plik


ÿþBEZPIECZECSTWO PRACY 6/2005 dr EWA GAWDA mgr in|. DOROTA KONDEJ Centralny Instytut Ochrony Pracy  PaDstwowy Instytut Badawczy Drobnodyspersyjne czstki metali  ocena nara|enia zawodowego W artykule przedstawiono zagadnienia dotyczce wystpowania drobnodyspersyjnych czstek metali PyBy i dymy s wchBaniane do orga- w powietrzu na stanowiskach pracy, na których s prowadzone procesy z udziaBem metali i ich zwizków. nizmu czBowieka gBównie przez drogi Podano przykBady procesów, w których czstki wytwarzane s w sposób celowy oraz niepo|dany. Poruszono oddechowe, a ich szkodliwy wpByw problemy zwizane z przeprowadzeniem oceny nara|enia zawodowego (pobieranie próbek, warto[ci naj- wy|szych dopuszczalnych st|eD). jest uzale|niony m.in. od stopnia rozdrob- nienia czstek zawieszonych w powietrzu Fine particles of metals  occupational risk assessment This paper presents issues related to the fine particles suspended in workplace air, where processes with metals and their na stanowiskach pracy. Mog równie| compounds are conducted. Examples of wanted and unwanted generation of particles are given. Problems connected with przedostawa si (by wchBaniane) do or- occupational risk assessment (sampling methods, threshold limit values) are brought up. ganizmu przez skór. Zbiór wszystkich czstek otoczonych powietrzem w okre- le kumuluj si te| w organizmie, zarówno Wprowadzenie [lonej objto[ci powietrza stanowi pyB w narzdach wewntrznych (np. nerkach, Przedmiotem artykuBu jest oddzia- caBkowity. Do ukBadu oddechowego prze- wtrobie), jak i w mózgu oraz ukBadzie Bywanie czstek metali w dziaBaniu in- dostaj si gBównie czstki znajdujce si kostnym, powodujc uszkodzenia, a nie- halacyjnym, które (w postaci czystej w strefie oddychania czBowieka. Czstki które mog by przyczyn chorób nowo- i w postaci zwizków) stanowi znaczc pyBu/dymu s wdychane przez nos oraz tworowych. grup czynników szkodliwych dla zdrowia usta i w zale|no[ci od swoich wymiarów W [rodowisku pracy w Polsce naj- w [rodowisku pracy w Polsce. Metale ulegaj depozycji w ró|nych odcinkach cz[ciej wystpuj: oBów, kadm, chrom, maj szereg wBa[ciwo[ci, które odró|niaj ukBadu oddechowego. kobalt, |elazo, cynk, cyna, miedz, nikiel je od innych pierwiastków, jak np.: meta- Ze wzgldu na mo|liwe skutki zdrowot- i inne. Z jednej strony s one szeroko liczny poBysk, dobre przewodnictwo ciepBa ne najbardziej szkodliwe s czstki o wy- stosowane, w zwizku z czym grupa osób i elektryczno[ci, dobre z reguBy wBa[ciwo- miarach umo|liwiajcych ich przenikanie nara|onych zawodowo jest stosunkowo [ci mechaniczne  mo|na je walcowa, do obszaru wymiany gazowej. Czstki te liczna, z drugiej natomiast, przynajmniej ku, toczy, frezowa, wyciga na druty stanowi pyB respirabilny, czyli pyB o [red- niektóre nale| do czynników szkodliwych  co powoduje ich szerokie zastosowanie. niej [rednicy aerodynamicznej czstek dla zdrowia czBowieka. Zmiany w syntezie Niektóre metale maj pozytywny wpByw 3,5±0,3 µm i geometrycznym odchyleniu biaBka i zaburzenia wytwarzania kwasu na organizm czBowieka jak równie| zwie- standardowym 1,5±0,1, który przedostaje adenozynotrifosforowego (ATP) s pod- rzt, czsto s wrcz niezbdne do ich wBa- si do obszaru wymiany gazowej, a wic stawowymi dziaBaniami szkodliwymi, [ciwego rozwoju i funkcjonowania (tzw. do pcherzyków pBucnych. które powoduj metale, uszkadzajc bBony mikroelementy  np. |elazo, cynk, wapD, Niektóre metale, przede wszystkim o ni- komórkowe oraz bBony organelli komór- magnez, miedz). Mog by dostarczane skiej temperaturze topnienia, w postaci pyBu kowych (mitochondriów, lizosomów z po|ywieniem i wod, jednak swoje lub dymu zawierajcego znaczne ilo[ci i jder). Zmiany procesów metabolicznych funkcje mog speBnia tylko w okre[lonych bardzo maBych czstek, a nawet par, w organizmie pod wpBywem metali lub st|eniach. Natomiast takie metale, jak: mog si znajdowa w strefie oddychania metaloidów (arsen, selen) s ujawniane za- oBów, rt, kadm, nikiel, które s zbdne pracownika [1]. To ostatnie stwierdzenie równo w postaci skutków biochemicznych dla organizmu, nale| do grupy zwizków dotyczy w szczególno[ci takich metali, jak jak i klinicznych, których wystpowanie toksycznych. oBów czy cyna oraz procesów z ich udzia- jest zwizane z krytycznym st|eniem Metale w postaci aktywnej mog by Bem zachodzcych w stosunkowo niskich pierwiastków w narzdach. przyczyn ostrych i przewlekBych zatru temperaturach, kiedy paruje swobodna po- zarówno przemysBowych, jak i [rodowi- wierzchnia stopionego metalu (np. w pro- Rozdrobnienie czstek skowych. OBów, rt czy kadm mog wy- cesach lutowania). zawieszonych w powietrzu stpowa w du|ych ilo[ciach w artykuBach Niektóre czstki mog mie wymiary na stanowiskach pracy spo|ywczych pochodzenia ro[linnego, nawet rzdu kilku nanometrów, czyli co jest spowodowane zanieczyszczeniem W warunkach przemysBowych pra- miliardowych cz[ci metra, co decyduje gleby. Metale te s zaliczane do ci|kich o ich szczególnych wBa[ciwo[ciach. Czst- cownicy nara|eni s przede wszystkim i nale| do czynników chemicznych o du|ej ka o wymiarach 1 µm jest 100 razy wiksza na metale i metaloidy oraz ich zwizki sile dziaBania toksycznego. Ogólnie uwa|a od czstki o wymiarach 10 nm, ale masie wystpujce w postaci pyBów lub/i dymów. si, |e pierwszym miejscem najbardziej tylko jednej czstki o wymiarach 1 µm, Pod pojciem pyBów metali rozumie si wra|liwym na dziaBanie szkodliwe metali odpowiada masa a| miliona czstek o wy- czstki ciaB staBych zawieszone w gazach, ci|kich jest bBona komórkowa. Wysoki zwBaszcza w powietrzu, powstajce gBów- miarach 10 nm (przy porównaniu przepro- stopieD powinowactwa do tych czynników wadzonym dla tej samej substancji). Przy nie w procesach obróbki mechanicznej. wykazuj grupy sulfhydrylowe, które re- Dymy natomiast obejmuj czstki ciaB rozpatrywaniu procesów z udziaBem metali aguj z metalami, i dlatego ich obecno[ i ich zwizków, w których nastpuje emi- staBych zawieszone w gazach, zwBaszcza mo|e zakBóca prawie wszystkie reakcje sja czstek drobnodyspersyjnych istotne w powietrzu, powstajce w procesach enzymatyczne, np. procesy obronne. Meta- termicznych lub chemicznych. s równie| informacje dotyczce stopnia 18 18 BEZPIECZECSTWO PRACY 6/2005 rozdrobnienia, poniewa|  nawet przy maBych czstek metali w powietrzu na sta- stosunkowo niskim st|eniu masowym nowiskach, na których s prowadzone czynnika szkodliwego  liczba czstek ró|nego rodzaju procesy z udziaBem metali. zawieszonych w powietrzu mo|e by Czstki drobnodyspersyjne zawierajce bardzo du|a. metale i ich zwizki mog wystpowa w konwencjonalnych zakBadach przemy- Pobieranie próbek powietrza Wystpowanie czstek sBowych podczas powszechnie stosowa- Bardzo wa|nym etapem pomiaru nych procesów technologicznych. Czstki drobnodyspersyjnych metali jest pobieranie próbek powietrza, które te powstaj wówczas jako produkt uboczny w warunkach przemysBowych powinno odbywa si zgodnie z zasadami prowadzonych procesów. Obecno[ znacz- W warunkach przemysBowych bar- okre[lonymi w odpowiednich normach [7, nych ilo[ci czstek drobnodyspersyjnych dzo drobne czstki (nawet o wymiarach 8]. Sposób pobierania próbek powinien by stwierdzano zarówno w dymach powsta- nanometrowych) zawierajce metale lub natomiast dostosowany do postaci w jakiej jcych podczas prowadzenia procesów ich zwizki mog by wytwarzane w spo- okre[lona substancja chemiczna znajduje przebiegajcych w wysokich temperatu- sób zamierzony, jak równie| mog by si w powietrzu, w otoczeniu pracownika, rach (na gorco), jak i w pyBach emito- emitowane w procesach przemysBowych a wic czy jest to np. pyB, pary, czy i pary wanych podczas obróbki mechanicznej jako czynnik niepo|dany. i pyB itp., a tak|e od stopnia dyspersji. SkBad (szczególnie podczas obróbki skrawaniem Czstki drobnodyspersyjne o wymia- frakcyjny pyBu/dymu w znacznym stopniu z zastosowaniem urzdzeD wysokoobroto- rach rzdu nanometrów s stosowane zale|y od sposobu jego powstawania, jak wych) [4-6]. przy produkcji nanomateriaBów. Jedn równie| temperatury procesu. Procesy przebiegajce  na gorco , z trzech gBównych grup nanomateriaBów Do pobierania próbek powietrza za- w których stwierdzono obecno[ bardzo (obok nanomateriaBów mineralnych oraz wierajcego czstki metali i ich zwizków maBych czstek to: nanorurek) stanowi nanotlenki metali, stosuje si ró|nego rodzaju filtry: gBównie  nakBadanie powBok, gdzie proszek np. tlenki cynku, indu, cyny, ceru, tytanu, membranowe, lecz tak|e bibuBowe, z wBó- jest uprzednio cz[ciowo stapiany, a na- glinu, krzemu oraz innych metali, w tym kien szklanych, polichlorku winylu itd. stpnie rozpylany na powierzchni w celu metali ziem rzadkich. Nanoczstki ditlenku Przyjmuje si, |e filtry takie praktycznie uzyskania cienkiej metalicznej powBoki tytanu i tlenku cynku s obecnie stosowa- w 100% zatrzymuj pyBy, dymy i ciekBe  rafinacja metali, ich obróbka oraz ne w filtrach przeciwsBonecznych oraz aerozole metali szkodliwych. Zrednica wytwarzanie stopów w szkle odpornym na zarysowanie. Nano- porów np. typowych filtrów membrano-  spawanie (gazowe, elektryczne, krystaliczny ditlenek tytanu i nanotlenki wych, stosowanych do pobierania próbek w osBonach gazów szlachetnych, laserowe, niektórych metali ziem rzadkich s wy- powietrza na zawarto[ metali, wynosi elektronowe itp.) korzystywane w produkcji katalizatorów, 0,85 µm (lub 1,5 µm).  cicie termiczne (gazowe, plazmowe, a tak|e w kosmetyce, m.in. w [rodkach Obecnie w literaturze [wiatowej mo|- laserowe) przeznaczonych do pielgnacji skóry wra|- na coraz cz[ciej znalez informacje nt.  lutowanie (mikkie i twarde). liwej oraz kosmetykach dla niemowlt. obecno[ci w powietrzu na stanowiskach Jak wynika z danych literaturowych, Tlenki metali i metale, np. ditlenek tytanu pracy, gdzie s realizowane procesy gBówny udziaB czstek emitowanych pod- czy metaliczne srebro i miedz, tworz z udziaBem metali, czstek o bardzo maBych czas prowadzenia tych procesów stanowi nanopowBoki fotokatalityczne o wBa[ciwo- wymiarach, niekiedy znacznie mniejszych zwykle czstki o wymiarach poni|ej 1 µm. [ciach samoczyszczcych, bakteriostatycz- od [rednicy porów filtra. Nale|y przypusz- W[ród nich wystpuj równie| czstki nych i dezodoryzacyjnych. cza, |e przynajmniej cz[ tych maBych znacznie mniejsze, nawet o wymiarach Nara|enie na czstki drobnodyspersyjne czstek nie zostanie zdeponowana na filtrze kilku nanometrów [4-6]. podczas produkcji nanomateriaBów nie wy- i wyniki pomiarów st|eD metali bd daje si jednak du|e, poniewa| wikszo[ w takim przypadku zani|one. Uzyskane Ocena procesów przebiega w kontrolowanych na ich podstawie informacje dotyczce nara|enia zawodowego warunkach, w zamknitych systemach warunków pracy na danym stanowisku wyposa|onych w odpowiednie instalacje Ocen nara|enia zawodowego na czyn- nie bd odzwierciedlaBy faktycznej wentylacyjne. Zwikszona emisja czstek niki chemiczne, wystpujce w powietrzu wielko[ci nara|enia zawodowego. Mo|na drobnodyspersyjnych mo|e mie miejsce na stanowisku pracy, przeprowadza si spróbowa temu zaradzi, wprowadzajc np. podczas operacji czyszczenia urzdzeD przez porównanie wielko[ci nara|enia odpowiednie modyfikacje w sposo- stosowanych przy produkcji nanomateria- inhalacyjnego pracownika, okre[lonego bie pobierania próbek powietrza. I tak Bów [2-4]. na podstawie pomiarów st|eD tych np. do pobierania próbek powietrza zanie- Bardziej istotna, w aspekcie zagro|enia czynników, z odpowiednimi warto[ciami czyszczonego oBowiem zaproponowano zdrowia pracowników, mo|e by obecno[ dopuszczalnymi. zastosowanie filtrów membranowych 19 19 BEZPIECZECSTWO PRACY 6/2005 z naniesionym jodem (filtry jodowane) miarowy czstek), mo|na przypuszcza, korzystaniem wBa[ciwych technik pomia- [1]. Nie s to jednak sprawy proste i popra- |e w przypadku przeprowadzania oceny rowych, jak absorpcyjna spektroskopia wienie skuteczno[ci zatrzymywania przez nara|enia na pyBy/dymy metali nale|aBoby atomowa (ASA), spektroskopia masowa standardowe filtry maBych czstek metali wyodrbnia frakcj obejmujc maBe, (MS) czy emisyjna analiza rentgenowska wymaga podjcia odpowiednich badaD. a mo|e bardzo maBe czstki. ze wzbudzeniem protonowym (PIXE). W odniesieniu do pyBów krzemionki Badania nad czstkami drobnodysper- Czstki drobnodyspersyjne metali (i innych pyBów) wyodrbnia si z pyBu syjnymi wymagaj równie| opracowania a warto[ci NDS caBkowitego frakcj respirabiln przez nowych procedur i uregulowaD prawnych Jest jeszcze drugi aspekt obecno[ci okre[lenie ró|nych warto[ci NDS dla pyBu zawierajcych definicje badanych wiel- drobnodyspersyjnych czstek metali caBkowitego i dla frakcji respirabilnej. ko[ci, warunków przeprowadzania badaD, w powietrzu w ró|nego rodzaju procesach W tym kierunku id te| zmiany w polskich sposobu postpowania, a tak|e ewentualnie z udziaBem metali i ich zwizków. W roz- warto[ciach normatywów higienicznych wprowadzenia odpowiednich normaty- porzdzeniu ministra gospodarki i pracy odnoszcych si do metali. W projekcie wów higienicznych. w sprawie najwy|szych dopuszczalnych rozporzdzenia MGiP z lutego 2005 r. dla * * * st|eD i nat|eD czynników szkodliwych glinu metalicznego wprowadzono dwie Ocen nara|enia na metale i metaloidy dla zdrowia w [rodowisku pracy [9] war- warto[ci NDS: dla pyBu/dymu caBkowitego (kadm, nikiel, oBów, miedz, arsen i wiele to[ci najwy|szych dopuszczalnych st|eD  2 mg/m3 oraz dla frakcji respirabilnej innych) oraz ich zwizki wystpujce (NDS) w wikszo[ci przypadków odnosz  0,7 mg/m3 [11]. w powietrzu na stanowiskach pracy obec- si do metalu i jego zwizków w przeli- Takie podej[cie do warto[ci NDS nie przeprowadza si jednak w odniesieniu czeniu na ten metal. Nie s uzale|nione narzuca konieczno[ skorygowania spo- do wszystkich czstek zawieszonych w ba- od postaci w jakiej ten metal znajduje si sobu postpowania na etapie pobiera- danym powietrzu, traktujc je jako caBo[ faktycznie w powietrzu na stanowisku pra- nia próbki powietrza. Nale|y bowiem (st|enie sumaryczne), bez uwzgldniania cy. W niektórych przypadkach (np. kadmu) wyodrbni z pyBu/dymu caBkowitego wymiarów czstek i mo|liwo[ci Batwiej- u[ci[lono, i| jest to pyB i dym (tu warto[ frakcj respirabiln. Mo|e jednak nale- szego wnikania do organizmu czBowieka NDS jest identyczna), albo (np. miedz) |aBoby wprowadzi dalszy podziaB, czyli czstek drobnodyspersyjnych, a wic cz- podano inn warto[ dla pyBu, a inn dla zaproponowa dodatkowo normatywy stek o potencjalnie wikszej  sile dziaBania dymu. W domy[le nale|y uzna, |e po- higieniczne dla najmniejszych czstek toksycznego . dana w tym rozporzdzeniu warto[ NDS metali obecnych w powietrzu otoczenia (i w niektórych przypadkach NDSCh) od- pracownika. Jest to jednak zagadnienie nosi si do pyBu/dymu caBkowitego. W po- do rozwizania przez toksykologów. PIZMIENNICTWO miarach przeprowadzanych w celu oceny Metody badania [1] Gawda E. Pobieranie próbek powietrza zanie- nara|enia zawodowego na poszczególne czyszczonego oBowiem.  BezpieczeDstwo Pracy czstek drobnodyspersyjnych metale oznacza si sumaryczn zawarto[ 3(260), 1993, 24-25 danego metalu w badanym powietrzu W przypadku czstek drobnodysper- [2] NanomateriaBy w przemy[le chemicznym.  filtr z pobran próbk mineralizuje si, syjnych wystpujcych w powietrzu, m.in.  PrzemysB Chemiczny 2004, 83/5, 255 przygotowuje roztwór do analizy i oznacza w procesach z udziaBem metali i ich zwiz- [3] Makles Z. NanomateriaBy  nowe mo|liwo[ci, st|enie okre[lonego metalu w tym roztwo- ków, specjali[ci rozwa|aj zastosowanie nowe zagro|enia.  BezpieczeDstwo Pracy 2 (403), 2005, 2-4 rze np. metod absorpcyjnej spektrometrii innych metod pomiarowych ni| stosowane atomowej (ASA), a nastpnie wylicza si obecnie przy ocenie nara|enia zawodowe- [4] Luther W. (ed.) Industrial application of nanomate- rials  chances and risks. Technology analysis. Future st|enie w 1 m3. Te warto[ci odnosi si go [4, 5, 12]. Ze wzgldu na wBa[ciwo[ci Technologies Division of VDI Technologiezentrum do warto[ci najwy|szych dopuszczalnych czstek drobnodyspersyjnych (du|a liczba GmbH. Düsseldorf 2004 st|eD i ocenia na tej podstawie warunki i du|a powierzchnia przy stosunkowo maBej [5] Aitken R. J., Creely K. S., Tran C. L. Nanoparticles: pracy (sposób interpretacji wyników okre- masie czstek) proponuje si raczej prze- An occupational hygiene review. Research Report [la PN-Z-04008-7:2002 [7]). prowadzenie pomiaru st|enia liczbowego 274. HSE Books. 2004 W sytuacjach rzeczywistych znaczna czstek, rozkBadu wymiarowego czstek, [6] BIA Report 7/2003e. BIA  Workshop  Ultrafine aerosols at workplaces . HVBG. Sankt Augustin cz[ czstek o wymiarach mniejszych st|enia odnoszcego si do powierzchni 2004 ni| [rednica filtrów u|ytych do pobierania lub zbadanie budowy czstek (w tym skBa- [7] PN-Z-04008-7:2002. Ochrona czysto[ci po- próbek zostanie jednak na filtrze zatrzy- du chemicznego). Przeprowadzenie tego wietrza. Pobieranie próbek. Zasady pobierania mana. Dzieje si tak dziki dominujcemu typu pomiarów bezpo[rednio na stanowi- próbek powietrza w [rodowisku pracy i interpretacji dyfuzyjnemu mechanizmowi filtracji, któ- sku pracy nastrcza jednak wiele trudno[ci wyników remu najsilniej podlegaj czstki o maBej i na obecnym etapie niemo|liwe jest sto- [8] PN-EN 689:2002. Powietrze na stanowiskach [rednicy [10] i wyniki pomiarów bd sowanie ich w rutynowych badaniach. pracy. Wytyczne oceny nara|enia inhalacyjnego na czynniki chemiczne przez porównanie z warto[cia- zani|one przypuszczalnie w stosunkowo Przyrzdy umo|liwiajce przeprowadzenie mi dopuszczalnymi i strategia pomiarowa niewielkim stopniu. Pozostaje jednak nieja- tego typu pomiarów s drogie i chocia|by [9] Rozporzdzenie Ministra Gospodarki i Pracy sne, czy informacja nt. wielko[ci nara|enia ze wzgldu na swoje wymiary oraz ci|ar z dnia 29 listopada 2002 r. w sprawie najwy|szych na metale, uzyskana tylko na podstawie maj ograniczone zastosowanie. Bardziej dopuszczalnych st|eD i nat|eD czynników szkodli- porównania sumarycznych warto[ci st|eD celowe wydaje si opracowanie i udosko- wych dla zdrowia w [rodowisku pracy (DzU nr 217, wszystkich czstek metalu zawieszonych nalanie przyrzdów (np. precypitatorów poz. 1833) w powietrzu (bez uwzgldnienia faktu Ba- termicznych, impaktorów niskoci[nienio- [10] Brown R.C. Air filtration. Pergamon Press, Oxford 1993 twiejszego wnikania do dróg oddechowych wych), umo|liwiajcych pobór próbek [11] Rozporzdzenie Ministra Gospodarki i Pracy czstek drobnodyspersyjnych), bdzie o [ci[le okre[lonych parametrach, w tym w sprawie najwy|szych dopuszczalnych st|eD wystarczajca. zapewniajcych odpowiedni separacj i nat|eD czynników szkodliwych dla zdrowia w [ro- Poniewa| o szkodliwym wpBywie i klasyfikacj czstek na stanowiskach dowisku pracy  projekt z lutego 2005 czynnika na organizm czBowieka decy- pracy, a nastpnie przeprowadzenie [12] Nanoscience and nanotechnologies: opportu- duj nie tylko wBa[ciwo[ci chemiczne, ich analizy w warunkach laboratoryjnych nities and uncertainties. The Royal Society & The ale równie| fizyczne (w tym rozkBad wy- i okre[lenie skBadu chemicznego, z wy- Royal Academy of Engineering, London 2004 20 20 20 20

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Ocena narażenia zawodowego na hałas
Ocena warunków geologicznych na Podstawie Szczegółowej Mapy geologicznej Polski(1)
Ocena ryzyka zawodowego na stanowisku pracy nauczyciela wychowania fizycznego
Ocena ryzyka zawodowego na stanowisku1
Ocena wpływu lecytyny na parametry morfologiczne i biochemiczne krwi psów z zaburzonym profilem lipi
ocena procesu spalania na podstawie wykresu indykatorowego
narazenie nauczycieli na halas
ocena procesu spalania na podstawie wykresu indykatorowego…
Ocena haasu maszyn na podstawie poziomu cinienia akustycznego emisji
Ocena narażenia dermalnego
Instrukcja Do oceny narażenia człowieka na hałas w środowisku pracy
ORP narażenie populacji na promieniowanie jonizujące
06Energia kinetyczna czastki a praca sil dzialajacych na czastke

więcej podobnych podstron