روشها و تجهيزات نمونه برداري آلاينده هاي شيميايي هواي محيط كار روشها و تجهيزات نمونه برداري آلاينده هاي شيميايي هواي محيط كار عليرضا ابراهيمي حريري كارشناس ارشد بهداشت حرفه اي

تقسیم بندی آلاینده های شیمیایی بر مبنای حالت فیزیکی تقسیم بندی آلاینده های شیمیایی بر مبنای حالت فیزیکی گاز: موادی با دانسیته و ویسکوزیته پایین که در شرایط معمول محیطی دمای 25 درجه و فشار یک اتمسفر بالای درجه حرارت بحرانی قرار دارند و بطور یکنواخت در محیط پراکنده می شوند غلظت اغلب بر حسب PPM بیان می شود. هلیوم، منوکسید کربن، دی اکسید کربن، فرمالدئید، اتیلن اکساید گازها می توانند دارای رنگ باشند مانند کلر سبز رنگ، اکسید ازت خرمایی رنگ و... یا بیرنگ باشند برخی دارای بو هستند مانند فرمالدئید برخی بی بو مانند منوکسید کربن

تقسیم بندی آلاینده های شیمیایی بر مبنای حالت فیزیکی تقسیم بندی آلاینده های شیمیایی بر مبنای حالت فیزیکی بخار: اگر فشار بخار یک مایع بیشتر از فشار اتمسفری بخار از سطح مایع و یا مستقیما از سطح مواد جامد وارد اتمسفر می شود. ترکیبات فرار فشار بخار بیشتر از 1 میلی متر جیوه دارند ترکیبات غیر فرار فشار بخاری در حدود107-و یک دارند ترکیبات غیر فرار فشار بخار کمتر از 107

تقسیم بندی آلاینده های شیمیایی بر مبنای حالت فیزیکی تقسیم بندی آلاینده های شیمیایی بر مبنای حالت فیزیکی مواد ذره ای: شامل اجزاء ریز مواد جامد یا مایع مانند گردو غبار، فیوم، میست، دود، دوده، که اگر در فاز گازی هوا قرار گیرند اصطلاح آئروسل به آنها اطلاق می گردد. سمیت آنها به سایز، شکل، ساختار شیمیایی و ترکیب آنها ربط دارد. بر حسب میلی گرم بر متر مکعب، فیبر بر سی سی یا فیبر بر سانتی متر مکعب یا میکرو گرم بر متر مکعب بیان می گردند. پاسخ بدن تابعی از ابعاد، غلظت، سطح، مورفولوژی، حلالیت، ترکیب شیمیایی ذره بستگی دارد. در خصوص حلالیت مثلا نمک های معدنی سرب، سولفید سرب، و اکسید های آن کم محلول هستند در صورتی که نیترات، کلرات، کربنات و منوکسید سرب به سرعت در مجاری بینی جذب می گردند.

در خصوص کاهش قطر آئرودینامیک سمیت برخی مواد نظیر اکسید تیتانیوم که در حالت معمولی بی اثر است افزوده می شود گردو غبار: از ابعاد 0.1 میکرون تا 400 میکرون وجود دارد. به دو صورت پلی دیسپرس( منشاء مکانیکی) و منو دیسپرس( واکنش شیمیایی) در محیط کار می تواند پراکنده شود که اولی بیشتر دیده می شود. تکنولوژی نانو و تشکیل هسته اتکین ذرات تاری( 0.38-0.76)

اسموگ: ترکیبی از هیدرو کربن ها با اکسید نیتروژن، گوگرد و آب در حضور اشعه ماورا بنفش و جزء آلاینده های زیست محیطی است فیوم: محصول فرایند های با انرژی کافی نظیر احتراق، تقطیر، کلسیناسیون، کندانسه شدن، تصعید و واکنش شیمیایی می باشد قطر 0.001-1 میکرون دارند.

میست: قطرات کروی که در اثر کندانسه شدن حالت گازی مواد در مایع یا در اثر انتشار به روش های اسپری، اتمایز، دمیدن گاز به مایع تولید می شود قطر 0.1-10 میکرون دارد. آبکاری ها، میست آب صابون، میست روغن در محیط زیست هم میست اسیدی داریم فاگ به غلظت بالای میست هوابرد اطلاق می گردد. دود: مخلوط پیچیده ای از ذرات جامد، مایع . گاز و بخار است ابعاد 0.01-1 میکرون در اثر احتراق ناقص ذغال سنگ، چوب، سیگار و...

انواع ارزيابي آلاينده هاي شيميايي ارزيابي كيفي (Qualitative) ارزيابي كمي ( Quantitative) تعريف نمونه برداري از هوا( Air sampling)

خصوصيت نمونه هوا غلظت مواد شيميايي موجود در نمونه معادل غلظت مواد در هواي محيط كار باشد دانسيته آن معادل دانسيته هواي محل نمونه برداري باشد بدون ايجاد تغيير در شرايط طبيعي فرايند توليد جمع ْآوري شود از زمان جمع آوري تا آناليز دچار تغييرات فيزيكي و شيميايي نشود

اهداف نمونه برداري شناسايي شرايط نا ايمن(Unsafe condition) و غير قابل قبول (Unsatisfactory)و منابع آن( ارزشيابي دستگاهها از لحاظ ميزان توليد آلاينده) كمك به طرح هاي كنترلي فراهم آوردن تاريخچه اي از تغييرات در محيط كار فراهم آوردن بستري جهت شناسايي ريسك ابتلا به بيماريهاي ناشي از كار و تعيين مواجهه شغلي با آلاينده هاي مختلف

تحقيق و پژوهش رعايت استاندارد و قوانين بهداشتي تعيين كارايي وسايل حفاظت فردي Full facepiece APF=50

محل هاي نمونه برداريLOCATION محلي يا ناحيه اي ( Area monitoring) فردي ( monitoring Personnel) منبع (Source moniroring)

Breathing Zone

از محيط كار چه كساني بايد نمونه برداري شود كارگراني كه مستقيما در معرض آلاينده هستند كارگرني كه در نزديكي منبع آلودگي قرار دارند كارگراني كه در محل دورتري قرار دارند ولي شكايت دارند

مدت و زمان نمونه برداريDuration حساسيت روش تجزيه غلظت قابل قبول و قابل انتظار آلاينده در هوا دبي نمونه برداري تراكم پيش بيني شده آلاينده د رهواي محيط كار

دسته بندي زمان نمونه برداري نمونه برداري 8 ساعته Fullday نمونه برداري پي در پي با زمان مساوي يا نامساويMultiple

مزيتهاي نمونه برداريMultiple كوتاه شدن دوره نمونه برداري عدم از دست رفتن تمامي نمونه ها كسب اطلاعات در خصوص ميزان آلاينده در ساعات مختلف شيفت كاري

تقسيم بندي زمان نمونه برداري partial Long term Short term or Peak Grab

چند نمونه مورد نياز است تحقيقات و پژوهش نمونه برداري جهت بررسي كيفيت كارهاي كنترلي نمونه برداري جهت ارزيابي ميزان آلاينده در يك محيط بسته به هدف،غلظت، نحوه انتشار آلاينده حداقل 5-2 نمونه بايد گرفته شود

چند نمونه مورد نياز است با جمع آوري 10-6 نمونه در گام اول اگر نتايج حاصل از ارزيابي نمونه ها بسيار كمتر يا بيشتر ( كمتر از 10 درصد يا بيشتر از 100 درصد) حدود مجاز مواجهه شغلي بود نيازي به جمع آوري نمونه هاي بعدي نمي باشد. N: تعداد نمونه d: خطاي نمونه برداري δانحراف معيار بررسي مقدماتي

درصد اطمينان و خطا

نمونه ها چگونه بايد گرفته شود آساني كاربرد راندمان وسيله يا روش اعتبار وسيله اي كه تحت شرايط كاري مختلف و محل هايي كه استفاده مي شود(Reliability ) نوع تجزيه در دسترس بودن وسيله تجربه فرد متخصص

Accuracy- Precision صحت : اختلاف بين معدل اندازه گيري هاي مكرربا معدل واقعي يك آزمايش صفر باشد. تفاوت بين مقدار اندازه گيري و مقدار واقعي دقت: قابليت اعتماد و تكرار اندازه گيري و تعداد ارقام معني دار آن اطلاق مي شود.

Errors Determine error In determine error انواع خطاهاي معين: 1- دستگاهي 2- مواد 3- محاسباتي خطا هاي نامعين يا تصادفي روی دقت تاثیر می گذارد و جهت گیری خاصی ندارد.

اجزا ست نمونه برداري مكنده هوا يا پمپ لوله هاي رابط فلومتر هد نمونه برداري(Head sampler & Media)

پمپ ها پمپهاي نمونه بردار فردي پمپهاي نمونه بردار محيطي

پمپهاي شركت SKC

پمپهاي شركت Sibata

پمپهاي شركت Gilian

پمپهاي شركت MSA

پمپهاي با دبي پايين (زير 0.5ليتر)

پمپ هاي محيطي

پمپ هاي دستي

پمپهاي ديافراگمي دراگر

كاليبراسيون تعيين مقدار واقعي اشل قرائت، حجم يا هر ميزاني كه بوسيله سيستم قرائت يك دستگاه بدست مي آيد البته در حدود معين در مبحث نمونه برداري كاليبراسيون يعني قراردادن و تائيد ميزان جريان هوا در واحد زمان در پمپ قاعدة 1- قبل و بعد از استفاده از وسيله تا آنجائيكه امكان دارد كاليبراسيون را انجام دهيد. قاعدة 2- سعي كنيد يك ميزان جريان ثابتي را در طول نمونه برداري داشته باشيد. قاعدة 3- تا آنجائيكه امكان دارد كاليبراسيون را در همان دما وفشار محل آزمايش انجام دهيد.

كاليبراسيون پمپ ها كاليبراتور هاي حجمي 1- بورت حباب صابون 2- گازمتر ها كاليبراتور هاي دبي( ميزان جريان) 1- روتامتر 2- اورفيس بحراني

مراحل كاليبراسيون پمپ نمونه بردار فردي با دستگاه حباب صابون وسايل: بورت 1 ليتري بشر محلول آب و صابون كرنومتر پمپ نمونه برداري با دبي 5 – 1 ليتر بر دقيقه. نمونه بردار

روش انجام آزمايش: 1- آماده سازي بورت 2- اتصال پمپ نمونه بردار به بورت 3- قرار دادن پمپ نمونه بر روي دبي مورد نظر در دامنة 5 – 1 ليتر بر دقيقه 4- تماس انتهاي بورت با محلول آب و صابون 5- ثبت زمان طي مسافت يك حبا ب از ابتدا تا انتهاي مدرج بورت (1 – 0 ليتر) براي پنج بار و سپس بدست آوردن ميانگين زمان هاي قرائت شده توسط كرنومتر و انحراف معيار در دبي هاي 1, 2, 3, 4 و 5 با توجه به دبي تعيين شده جهت نمونه برداري. 6- تقسيم نمودن ميانگين زمان هاي اندازه گيري در پنج بار در دبي مشخص بر حجم بورت براي بدست آوردن دبي واقعي پمپ. 7- ترسيم نمودار كاليبراسيون مطبق شكل.

نمودار كاليبراسيون پمپ نمونه برداري فردي 2/85 1/75 1/25 دبي واقعي (آنچه از كاليبراسيون بدست مي آيد) برحسب ليتر بر دقيقه 1 2 3 دبي ظاهري (آنچه پمپ نمونه بردار نشان ميدهد) برحسب ليتر بر دقيقه

وسايل كاليبراسيون كاليبراسيون اوليه بطري ماريوتيMariotte's Bottle- پيستون بدون اصطكاك

كاليبراتور حباب صابون

ست نمونه برداري در هنگام كاليبراسيون

محدوديت هاي وسايل استاندارد اوليه كاربرد آنها محدود است به فشار معمولي جو حجم آنها محدود است براي دبي هاي پايين مناسبند استفاده از آنها ورزيدگي مي خواهد

گاز متر ها

مزايا و معايب استفاده ازگاز متر خشك از نظر مكانيكي ممكن است آسيب ببيند( افزايش حجم) احتمال افت فشار احتمال نشت گاز مي توان آن را تحت فشار زياد بكار برد مي توان حجم زيادي را با آن اندازه گيري نمود

لوله پيتو لوله پيتو دستگاه استانداردي است كه براي اندازه گيري سرعت جريان هوا بكار مي رود اگر با دقت طراحي شود احتياج به كاليبره كردن مجدد ندارند از دو لوله هم مركز تشكيل شده كه سوراخ لوله داخلي روبروي جريان هوا قرار مي گيرد. لوله خارجي فشار استاتيك را اندازه گيري مي نمايد داراي سوراخ هايي در محيط است. اختلاف فشار بين لوله داخلي و خارجي مساوي فشار سرعت است

استاندارد مياني گازمتر تر، خشك، لوله پيتو

كاليبراتور هاي خشك Defender Primary Standard Calibrator در سه نوع Defender Primary Standard Calibrator, 5 to 500 ml/min Defender Primary Standard Calibrator, 50 to 5000 ml/min Defender Primary Standard Calibrator, 300 to 30,000 ml/min

استانداردهاي ثانويه روتامتر، وانتوري، اورفيس

روتامتر اندازه بر حسب ميزان دبي كه نشان مي دهند در دبي بالا بر حسب فوت مكعب بر ساعت يا دقيقه است تاثير مواد شيميايي( حلال-اسيدو...) بر روي روتامتر كاليبراسيون روتامتر بر اساس دستورالعمل Osha ماهي يكبار نظافت مرتب روتامتر

نحوه عبور جرياندر روتامتر

نحوه قرائت روتامتر

كاليبراسيون روتامتر با بورت حباب صابون نصب پمپ و بورت حباب صابون تنظيم پمپ روي حداكثر دبي روتامتر و كاليبره كردن با بورت باز كردن بورت و نصب روتامتر و قرائت دبي پمپ تكرار آزمايش بدست آوردن دبي

كاليبراسيون روتامتر اگر اختلاف از 5 درصد تجاوز كرد روتامتر را پاك كرده كاليبراسيون تكرار مي شود اگر اختلاف در محدوده 5 درصد باشد كاليبراسيون با اعداد ديگر ادامه پيدا مي كند معمولا دبي هاي 1- 1.5- 2-2.5 را انتخاب مي نماييم اگر اختلاف پس از چند بار كاليبره كردن كماكان از 5 درصد بيشتر بود عدد جديد دبي مورد نظر ما مي باشد با استفاده از دبي واقعي در مقابل عدد قرائت شده از روتامتر( دبي ظاهري) نمودار رسم كرده اگر بيش از يك نقطه وجود داشته كه مستقيم بودن خط را دچار مشكل نمايد يا روتامتر خراب است يا روش كاليبراسيون شرايط دما و فشار بالاي برگه كاليبراسيون نوشته شود.

تئوري فيلتراسيون بدام اندازي مستقيمinterception ته نشست ناشي از اينرسي inertial ته نشيني ناشي از جذب الكترو استاتيك ته نشيني ناشي از نيروي ثقل و وزن

تقسيم بندي ذرات بر حسب قطر ائروديناميكي توده ذرات استنشاقي Inhalable particle mass=IPM Dust particles having a 50% cut-point of 100 µm. These dust particles are hazardous when deposited anywhere in the respiratory tract. توده ذرات قابل تنفسThoracic particulate mass=TPM Dust particles having a 50% cut-point of 10 µm. These dust particles are hazardous when deposited anywhere in the lung airways and gas-exchange regions. توده ذرات تنفسي=RPM Respirable particulate mass having a 50% cut-point of 4 µm. These dust particles are hazardous when deposited anywhere in the gas-exchange regions.

نمودار ميزان ته نشيني ذرات در سيستم تنفسي

ته نشيني ذرات در سيستم تنفسي

تقسيم بندي نمونه بردارها(sampler) نمونه بردار هاي عمومي يا گرد و غبار كلي (Total dust sampler) نمونه بردار انتخاب سايزيSize selective نمونه بردار تمايز سايزي مانند كاسكت ايمپكتور نمونه بردار ائروسل هاي بيولوژيك

هولدر هاي Open face

انواع هولدرمورد استفاده در نمونه برداري هولدر IOM چون نمونه بردار هاي open face بواسطه اشكال در طراحي دهانه، حساسيت به سرعت جابجايي جريان هوا و جهت قرار گيري دهانه قادر به ارائه نتايج منطبق بر واقعيت ميداني نبودند هولدر هاي IOM طراحي شدند. قابليت نمونه برداري در سرعت جريان هواي محيطي 0.5-6.2 متر بر ثانيه مي باشد. طراحي ورودي هوا ضمن ايجاد شرايط اورفيس مانع از تداخل بدنه نمونه بردار با نمونه برداري مي شود. با نصب فوم مي توان Respirable dust را هم نمونه برداري كرد 25mm Inhalable dust Plastic material كاهش افت هوا كاربرد آسان- كوچك – وزن كم

هولدر IOM

اجزاي تشكيل دهنده هولدرIOM

جدول نمونه برداري موثر هولدر IOM Inhalable Particle Matter Fraction Collected (% Particle Aerodynamic Diameter (μm) 100 97 1 94 2 87 5 77 10 65 20 58 30 54.5 40 52.5 50

Button Aerosol sampler

Button Aerosol sampler جمع آوري ذرات Inhalable در دبي 4 ليتر در دقيقه حساسيت كم نسبت به جريان باد كوچك و سبك كاهش احتمال نمونه برداري از ذرات بسيار بزرگ مناسب براي جمع آوري ذرات بيو ائروسل مناسب براي نمونه برداري فردي و محيطي

GSP sampler و CIS نمونه بردار ذرات تنفسي با ورودي مخروطي حساسيتي به سرعت جريان و جهت وزش جريان هاي محيطي ندارد براي جمع آوري گردو غبار كلي

سيكلون پلاستيكيPlastic Dewell-Higging cyclone

Dorr oliver cyclone از اولين سيكلون هاي توليدي توسط كشور آمريكا مي باشد از نايلون غير هادي ساخته شده و مستعد تجمع الكتريسته ساكن و از دست رفتن ذرات در مسير و سطوح داخلي نمونه بردار مي باشد هوا از زانويي 90 درجه عبور كرده ذرات درشت بر اثر نيروي اينرسي از جريان هوا جدا شده در يك محفظه جمع مي شود.

ست نمونه بردار+سيكلون

Plastic cyclone character ‍cutpoint50%=5µ in flow 1.9 lit/min cutpoint50%=4µ in flow 2.2 lit/min Size 25 or 37 mm ميزان دبي مناسب 2/2 ليتر در رقيقه اي

سيكلون آلومينيومي Cutpoint50%= 3.5µ در دبي 2.8 سبك و كوچك وضد الكترواستاتيك Size 25 or 37 mm قابل استفاده جهت استاندارد متد هاي 7500 و 600 موسسهNIOSH امكان joint با هولدر 3 قسمتي open face متناسب با منحني كارايي جمع آوري ذرات موسسه NIOSH-ACGIH-ISO-CEN دبي بهينه 2.5ليتر در دقيقه

Aluminum Cyclone for Respirable Dust

Asbestos head and cowl فيلتر MCE Pore Size 0.8 µm

Cassette holder 2 or 3 piece Light MCE 37 mm filter

Cassette Sealing Shrink Bands

Cassette holder

GS-3 Respirable dust Cyclone

10mm Static Conductive Nylon Cyclone جهت نمونه برداري ذرات گردو غبار براي تعيين درصد سيليس آزاد متبلور فيلتر 10 ميلي متري Cutpoint50% براي آنها 4 ميكرون در دبي 2.75

مزاياي استفاده از سيكلون GS-3 برخورداري از منحني RESPIRABLE سازمانهاي Iso-ACGIH-CSN حذف اثر الكترواستاتيك برخورداري از طراحي ورودي جهت كاهش افت ذرات ناشي از برخورد(چند ورودي) محدود ساختن سرعت باد و هواي محيطي دبي بالاتري نسبت به سيكلون هاي ديگر دارد.2.75

‍‍Cascade impactor داراي بهترين راندمان در دبي 9 ليتر در دقيقه در نوع اندرسن جمع آوري ذرات در دبي 28.3 ليتر انجام مي شود مناسب براي نمونه برداري محيطي *جداسازي دقيق ذرات در قطرهاي 2.5 1-0.5-0.25ميكرون جلوگيري از افت فشار

Cascade impactor داراي پنج مقر قرار دادن فيلتر( در نوع اندرسن 8 مقر وجود دارد) ذرات بزرگتر از 2.5ميكرون تا 10ميكرون 2.5تا1 ميكرون 1تا0.5 ميكرون –0.5تا0.25و ذرات كوچكتر از 0.25ميكرون فيلتر 25 ميلي متري براي 4 مقر اول و 37 ميلي متري براي زير 0.25ميكرون پمپ Leland legacy با دارا بودن تيغه هاي آلومينيومي و استفاده از اورفيس با سايز هاي مختلف امكان توزيع يكنواخت ذرات را فراهم مي كند

Anderson cascade impactor

Moudi cascade impactor

Personal Environmental monitor

Personal Environmental monitor جهت جمع آوري گردو غبار هواي داخل محيط indoor air ذرات انتخابي در Cutpoint50% 2.5 و 10 ميكروني هستند دبي مناسب 2 ليتردر دقيقه فيلتر 37mm داراي 3 بخش در پوش يا كلاهك- رينگ جهت جلوگيري از نشت هوا- كف مانيتور محل استقرار فيلتر فيلتر مناسب PTFE(Polytetrafluoroethylene Filters ) با پور سايز 2 ميكرون به همراه حلقه پلي اولفيني 37 ميلي متري براي نمونه برداري از انتشارات سوخت هاي ديزلي در نمونه برداري محيطي براي ذرات با قطر 2.5 و 10 ميكرون مناسب مي باشد.

Abrasive Blasting sampler for heavy metal

Abrasive Blasting sampler for heavy metal داراي در پوش كروي متخلخل داراي صفحه محافظ جهت جلوگيري از آسيب فيلتر جلوگيري از تجمع بيش از حد ذرات بر روي فيلتر هر يك از روزنه ها مانند يك اورفيس عمل مي كند نزديكي فيلتر به سطح داخلي باعث كاهش افت انتقال مي شود

نمونه بردار فردي و محيطي PEM داراي دو درپوش جهت نمونه برداري ذرات با قطر 2.5 و10 ميكرون دبي مورد استفاده 10 ليتر در دقيقه تايمر قابل برنامه ريزي تا 7 روز فيلتر 37mm از جنس PTFE

Filter Character جنس فيلتر دبي مورد نياز مقاومت فيلتر

انواع فيلتر فيلتر رشته اي سلولزي جداسازي مايعات از جامدات ضخامت كمتر از 0.25ميكرون جاذب الرطوبه فيلتر واتمن41 ارزان- مقاومت مكانيكي بالا-

فيلتر غشايي استر سلولزي در سه دسته استر نيترات،استر استات، استر هاي مخلوط بسيار نازك است و خلل و فرج آنها توسط قطرات مايع مسدود مي شود با قطر 37 ميلي متري با پور سايز 0.8 و0.4 ميكرون در دسترس است براي فيوم ها بسيار مناسب است زيرا به سهولت هضم اسيدي مي شود. شفاف سازي آسان جهت مطالعات ميكروسكوپي(آزبست) آلودگي زمينه اي بسيار پايين به فلزات آنها را براي نمونه برداري هاي زيست محيطي فلزات مناسب ساخته يك سمت فيلتر صاف و سمت ديگر مات و زبر است براي نمونه برداري از الياف سطح صاف آن روبروي جريان هوا قرار مي گيرد

فيلتر فايبر گلاس مقاومت مكانيكي كمي دارند گران قيمت رطوبت گيري كمتر از نوع سلولزي مقاومت بالا در برابر حرارت راندمان جمع آوري بالا با حلال هايي نظير بنزن- آب- اسيد نيتريك قابل حل شدن در گذشته درروش گراويمتري هم استفاده مي شدند استفاده از هولدر مناسب جهت جلوگيري از ساييدگي فيلتر

فيلتر هاي رشته ايي مخلوط سلولز-آزبستوز سلولوز- فايبر گلاس سلولز –استر در نمونه برداري ذرات كه بروش وزن سنجي آناليز مي شوند بدليل مشكل جدا سازي آلاينده كاربردشان كم است نمونه برداري از ذرات معلق راديوكتيو

فيلتر هاي رشته اي پلاستيكي فيلتر هاي رشته اي پلاستيكي فيلتر ميكرو سوربان از جنس پلي استيرن مقاومت كم در برابر جريان هوا راندمان جمع آوري بالا مناسب براي روش هاي وزن سنجي رطوبت پذيري پايين حتما از Suported pad استفاده شود فيلتر pvc از پر مصرف ترين اين گروه از فيلتر ها

فيلتر pvc اب گريز خاكستر كم وزن كمي دارد

فيلتر ممبران(غشايي) جايگزين نوع رشته اي ضخامت غشا150 ميكرون دواير متخلخل تشكيل فيلتر را مي دهند نيترات سلولز- نايلون- pvc- پلي آميد- پلي سلفون-نقره اي-تري استات سلولز- تفلون-پلي پروپيلن وزن كم- خاكستر بسيار كم- قابل حل در متانل و استن و بسياري از حلال هاي الي راندمان با كاهش پور سايز فيلتر كاهش پيدا مي كند

فيلتر هاي پلي كربنات نوكلئوپور Nucleopore filter ضخامت 10 ميكرون از صفحه پلي كربنات در مجاورت اورانيوم كه تشعشعات و جريانات نوترون ها ناشي از اورانيوم 235 ايجاد سوراخ در فيلتر مي نمايد. تثبيت سوراخ با يك ماده شيميايي پورسايز بين0.3-0.8 داراي سطح صاف

0.5-µm, 1.0-µm, and 2.0-µm pore sizes PTFE Membrane Filters 5.0-µm and 60-µm pore sizes 0.5-µm, 1.0-µm, and 2.0-µm pore sizes

PTFE Membrane Filters نسبت به اسيدها و حلال ها مقاومت خوبي دارند تا درجه حرارت 260 درجه را تحمل مي نمايند نوع 13 ميلي متري آن جهت استفاده در استاندارد متد5517 Niosh موجود مي باشدPOLYCHLOROBENZENES جاذب الرطوبه مي باشد نوع استريل شده جهت نمونه برداري بيوائروسل ها

نحوه نمونه برداري از گردو غبار respirable NIOSH 0600

نحوه نمونه برداري از گردو غبار respirable NIOSH 0600 پمپ 5-1ليتري هولدر- سيكلون فيلتر 25 ميلي متري PVC لوله هاي رابط روتامتر ترازوي آناليتيك با دقت يكصدم ميلي گرم

محاسبات C: غلظت بر حسب W1-W2 تفاوت وزن ثانويه و اوليه فيلتر بر حسب ميلي گرم B2-B1 تفاوت وزن اوليه و ثانويه فيلتر شاهد بر حسب ميلي گرم V: حجم هواي تصحيح شده

تصحيح حجم هواي نمونه برداري شده Vs: حجم هواي تصحيح شده Va: حجم هاي تصحيح شده :P فشار هوا( شرايط استاندارد و دماي محيط) T: دما( شرايط استاندارد و دماي محيط)

مثال در صورتيكه وزن اوليه فيلتري 0.00259gr و وزن ثانويه پس از نمونه برداري 0.00601gr و وزن اوليه فيلتر شاهد0.00263gr و وزن ثانويه 0.00266gr باشد و زمان نمونه برداري 4 ساعت باشد با علم به اين موضوع كه دماي هوا 32 درجه و فشار 653 ميلي متر جيوه باشد غلظت آلاينده در محيط كار چه ميزان است؟

ادامه مثال

حدود تماس مجاز شغلي عوامل زيان آور هوابرد در غلظتهاي خاصي فاقد اثرات نامطلوب بهداشتي مي باشند بطوريكه شاغلين اگر بصورت مستمر در شيفتهاي كاري در معرض با اين غلظتها قرار گيرند احتمالا در آنها عارضه اي ايجاد نخواهد شد. اين مقادير را حدود مواجهه شغلي گويند. در حقيقت حد ريسك پذيرفته شده مي باشند. ابتدا اصطلاح MAC در بين محققين رايج بود كه بعدا در دهه 50 ميلادي به حد آستانه مجازTLV تغيير نام پيدا كرد. ACGIH براي 642 ماده شيميايي و فيزيكي TLV و براي 47 ماده BEI ارائه داده

محدوديتهاي حدود تماس شغلي فقط براي indoor sampling استفاده مي شود براي شيفتهاي كار طولاني كاربرد چنداني ندارد به تنهايي براي اثبات يا رد وجود يك بيماري يا شرايط جسمي خاص به عنوان مرز قطعي بين حد ايمن و خطر

حدود مواجهه شغلي حد مواجهه شغلي متوسط سنجش زماني(TWA) براي 8 ساعت كاري روزانه و 40 ساعت كار هفتگي مشروط بر اينكه فاصله زماني بين پايان و شروع مجدد كار از 16 ساعت كمتر نباشد براي موادي كه فقط داراي حد متوسط سنجش زماني ميزان نوسان در مواجهه شغلي مي تواند تا 3 برابر حد مواجهه متوسط سنجش زماني افزايش يابد مشروط بر اينكه در يك شيفت كاري 8 ساعته مجموعا بيش از 30 دقيقه نشود و متوسط سنجش زماني هم مواجهه هم بيشتر از حد مجاز متوسط سنجش زماني نشود.

حد مواجهه شغلي كوتاه مدت(STEL) براي موادي كه علاوه بر اثرات سمي مزمن اثرات حاد شناخته شده دارند. مكمل حد مواجهه شغلي متوسط سنجش زماني 8 ساعته مي باشد غلظتي از ماده شيميايي كه مواجهه مداوم با آن در يك دوره كوتاه 15 دقيقه اي باعث ايجاد تحريك، آسيب بافتي مزمن ، اثرات سمي و خواب آلودگي نشود مواجهه شغلي در اين حد مواجهه نبايد از 15 دقيقه تجاوز نمايد. اين زمان تا 4 مرتبه در طول شيفت 8 ساعته مي تواند تكرار گردد مشروط بر اينكه فاصله بين 2 دوره از 60 دقيقه كمتر نشود

حد مواجهه شغلي سقف(Ceiling) اين حد مواجهه اشاره به غلظتي از عوامل زيان آور شيميايي دارد كه مواجهه شغلي با آن حتي براي يك لحظه هم مجاز نمي باشد. براي مواد محرك و سريع الاثر مانند فرمالدي يك مرز قطعي را تعيين مي كند كه تراكم آلاينده نبايد از آن فراتر رود براي موادي كه حد مواجهه سقفي ندارند در هيچ شرايطي تراكم آلاينده نبايد از 5 برابر حد متوسط سنجش زماني بيشتر شود

مواجهه شغلي براي شيفتهاي غير معمول روزانه يا هفتگي در شيفتهاي غيرمعمول مانند 12 ساعت كار روزانه در هفته و يا 4روز كار 10 ساعته و 3روز تعطيل و..... مدل بريف و اسكالا H: ساعت كاري روزانه RF: فاكتور تعديل كننده AOE= RF ×AOE8

مثال در يك واحد توليدي از الگوي كاري يك هفته 4 روز كاري 12 ساعته و هفته بعد سه روز شيفت كاري 12 ساعته استفاده مي شود اگر كارگران باماده شيميايي مواجهه داشته باشند كه ميزان حد مجاز 8 ساعته آن 100 پي پي ام باشد حد مجاز تعديل شده چقدر خواهد بود؟

هفته هاي كاري 7روزه اگر صنعت از الگوي 7 روز كاري و يك هفته استراحت تبعيت نمايد آنگاه از فرمول تعديل كننده ذيل براي محاسبه استفاده مي نماييم

حد مواجهه شغلي براي مواجهه تنفسي با مخلوط بخارات در محيط هاي كاري اغلب مواجهه همزمان با مخلوطي از بخارات مواد شيميايي رخ مي دهد اگر اطلاعات سم شناسي نشان دهنده اثرات مستقل مواد بر اندام هاي مختلف باشند و اثرات افزايشي ، تشديد كنندگي و يا خنثي كنندگي بر هم نداشته باشند اگر يكي از اجزاء مخلوط بالاتر از حد مجاز باشد حد مواجهه شغلي از حدود توصيه شده تجاوز خواهد كرد.

ادامه ‍ اگر آلاينده هاي هوابرد داراي اثرات مشابهي بر ارگان ها يا بافت باشند بايد به اثر تركيبي توجه نمود در صورت عدم وجود اطلاعات كه نمايانگر تاثيرات متقابل مواد باشد بايد اثرات را افزايشي در نظر گرفت. در اين حالت مجموع نسبت هاي محاسبه شده اگر از يك تجاوز نمايد مواجهه شغلي بيش از حد مجاز مي باشد.

مثال اگر در مثال قبل نتايج اندازه گيري در باقي مانده زمان به شرح ذيل باشد ميزان متوسط سنجش زماني و گردو غبار در محل مورد نظر چه ميزان بوده است. 7.1Mg/m3= زمان غلظت آلاينده نمونه ا- 4 ساعته 7.9 نمونه2- 1 ساعته 8.3 نمونه 3- 2 ساعته 8.5 ساعت نهار -1 ساعت

گردو غبار حاوي سيسليس آزاد متبلور در صورتي كه فقط كوارتز داشته باشيم

اگر نمونه علاوه بر كوارتز، كريستوباليت و تريديمايت هم داشت از فرمول:

تريديمايت: تشخيص داده نشد مثال اگر در ارزيابي گردو غبار حاوي سيليس آزاد متبلور نتايج ذيل بدست آمد در هخصوص وضعيت مواجهه چه قضاوتي انجام مي دهيد؟ نمونه زمان نمونه برداري حجم هوا( ليتر وزن گردو غبار Res ميلي گرم بر متر مكعب درصد اجزاء 1 238 405 0.85 كوارتز:5.2 كريستوباليت:2.3 تريديمايت: تشخيص داده نشد 2 192 326 0.62 كوارتز:4.8 كريستوباليت:1.7 مجموع 430 731 1.47

محاسبه

ادامه محاسبات محاسبه مواجهه تنفسي با گردو غبار Respirable حجم كل /(وزن نمونه 2+وزن نمونه 1)=تماس شغلي (0.855-0.619)/0.731=2 mg/m3 تنظيم حدود مجاز بر اساس طول دوره مواجهه (2 mg/m3)[430min/480min]= 1.8 mg/m3 محاسبه شدت مواجهه 1.8/0.91=2

آناليز بروش XRD-XRF

X-ray diffraction

عملكرد دستگاه تفرق اشعه ايكس

روش نمونه برداري از فيوم هاي فلزي

دبي مورد نياز: 2 ليتر در دقيقه بستر نمونه برداري: فيلتر MCE METAL & METALLOID PARTICULATES IN WORKPLACE ATMOSPHERES (ATOMIC ABSORPTION) استاندارد متد ID-121 OSHA دبي مورد نياز: 2 ليتر در دقيقه بستر نمونه برداري: فيلتر MCE حجم نمونه برداري 960-480 ليتر بر اساس استاندارد متد براي نمونه برداري 30 دقيقه اي 60 ليتر هوا مورد نياز است هولدر Open face

Metal Fume

طیف‌سنجی (اسپکتروفتومتری) جذب اتمي  طیف‌سنجی جذب اتمی (AAS) وسیله‌ی با کاربرد چندمنظوره در شیمی تجزیه است.  مقادیر بسیار ناچیز غلظت فلزات سنگين موجود در هوا،آب آشامیدنی، خاك و چند عنصر معمول دیگر، مانند کلسیم و سدیم توسط اسپکتروفتومتری جذب اتمی (Atomic absorption spectrophotometery) اندازه‌گیری می‌شوند

ATOMIC ABSORBTION

ATOMIC ABSORBTION

ATOMIC ABSORBTION در یک تجزیه جذب اتمی، عنصر مورد اندازه گیری باید به حالت عنصری تبخیر شود، و سر راه دسته منبع تابش قرار گیرد. این فرایند اغلب با کشیدن محلولی از نمونه بصورت مه رقیق به داخل یک شعله مناسب، انجام می گیرد. اجزا دستگاه شامل یک منبع، یک تکفامساز، یک ظرف نمونه (یک شعله يا كوره) ، یک آشکار ساز و یک تقویت کننده-شناساگر میباشد. تفاوت های اصلی دستگاهی بین تجهیزات جذب اتمی و محلولی در منبع و در ظرف نمونه یافت می شوند.

لامپ هاي هالو كاتد لامپ کاتد تو خالی: لامپ کاتدی تو خالی متداول ترین منبع تابشی برای طیف گیری جذبی اتمی است. لوله که از شیشه ای با دیواره ضخیم ساخته شده است، در یک سر آن پنجره ای شفاف تعبیه شده است. دو سیم تنگستن در داخل سر دیگر لوله لحیم شده اند. یکی از این سیم ها بعنوان آند عمل می کند و به انتهای سیم دیگر یک استوانه توخالی فلزی به قطر 10 تا 20 میلی متر وصل شده است؛ این استوانه بعنوان کاتد عمل می کند. استوانه یا از فلزی که طیف آن مورد نظر است ساخته می شود و یا برای نگهداری لایه ای از آن فلز عمل می کند. لوله با گاز خالص هلیم  و یا آرگون در فشار یک تا دو میلیمتر پر میشود. لامپ های کاتدی تو خالی تجارتی گوناگونی در دسترس اند. کاتد بعضی از آنها مرکب از مخلوطی از چند فلز است، چنین لامپ هایی اجازه می دهند که تجزیه بیش از یک عنصر تک انجام گیرد. Electrodeless discharge lamps

Hollow cathode lamp

AASBLOCK

تشکیل بخار اتمی در یک تجزیه جذب اتمی، عناصر موجود در نمونه باید به صورت ذرات اتمی خنثی کاهیده شوند، تبخیر گردند و به طریقی در مسیر پرتو تابش پاشیده گردند که تعداد آنها به نحو تکرار پذیری متناسب با غلظت شان در نمونه باشد. این فرایند معمولا کم بازده ترین قسمت این روش است و مسئول بزرگترین خطاهای تخمینی تجزیه ای است. تعدادی از وسایل كه برای تشکیل بخارات اتمی مورد استفاده قرار مي گيرند عبارتند از 1) کوره ها که در آنها نمونه سریعا به یک دمای بالا آورده می شود. 2) افشاندن شعله ای که در آن نمونه به درون شعله ای گازی افشانده می شود. تا کنون افشاندن شعله ای عملی ترین تکنیک تلقی شده و در تمام دستگاه های تجارتی بکار گرفته می شود.

سوخت ها و اکسنده ها سوخت های بکار رفته برای تولید شعله عبارتند از گاز طبیعی، پروپان، بوتان، هیدروژن و استلین. استیلن شاید پر مصرف ترین سوخت باشد. اکسنده های معمولی عبارتند از هوا، هوای غنی شده با اکسیژن، اکسیژن و نیتروز اکسید. مخلوط نیتروزو اکسید و استیلن به علت خطر انفجار کمتر آن در مواقع نیاز به یک شعله داغ ارجح است.

آشکار ساز ها و شناساگر ها برای تبدیل علامت انرژی تابشی به الکتریکی لوله های فوتو تکثیر کننده بکار گرفته می شوند. همان طور که قبلا توضیح داده شد، دستگاه الکترونیکی قادر به تمییز دادن بین علامت مدوله شده از منبع و علامت پیوسته از شعله است.

مزایای تکنیک های جذب اتمی با کوره گرافیتی نسبت به شعله ای - حساسیت و حدود تشخیص 100تا 1000برابر بهتر از شعله.   جذب اتمی شعله ای :PPM 1         کوره گرافیتی : PPB1 مقایر کم مورد نیاز نمونه جهت آنالیز در حد 5 تا 50 میکرولیتر H.G.Aجهت نمونه های که مشعل را مسدود می کنند استفاده می شود 4- نمونه های جامد مانند پلاستیک ،ناخن،تکه های مو و...می توانند تجزیه شوند

سیستم کوره گرافیتی کوره گرافیتی این دستگاه می تواند از دو گاز  یکی آرگون برای جلو گیری از اکسید شدن کوره و دیگری اکسیژن که مواد آلی را در داخل کوره  بسوزاند استفاده می کنند وقتی که عناصر فلزی آرسنیک ، آنتیموان ، قلع ، کادمیم و سرب در نمونه های حقیقی در ماتریکس آلی پیجیده وجود دارند  با مودیفایر   ترکیب فلزی این عناصر را با  دمای تبخیر بالا بسازیم  و ماتریکس آلی محتوی این عناصر  را در  داخل کوره  به کمک اکسیژن بسوزانیم  و  مزاحمت ماتریکس را به حداقل برسانیم   بنابر این خطای فرآوری نمونه برای قرائت از بین می رود. با استفاده از برنامه های مناسب حرارتی و دماهای لازم مراحل خشک کردن ، خاکستر کردن و اتمیزاسیون انجام می شود.این سیستم قادر به اندازه گیری عناصر فلزی در حد PPb  می باشد.

نمونه برداري از گازها و بخارات دتكتور تيوب سورنت تيوب تجهيزات قرائت مستقيم ديجيتالي

دتكتور تيوب

تکفامساز ها یا صافی ها یک دستگاه جذب اتمی باید قادر به تامین یک پهنای نوار به آن اندازه باریک باشد تا خط انتخاب شده برای اندازه گیری را از خطوط دیگری که ممکن است مزاحمت ایجاد کنند یا حساسیت تجزیه را کاهش دهند جدا سازد. دستگاهی که صافی تداخلی به سهولت تعویض پذیر را بکار می گیرد به طور تجارتی در دسترس است.

كمپاني هاي سازنده Gastec Drager MSA

خصوصيات دتكتور تيوب اندازه گيري كيفي مناسب جهت مكان هايي كه حجم بالاي الودگي را دارند جاذب ذغال فعال يا سليكاژل كه با ماده اي Coating شده است نمونه برداري Real time

مكانيسم نمايش ميزان آلودگي غلظت آلاينده با تغيير رنگ و طول رنگي شدن مشخص مي شود غلظت الاينده با درجه اي از تغيير رنگ و مقايسه با استاندارد معين مي شود.

ساختار دتكتور تيوب

ساختار معرف آلاينده CO پنتا اكسيد يد معرف ان است SeO2 و بخارات اسيد سولفوريك دود كننده (اولئوم) كه در نهاين در مجاورت منواكسيد كربن رنگ قهوهاي مايل به سبز توليد مي كنند.(دراگر) كمپاني gastec از پلادو سولفيد پتاسيم براي استن از معرف 2 و4 دي نيترو هيدرازين كه رنگ زرد مي دهد

انواع درجه بندي دتكتور تيوب 1- درصدي 2- PPM

ست نمونه برداري

عوامل موثر در ارزيابي آلاينده در دتكتور تيوب خلوص معرف اندازه ژل يا جاذب و جرم آن روش بسته بندي لوله ميزان رطوبت ژل يكساني قطر لوله تاريخ مصرف و نگهداري مناسب در شرايط دمايي دارا بودن گواهي Safety Equipment institute

نكات مهم در استفاده از دتكتور تيوب نحوه قرائت چك نمودن تعداد ضربات پمپ نحوه شكستن دو سر دتكتور دقت در تشخيص تغيير رنگ بر اساس دستورالعمل موجود

استقرار دتكتور درون پمپ

استقرار دتكتور درون پمپ

ست كامل نمونه برداري شركت gastec

Sorbent tube

نحوه قرار گرفتن در ست نمونه برداري

نحوه نصب ست نمونه برداري به كارگر

ساختار تيوب سايز مختلف 150-1000mg 7cm length-external diameter 6mm- internal 4mm Mesh20-40 100mg front section-50mg backup

Sorbents

فاكتور هاي موثر در جذب سوربنت تيوب اندازه جاذب هرچه ريزتر باشد راندمان بالا تر است جرم جاذب( دو برابر شدن جرم تواناي جذب را افزايش مي دهد) رخ دادن Beakthrough( متيلن كلرايد) ميزان جريان افزايش فلو موجب كاهش جذب رطوب مثلا نمونه برداري از دي اكسان مقاومت جاذب در برابر جريان نسبت عكس با سايز ذره دارد حرارت به ازاي هر 10 درجه b.t 10-1 درصد افزايش

انواع جاذبهاي مورد استفاده در سوربنت ها Charcoal sorbent

Activated charcoal رايج ترين جاذب گازها و بخارات آلي اولين استفاده در جنگ جهاني اول مورد تاييد NIOSH و OSHA دو نوع Coconut- petroleum 800-900 temp اناليز با CS2 جمع آوري چند آلاينده مثل اروماتيكها

نقاط ضعف ذغال فعال براي نمونه برداري از آلدئيدها و مركاپتانها بدليل سطح بالاي واكنش مناسب نيست تركيبات غيرآلي مانند فسژن- ازن- دي اكسيد نيتروژن- كلر- سولفيد هيدروژن- دي اكسيد گوگردبا ذغال فعال واكنش مي دهند. وجود باند هيدروژني باعث كاهش راندمان جذب

Silica gel

خواص سليكاژل به عناون پشتيبان در سوربنت ذغال فعال سليكاژل بر خلاف ذغال فعال جاذب انتخابي است فرم مورد استفاده سيليس نوع امورف سيليكات سديم در مجاورت اسيد سولفوريك آمين هاي الي و ارومايك مثل انيلين و اورتوتولوئدين مناسب جهت تركيبات قطبي استاندارد متد S138 NIOSH براي بوتيل آمين

خواص سليكاژل جداسازي اسان الاينده(desorb) رطوبت بسيار بالا سبب اشباع جاذب و از دست رفتن نمونه

Molecular sieves از پيروليز يك پلي مر مصنوعي يا مواد حاصله از تقطير نفت ساختمان متخلخل porous structure نام هاي تجاري در بازار: Carboxen-Carbosive-Purasive- Sherocarb اگر Base مولكولار سيو كربن باشد نامgraphitize sive جاذب خوب براي دي اكسيد نيتروژن تركيبات الي غير قطبي بسيار فرار

graphitize sive

Zeolit

Porous Polymeric sorbents Tenax-XAD-Chromsorb-propak- Anasorb

مقادير حد تراكم مجاز TLV MAC PEL