кожи и дыхательных путей и экотоксичность . Она добавила акцент на оценку фактического воздействия , а не только на присущие самому химическому веществу опасности, правила принятия решений для разрешения компромиссов между опасностями и рассмотрение новых источников данных об опасностях, таких как моделирование . Структура оценки имеет 13 шагов, многие из которых являются уникальными, например, специальные шаги для определения области действия и формулирования проблемы, оценки физико-химических свойств, более широкой оценки жизненного цикла , а также исследований и инноваций. Структура также содержит руководство по инструментам и источникам научной информации. [12]
Опасности для рабочих можно уменьшить, ограничив или заменив процедуры, которые могут распылять токсичные материалы, содержащиеся в предмете. Примерами служат ограничение процедур перемешивания, таких как обработка ультразвуком , или использование низкотемпературного процесса в химических реакторах для минимизации выброса материалов в выхлопных газах. [13] Замена процесса резки струей воды вместо механической распиловки твердого предмета также создает меньше пыли. [14]
Оборудование также можно заменить, например, используя самонатягивающийся спасательный трос вместо фиксированной веревки для защиты от падения , [15] или упаковывая материалы в меньшие контейнеры для предотвращения травм при подъеме. [16] Влияние шума на здоровье можно контролировать, покупая или арендуя менее шумное оборудование. Эта тема была предметом нескольких кампаний Buy Quiet , а база данных электроинструментов NIOSH содержит данные о звуковой мощности, давлении и уровнях вибрации многих электроинструментов. [17] [18]
Прискорбная замена происходит, когда материал или процесс, которые считались менее опасными, оказываются непредвиденно опасными. Один хорошо известный пример произошел, когда дихлорметан был снят с производства как очиститель тормозов из-за его воздействия на окружающую среду, но его замена н -гексан впоследствии оказалась нейротоксичной . [5] [12] Часто заменяемые вещества имеют хорошо изученные опасности, но альтернативы могут иметь мало или вообще не иметь данных о токсичности, что затрудняет оценку альтернатив. [5] Часто химикаты, не имеющие данных о токсичности, считаются предпочтительными, поскольку они не вызывают таких опасений, как предупреждение в Положении 65 Калифорнии . [19]
Другой тип прискорбной замены заключается в перекладывании бремени опасности на другую сторону. Одним из примеров является то, что мощный нейротоксин акриламид может быть заменен более безопасным N-винилформамидом, но синтез последнего требует использования высокотоксичного цианистого водорода , что увеличивает опасность для рабочих на производственной фирме. При выполнении оценки альтернатив , включая воздействие на весь жизненный цикл продукта как часть оценки жизненного цикла, можно смягчить это. [12]