Unit V Literature Review

profile121306091213
unit_v_literature_review2.pdf

5/11/2017 EBSCOhost

http://web.b.ebscohost.com.libraryresources.columbiasouthern.edu/ehost/delivery?sid=abc12377­16e5­43d5­adef­552390caa9f8%40sessionmgr102&vid=11&hi… 1/7

EBSCO Publishing   Citation Format: APA (American Psychological Assoc.): 

NOTE:  Review  the  instructions  at  http://support.ebsco.com.libraryresources.columbiasouthern.edu/help/? int=ehost&lang=&feature_id=APA and make any necessary corrections before using. Pay special attention to personal names, capitalization, and dates. Always consult your library resources for the exact formatting and punctuation guidelines. 

References Roughton, J. E., & Pierdomenico, J. C. (1998). Crystalline silica: The new asbestos do we need a performance­

based standard?. Professional Safety, 43(5), 12. <!­­Additional Information: Persistent  link  to  this  record  (Permalink):  https://libraryresources.columbiasouthern.edu/login? url=http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=bth&AN=630218&site=ehost­live&scope=site End of citation­­>

Section: REGULATORY NEWS

CRYSTALLINE  SILICA:  THE  NEW  ASBESTOS  DO  WE  NEED  A  PERFORMANCE­BASED STANDARD?   Silica exposure is an ancient hazard that remains a serious threat to many U.S. workers. Those affected the most can be grouped in job classifications such as those employed as sandblasters, foundry workers and stone cutters, as well as those involved in drilling, quarrying and tunneling. Diseases associated with inhalation  of  silica­containing  dusts  include  silicosis,  chronic  airway  obstruction,  bronchitis,  tuberculosis and lung cancer.

OSHA currently has a permissible exposure limit (PEL) for silica. However, increasing evidence suggests that  the  PEL  may  be  too  high.  The  lack  of  a  standard  to  outline  provisions  for  product  substitution, engineering  controls,  respiratory  protection  and  medical  screening/surveillance  has  contributed  to inadequate worker protection. In OSHA's attempt to improve worker protection, the agency has placed silica on its priority list.

RECENT DEVELOPMENTS On  May  2,  1996,  OSHA  issued  a  compliance  memorandum  that  provided  specific  guidance  for implementing a Special Emphasis Program (SEP) to control silicosis. The intent is to provide inspection guidance, and thus reduce and/or eliminate  the  incidences of silicosis. This action means targeting all facilities or activities where a "reasonable chance of exposure above the PEL exists."

In addition, the memorandum identifies resources to help area and regional offices target inspections at particular  establishments  or  standard  industrial  codes  (SIC).  These  sources  may  include  workers' compensation data, visual observations, chemical inventories, injury and illness recordkeeping data, and SENSOR (Sentinel Event Notification Systems for Occupational Risks) data from a (NIOSH) program of cooperative agreements with state health departments.

The memorandum addresses the steps a compliance officer can take when inspecting sites for potential crystalline silica dust­related overexposure. Compliance officers conducting an inspection under the SEP

5/11/2017 EBSCOhost

http://web.b.ebscohost.com.libraryresources.columbiasouthern.edu/ehost/delivery?sid=abc12377­16e5­43d5­adef­552390caa9f8%40sessionmgr102&vid=11&hi… 2/7

could  include  review  of  OSHA  regulations  and  other  related  information  (e.g.,  recordkeeping,  air monitoring,  medical  surveillance,  respiratory  protection,  engineering  and/or  work  practice  controls, HazCom training, specific material safety data sheets and training).

As  with  focused  inspections  in  construction,  sites  (targeted  for  inspection)  that  have  implemented  an effective,  ongoing  silicosis  prevention  program  can  be  exempted,  provided  the  compliance  officer  has determined that all existing program elements are appropriate. SEP specifies that the compliance officer can expand the inspection scope beyond crystalline silica if hazards or violations are observed.

CRYSTALLINE SILICA DEFINED Crystalline silica (SiO2) is the basic component of sand, quartz and granite rock. Crystalline refers to the orientation of the SiO2 molecules in a fixed pattern. Exposure to SiO2 is not new to industry­it can be traced throughout history.

Little was achieved in the field of industrial hygiene until 1473, when Ulrich Ellenbog, a German scholar, published a pamphlet on occupational diseases. In 1556, Georgius Agricola described hazards associated with the mining industry. His De Re Metallica was translated into English in 1912: by Herbert and Lou Henry Hoover. Agricola's 12­section treatment  included suggestions for mine ventilation and protective masks for miners, and a discussion of mining accidents caused by lengthy exposure to silicosis.

The  first  comprehensive  documentation  on  occupational  disease,  De  Morbis  Artificum  Diatriba  by Bernardo  Ramazzini,  an  Italian  physician,  was  published  in  1700.  The  book  described  silicosis  in pathological  terms, as observed by autopsies on miner's bodies. He presented cautions he  felt would alleviate industrial hazards. Unfortunately, his warnings were ignored.

The worst exposure in the U.S. occurred in 1930, at the tunnel of Gauley Bridge in West Virginia. Many workers  contracted  silicosis.  The  incident  resulted  in  the  initiation  of  dust  suppression,  respiratory protection methods and  improved  industrial hygiene, and  the  introduction of  laws  for compensation of silicosis victims.

Exposure  to  crystalline  silica  can  occur  in  many  types  of  manufacturing  industries:  glass  and  pottery; abrasives; Portland cement; maritime operations; mining; and construction. The most common exposure in construction may occur during abrasive blasting. The risk of silicosis is higher among workers exposed to abrasive blasting with silica­containing media.

In 1974, NIOSH recommended that silica sand (or other substances containing more than one­percent crystalline  silica)  be  prohibited  as  abrasive  blasting  material.  In  1992,  NIOSH  published  "Preventing Silicosis and Deaths  from Sandblasting."  In  this publication,  the agency specified recommendations  to reduce crystalline silica exposures in the workplace and requested additional input.

HEALTH HAZARD DEFINED NIOSH estimates that one million U.S. workers risk developing silicosis. This includes 100,000 in high­risk occupations  such  as  sandblasting,  painters  who  perform  sandblasting,  rock  drillers,  roof  bolters  and foundry workers. The agency estimates that 59,000 of these workers will develop adverse health effects from crystalline exposure.

Silicosis is a fibrotic lung disease characterized by the formation of small nodules on the lungs. Symptoms may  include  shortness  of  breath,  fever  and  cyanosis  (bluish  skin).  In  advanced  cases,  respiratory impairment  may  develop.  Those  exposed  may  develop  silicosis,  bronchitis,  fibrosis,  granulomatosis

5/11/2017 EBSCOhost

http://web.b.ebscohost.com.libraryresources.columbiasouthern.edu/ehost/delivery?sid=abc12377­16e5­43d5­adef­552390caa9f8%40sessionmgr102&vid=11&hi… 3/7

infections (e.g., tuberculosis) and lung cancer. Silicosis is a disabling, progressive and sometimes fatal disease that scars the lungs.

NIOSH classifies three types of silicosis:

Acute. An acute response can occur when exposure concentrations are at the highest. This can cause symptoms to develop from within a few weeks to five years after the initial exposure. Accelerated. An occurance where the result of high exposures to crystalline silica may develop five to 10 years after the initial exposure. Chronic. This long­term effect can result from prolonged exposures to low concentrations of crystalline silica. Symptoms may not develop until 10 years after initial exposure. CURRENT STATUS OSHA currently has a PEL governing respirable crystalline silica for the construction industry. The PEL is measured by millions of particles per cubic foot (mppcf), based on the percent quartz (SiO[2]) using the formula provided in the standard (29 CFR 1926.55). NIOSH sets a recommended exposure limit (REL) of 0.05  mg/m[3]  for  respirable  quartz,  as  does  the  American  Conference  of  Governmental  Industrial Hygienists (ACGIH), with an established threshold limit value (TLV) of 0.1 mg/m[3].

OSHA's industry standard (29 CFR 1910.1000) is the same as the agency's construction standard, but provides  formulas  for  measuring  PEL  in  mppcf  and  mg/m[3].  When  using  the  mg/m[3]  formula  (10 mg/m[3]/%SiO[2] + 2), and using 100 percent SiO[2], the resulting value is close to the ACGIH TLV of 0.1 mg/m[3].  The  NIOSH  REL  is  about  half  the  TLV  (0.05  mg/m[3]).  Therefore,  the  NIOSH  and  ACGIH exposure limits are more conservative than OSHA's.

CASE HISTORIES The following case histories are summarized in the Centers for Disease Control and Prevention (CDC) alert, "Preventing Silicosis and Death in Construction Workers." The cases describe construction workers who died of exposure to silica or are suffering from silicosis.

Case  1.  A  39­year­old  sandblaster  was  diagnosed  with  silicosis  (progressive  massive  fibrosis)  and tuberculosis in April 1993 after working 22 years as a sandblaster. He had noticed a gradual increase in shortness of breath, wheezing and discomfort from minimal exertion. Tissue taken from his lungs showed extensive fibrosis.

The sandblaster was first diagnosed with silicosis in 1991, after a co­worker developed tuberculosis and the state health department administered chest xrays and skin testing to the entire crew. He was one of 20 workers who sandblasted welds during water tank construction. While sandblasting, this worker wore a charcoal filter respirator. During a 10­ to 11­hour day, he typically spent six hours sandblasting.

Case 2. A male non­smoker was diagnosed' with advanced silicosis, emphysema and asthma at age 49 after working 23 years as a tile installer. His work included polishing and drilling tile, and he was exposed to grout dust and sandblasting. He did not use a respirator. Information about dust control reportedly was not made available to workers.

Case 3. A male non­smoker was diagnosed with silicosis, emphysema and lung cancer at age 70 after working. 41 years as a brick mason. The diagnosis was made after an open­lung biopsy (a chest x­ray had shown no evidence of silicosis). This worker spent time around coke ovens doing fire brick work. He wore a respirator while working in dusty conditions. Information about dust controi was not available.

5/11/2017 EBSCOhost

http://web.b.ebscohost.com.libraryresources.columbiasouthern.edu/ehost/delivery?sid=abc12377­16e5­43d5­adef­552390caa9f8%40sessionmgr102&vid=11&hi… 4/7

Case 4. A 47­year­old male was diagnosed with severe silicosis after working 22 years as a rock driller. He  was  diagnosed  in  1992  after  suffering  respiratory  and  heart  failure.  In  spring  1994,  while  on  a ventilator,  the  man  died  of  respiratory  failure.  His  autopsy  confirmed  advanced  silicosis.  Before  his diagnosis, this worker had never had a chest x­ray. Drills he used were equipped with dust controls, which were usually inoperable.

Case 5. A male died of silicosis at age 69 after working two years as a tunnel construction worker and 40 years as a nurse. He had been exposed to silica during his two years in tunnel construction. Information about respirator use and dust control was not made available.

OSHA STANDARDS OSHA has not issued a specific performance­based standard for crystalline silica. However, crystalline silica is regulated under several other OSHA standards (Table 1).

EMPLOYEE PROTECTION PROGRAM OSHA 29 CFR 1926.55 states, "... to achieve compliance with the established PEL, the employer must first  implement engineering controls or administrative controls whenever feasible." Engineering controls include: dust suppression, substitution and ventilation. When ventilation is used, ventilation systems must be inspected on a regular basis. Administrative controls include job rotation, which reduces time exposed to  the  hazard.  When  such  controls  are  not  feasible,  personal  protective  equipment  (PPE)  or  other measures must be used to keep employee exposure below PEL.

AIR MONITORING It  is  the  employer's  responsibility  to  first  determine  whether  exposure  exists  at  any  level,  and  then determine what the exposure level may be. This need may be determined by:

knowledge of the presence of crystalline silica in the workplace; reason to suspect that airborne concentrations of crystalline silica exist; observations indicating exposure to crystalline silica such as employee complaints or symptoms; any  change  in  production  or  processes  that  may  result  in  an  increase  of  airborne  concentrations  of crystalline silica; results of personal air monitoring of the employee breathing zone. Note: Total dust samples are typically used in area sampling. To determine employee exposure, respirable sampling must be performed. This sampling separates (by size) SiO[2] particles capable of entering the lungs and causing silicosis.

PERSONAL HYGIENE FACILITIES AND PRACTICES To adequately protect workers, several provisions must be taken into account, and the following types of facilities provided:

handwash facilities; lavatories stocked with soap, towels; showers; change areas with provisions for storing clean and contaminated clothing; separate eating/lunch facilities located away from the exposure. In addition, work clothes may not be cleaned by blowing or shaking. They must be vacuumed with a high efficiency particulate air filter (HEPA) vacuum before removal.

PERSONAL PROTECtiVE EQUIPMENT

5/11/2017 EBSCOhost

http://web.b.ebscohost.com.libraryresources.columbiasouthern.edu/ehost/delivery?sid=abc12377­16e5­43d5­adef­552390caa9f8%40sessionmgr102&vid=11&hi… 5/7

The  employer  must  provide  PPE  that  protects  the  eyes  and  face,  head  and  extremities,  hand,  foot, hearing, full body and respiratory system. Employers must provide workers with disposable or washable clothes at the worksite. Employees must change into clean clothes before leaving the worksite.

RESPIRATORY PROTECTION Based  on  best  management  practice,  respiratory  protection  is  to  be  used  only  after  all  other  feasible engineering  and  administrative  controls  have  been  exhausted.  When  respirators  are  used,  employers must establish a respiratory protection program as outlined in 29 CFR 1910.134, 29 CFR 1926.103 and NIOSH's "Guide to Respiratory Protection."

MEDICAL SURVEILLANCE NIOSH  recommends  medical  examinations  be  made  available  to  employees  who  may  be  exposed  to crystalline before job placement (and at least every three months thereafter). Exams should be performed under the supervision of a licensed physician, be conducted during normal working hours and at no cost to employees. Exams should include a complete medical and occupational history; an annual chest x­ray; pulmonary function tests; and an annual evaluation for tuberculosis.

TRAINING Training is required by 29 CFR 1926.21 (Safety Training and Education) and 29 CFR 1926.59 (Hazard Communication). It must include:

instruction in the recognition and avoidance of unsafe conditions concerning crystalline silica; information concerning potential physical/health hazards and adverse health effects of crystalline silica; information on personal hygiene and required personal protective measures; details of the employer's hazard communication and crystalline silica programs, including information on labeling and material safety data sheets; instruction on the employer's PPE and respiratory protection programs, including selection, inspection, use and maintenance of respirators. HOUSEKEEPING To minimize the spread of silica, consistent housekeeping is required. Here are a few (cited) examples.

Exposed surfaces must be maintained free of the accumulation of silica dust. Dry sweeping and use of compressed air for cleaning work surfaces is strictly prohibited. Vacuum surfaces and clothing only with a HEPA­filter­equipped vacuum. SUMMARY Silica  meets  the  criteria  of  the  priority  planning  process.  Crystalline  silica  represents  a  serious  health hazard,  as  indicated  by  continuing  deaths  from  accelerated  silicosis.  Furthermore,  recent  studies demonstrate  a  statistically  significant  increase  in  lung  cancer  among  silicaexposed  workers.  Studies indicate that some workers are still exposed to high levels of silica, and suggest that the current OSHA standard is insufficient to protect against silicosis.

It is not clearly defined why a different testing procedure exists for measuring (estimating) the respirable crystalline silica within the construction industry. In contrast, general  industry has a method for actually measuring personal respirable dust from the worker's breathing zone. As with any performance­based standard, the language of the proposed rule should focus on the prevention of silicosis, thereby targeting facilities or activities that pose a reasonable chance of exposure above PEL. (Note: The presence of silica should be the issue and trigger point for testing.)

In  the  authors'  opinion,  OSHA  should  provide  more  guidance  (to  employers)  concerning  minimal requirements  for  silica­specific  safety  and  health  programs.  This  guidance  should  combine  the

5/11/2017 EBSCOhost

http://web.b.ebscohost.com.libraryresources.columbiasouthern.edu/ehost/delivery?sid=abc12377­16e5­43d5­adef­552390caa9f8%40sessionmgr102&vid=11&hi… 6/7

requirements of the cited standards taken from Appendix B in the SEE Placing combined requirements into a performance­based standard (specific to crystalline silica) would clarify the agency's requirements.

More  information  on  this  issue  is  available  on  OSHA's  website: www.OSHASLC/stc/SilicaCrystalline/index.html.

REFERENCES Clayton,  George  D.  and  Florence  E.  Clayton.  Patty's  Industrial  Hygiene  and  Toxicology,  General Principles. 4th ed. Vol 1. New York: John Wiley & Sons Inc., 1991.

"Crystalline  Silica."  OSHA  Compliance  Directive  CPL  2­2.7.  Washington,  DC:  Dept.  of  Labor, Occupational Safety and Health Administration, 1978.

"OSHA Launches A National Special Emphasis Program to Reduce Worker Silica Dust Exposures that Can Cause Silicosis." OSHA News Release, May 1996.

"Preventing Silicosis and Deaths from Sandblasting." NIOSH Alert, Publication No. 92­102. Washington, DC: National Institute for Occupational Safety and Health, 1992.

"Preventing  Silicosis  &  Deaths  in  Construction  Workers."  NIOSH  Alert,  Publication  No.  96­112. Washington, DC: National Institute for Occupational Safety and Health, 1996.

"Preventing Silicosis and Deaths in Rock Drillers." NIOSH Alert, Publication No. 92107. Washington, DC: National Institute for Occupational Safety and Health, 1992.

"Silica  Dust  Exposure  Can  Cause  Silicosis."  OSHA  Fact  Sheet.  Washington,  DC:  Dept.  of  Labor, Occupational Safety and Health Administration, 1996.

"Silicosis: Cluster in Sandblasters ­ Texas and Occupational Surveillance for Silicosis." Atlanta: Centers for Disease Control and Prevention, 1990.

"Work­Related Lung Disease Surveillance Report, 1994." DHHS (NIOSH) No. 94­120. Atlanta: Centers for Disease Control and Prevention, 1994.

                  TABLE 1 

OSHA STANDARD         REFERENCE 

1926.21               Safety Training and Education  1926.23               First Aid and Medical Attention  1926.27, 1926.51      Sanitation (hygiene)  1926.28               Personal Protective Equipment  1926.100              Head Protection  1926.101              Hearing Protection  1926.102              Eye and Face Protection  1926.103, 1910.134    Respiratory Protection  1926.55               Gases, Vapors, Fumes, Dust                        and Mists (PELs)  1926.57               Ventilation  1926.59, 1910.1200    Hazard communication  ~~~~~~~~ 

5/11/2017 EBSCOhost

http://web.b.ebscohost.com.libraryresources.columbiasouthern.edu/ehost/delivery?sid=abc12377­16e5­43d5­adef­552390caa9f8%40sessionmgr102&vid=11&hi… 7/7

By James E. Roughton 

James E. Roughton, CSP, CHMM, is district health and safety  manager, Atlantic Coast, Florida Region, for Fluor Daniel GTI,  Marietta, GA. Roughton is a member of ASSE's Georgia Chapter. 

By John C. Pierdomenico 

John C. Pierdomenico, CIH, is a health and safety manager for Fluor  Daniel GTI, based in Marlton, NJ. He is a professional member of  ASSE's Philadelphia Chapter, a member of the American Industrial  Hygiene Assn. (AIHA) and a member of AIHA's Gas and Vapor Detection  Systems Committee. He holds a B.S. in Environmental Resource  Management and an M.S. in Environmental Health. 

Copyright of Professional Safety is the property of American Society of Safety Engineers and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use.