مبانی قدم به قدم نمونه برداری آلاینده های هوای محیط کار

مبانی قدم به قدم نمونه برداری آلاینده های هوای محیط کار

قدم اول: تعيين اينكه چرا شما نياز داريد كه از هوا نمونه برداری كنيد.

اجازه دهيد تا مروري داشته باشيم كه: چرا نوعاً بايد نمونه برداري از هوا را  انجام دهيم

دلائل انجام نمونه برداری از هوا: اطمينان حاصل نمودن از تطبيق با استانداردها و مقررات و اطمينان حاصل نمودن از باروری نيروی كار

• توأم ساختن نمونه برداري هوا با ارتباط مؤثر و اقدامات كنترلي مي تواند سلامت كارگر را تأمين نمايد و موجب دلگرمي كاركنان گردد.
• كارگران سالم و شاد افراد فعال تر و مولدتري هستند

انتخاب وسايل حفاظت فردی مناسب

• وسايل قرائت مستقيم امكان انتخاب وسايل حفاظت فردي در كارگاه را فراهم مي كنند
• با مروري بر پايگاه اطلاعاتي  تاريخچة سطوح مواجهه ها  امكان انتخاب وسايل حفاظت فردي براي انجام وظايفي كه ممكن است در آينده وجود داشته باشد فراهم مي گردد

ميزان مؤثر بودن روش هاي كنترل مهندسي را مورد ارزشيابي قرار دهيد

• كاهش ميزان مواجهه هايي كه از  طريق سيستم هاي تهويه, اسكرابرها و يا ساير وسايل وجود دارد  ثبت كنيد.
• OSHA كارفرمرمايان را ملزم به كنترل مواجهه ها از طريق كنترل هاي مهندسي يا كنترل نحوة انجام كار در صورت عملي بودن مي داند

به كارگران اهميت كار ايمن را آموزش دهيد

با استفاده از وسايل قرائت مستقيم می توان به كارگران اختلاف سطوح مواجهه  را در زماني كه رعايت انجام كار ايمن را مي نمايند نشان داد.

اپیدمیولوژی: اپیدمیولوژی مطالعه انتشار بیماری و گروه های بزرگی از مردم را تحت  پوشش قرار می دهد.

مؤسسات و سازمان ها اغلب در تحقیقات خود از داده های نمونه برداری هوا برای تعیین ارتباط بین عامل شیمیایی و شروع بیماری استفاده می کنند.

تعیین منبع نشت کننده

• از وسایل قرائت مستقیم می توان به منظور تعیین نقاط نشت در اطراف لوله ها, پمپ ها و سایر وسایل که امکان نشت دارند استفاده نمود.
• برخی از وسایل دارای قابلیت نشت یابی زیادی برای تعیین نقاط حساس هستند.

تعیین مناطق و  نواحی امن از طریق  نشت یابی صحیح جمع آوری نمونه های آنی برای ما این امکان را فراهم می کند که سطوح مواد شیمیایی گوناگون در فواصل مختلف از نظر نشت تعیین شده و کنترل های مناسب برقرارگردندپرهیز از دعوی یا دعاوی قضایی که ممکن است در آینده پیش آید مواجهه های شیمیایی که در سطوح قابل قبول هستند و با استفاده از روش های معتبر و با ارزش تعیین می شوند.

مسئولیت های کارفرمایان را  کاهش خواهند داد این مبحث تأکید بر نمونه برداری از هوا می باشد

• به منظور ارزشیابی سطوح مواجهه کارگران
• از محیط نمونه برداری که متعاقب آن مورد تجزیه آزمایشگاهی قرار می گیرد استفاده کنید.

قدم دوم: تعیین اینکه چگونه ماده شیمیایی از نظر استاندارد قانونمند شده است

این کار نوع نمونه ای را که شما نیاز به جمع آوری آندارید تعیین می کند.  سه محدوده مواجهه به شرح زیر وجود دارند:

1. متوسط زمانی 8 ساعته (TWAs)
2. محدوده های کوتاه مدت
3. مقادیر سقف

آستانه های 8 ساعته: آستانه های 8 ساعته بازتاب میانگین مواجهه در یک نوبت کاری کامل است.

میانگین تمام غلظت های بالا و پائین با در نظر گرفتن زمانگرفته می شود.

این آستانه ها به شرح زیر محاسبه می گردند:

TWA هشت ساعته

که در آن:

C= غلظت آلاینده

T= زمان مواجهه آستانه های کوتاه مدت

به صورت میانگین مواجهه های 15 دقیقه تعریف شده اند که نباید در هیچ زمانی  در طول روز کاری از آن حد افزایش یابند حتی اگر متوسط زمانی 8 ساعته در بین سطوح قابل قبول قرار گیرد.

آستانه سقف آستانه هایی هستند که نباید در طول هر قسمتی از طول روز کاری  حتی برای لحظه ای از آن بیشتر گردد. بهترین روش تعیین مقادیر سقف معمولاً با استفاده از وسایل قرائت مستقیم است.

قدم سوم: مشاوره با یک آزمایشگاه معتبر

یک آزمایشگاه خوب تجزیه می تواند شما را در انتخاب روش های نمونه برداری که برای نمونه های محیط مناسب باشند کمک نماید.

قدم چهارم: انتخاب روش نمونه برداری از هوا

قدم پنجم: وسیله نمونه برداری خود را انتخاب نمایید

• پمپ های نمونه برداری
• وسیله نشان دادن میزان دبی پمپ
• محیط جمع آوری
• نمونه بردارهای غیرفعال

قدم ششم: کسب اطلاعات بیشتر

اسلایدهای زیر نمونه برداری از هوا را با استفاده ازمحیط های نمونه برداری مختلف توضیح می دهد.

• لوله های جاذب
• صافی ها
• ایمپینجرها
• کیسه های نمونه برداری
• نمونه بردارهای غیر فعال

دو روش عمومی نمونه برداری :

• نمونه برداری فعال Active Samplin
• نمونه برداری غیر فعال Passive Sampling

نمونه برداری فعال

نمونه برداری فعال عبارتست از جمع آوری مخاطرات هوابرد از طریق یک پمپ نمونه برداری که هوا را از میان یک محیط مناسب جمع آوری عبور دهد. و یا  به عبارتی وظیفه پمپ, جمع آوری و یا هدایت ماده شیمیایی مورد نظر بر روی محیط جمع آوری است.

سه کلید اصلی در نمونه برداری فعال یک پمپ نمونه برداری وسیله ای که هوا را بمکد یا بدمد:

محیط نمونه برداری: محیطی که هوا از میان آن مکیده و یا دمیده شود.

یک کالبیراتور: وسیله ای که نشان بدهد چه مقدار هوا مکیده و یا دمیده شده است.

نکاتی در خصوص کالیبراسیون: پمپ کالیبراسیون یعنی قراردادن و تائید میزان جریان هوا در پمپ. کالببراسیون باید قبل و بعد از هر نمونه برداری انجام شود. میزان جریان هوا برحسب میلی لیتر بر دقیقه و یا لیتر بر دقیقه اندازه گیری می گرد.

یک عامل مهم در نمونه برداری: یک عامل مهم در نمونه برداری که باید در آزمایشگاه تأمین شود حجم هوا است.

با ضرب نمودن میزان دبی پمپ برحسب میلی لیتر بر دقیقه یا لیتر بردقیقه در زمان نمونه برداری می توان حجم نمونه را بدست آورد نمونه برداری فعال گازها و بخارات در بسیاری از روش های نمونه برداری گازها و بخارات از لوله های حاوی ماده جاذب استفاده می شود.

یک لوله جاذب یک لوله شیشه ای کوچکی است که به طور معمول با دولایه از یک ماده جاذب جامد پر شده است. مواد جاذب رایج ذغال فعال، سیلیکاژل، تناکس، l ،XAD-2کروموسوربز

نوع جاذب مورد نیاز برای جمع آوری ماده شیمیایی خاص عموماً در روش نمونه برداری ذکر می گردد.

جمع آوری یک نمونه با لوله های جاذب

دو سر انتهایی لوله شکسته می شود و حجم مشخصی از هوا از داخل لوله با استفاده از یک پمپ نمونه برداری کالیبره شد که دبی آن با توجه به روش نمونه برداری تعیین شده است عبور می نماید.

مواد شیمیایی هوابرد توسط اولین لایه به کمک یک لایه پشتیبان که به منظور اطمینان حاصل نمودن از برداشت کامل ماده شیمیایی از هوا طراحی شده است جمع آوری می گردند بعد از جمع آوری نمونه دو طرف لوله را بسته و آنرا برای تجزیه به یک آزمایشگاه مورد تأئید بفرستید.

در آزمایشگاه ماده جاذب جدا و مواد شیمیایی جذب شده بر روی آن با استفاده از حلال ها یا گرما استخراج شده و با استفاده از گاز کروماتوگراف یا سایر لوازم آزمایشگاهی شناسایی و تعیین مقدار می گردد نمونه برداری فعال گازها و بخارات در برخی از موارد, ممکن است که نیاز باشد تا نمونه هوا را به طور کامل در کیسه ای که برای این منظور طراحی شده است جمع آوری نمود. به این نوع نمونه گراب یا نمونه آنی می گویند

نمونه های آنی

نمونه برداری گراب-Sampling Grub

معمولاً از نمونه های گراب برای نشان دادن غلظت های پیک هوابرد در دوره های زمانی کوتاه مدت استفاده می شود. همچنین از این نمونه ها برای تعیین متوسط زمانی (TWA) مواجهه ها در مکان هایی که سطوح مواد شیمیایی ثابت باقی می مانند استفاده می شود.

جمع آوری نمونه با کیسه های نمونه برداری

از پمپ های مکنده یا پمپ هایی که دارای پورت فشار هستند می توان هوا را با فشار به داخل کیسه نموداری که توسط شیلنگ تفلونی به پمپ وصل شده است فرستاد. متناوباً می توان کیسه را در داخل محفظه ای که تخلیه شده است قرار داد و با استفاده از پمپ کیسه را با فشار منفی پر نمود.

بعد از جمع آوری نمونه کیسه های حاوی نمونه را می توان در عرصه با وسایل قرائت مستقیم مورد تجزیه قرار داد. همچنین می توان کیسه ها را به آزمایشگاه فرستاده و با گازکروماتوگراف و یا سایر وسایل آزمایشگاهی مناسب تجزیه نمود.

نمونه برداری فعال از گازها و بخارات

نمونه برداری از گازها و بخارات

برخی از مواد شیمیایی مخاطره آمیز نظیر اسیدها، ازن، کلروفرم آلدئید را می توان با استفاده از ایمپینجر نمونه برداری نمود. ایمپینجرها بطری های  کوچک شیشه ای هستند که با یک مایع جمع آوری که در روش نمونه برداری با توجه به نوع ماده شیمیایی تعیین شده است  پر می شوند.

ایمپنجرها

نکاتی در خصوص ایمپینجرها: در برخی از موارد نازل یا لوله انتهایی ایمپینجرهای خلل و فرج دار با هزاران روزنه یا سوراخ های ریز درست شده است. ایجاد این چنین خلل و فرج هایی موجب پراکندگی هوا شده و امکان تماس بهتری بین نمونه هوا و مایع درون ایمپینجر را فراهم می سازد.

جمع آوری نمونه با ایمپینجرها:

یک پمپ نمونه بردار هوا را به صورت حباب از ایمپینجر که حاوی مایع محیط جمع آوری مناسب با توجه به دستورالعمل و  روش مورد نظر است مورد  استفاده قرار می گیرد. در این  روش مایع محیط جمع آوری یا به طور فیزیکی حل و یا با ماده مورد نظر به طور شیمیایی واکنش می دهد.

بعد از جمع آوری نمونه

• مایع را  از ایمپینجر تخلیه و سپس جهت تجزیه به آزمایشگاه بفرستید.
• می توان  ایمپینجر را  سپس برای نمونه گیری های بعدی پس از شستشوی کامل مجدداً مورد استفاده قرار داد.

مخاطرات ناشی از ذرات معلق هوابرد

نمونه برداری از ذرات هوابرد

مخاطرات ناشی از ذرات معلق هوابرد ممکن است به علت مواد زیر باشد:

• گرد و غبارها Dusts
• دمه ها Fumes
• میست ها Mists
• دودها Smokes

نمونه برداری فعال برای نمونه برداری از ذرات معلق

• برای نمونه برداری ذرات معلق، یک صافی را در داخل یک کاست صافی قرار دهید.
• قطر صافی, نوع و اندازه روزنه آن برحسب ماده شیمیایی که باید مورد نمونه برداری قرار گیرد متفاوت و معمولاً در روش نمونه برداری تعیین شده است.

بعد از جمع آوری نمونه صافی ها را می توان با روش های مختلفی با توجه به ماده شیمیایی به روش های زیر مورد تجزیه قرار داد:

• وزن نمودن نمونه قبل و بعد از جمع آوری
• جذب اتمی/ ICP که تجزیه شیمیایی برای تعیین ترکیبات ویژه مورد استفاده قرار می گیرد.
• شمارش میکروسکوپیک الیاف

مقررات مورد نیاز برای اندازه گیری گرد و غبار قابل استنشاق گرد و غبار قابل استنشاق گرد و غباری است که آنچنان از نظر اندازه ریز است که می تواند از مکانیسم های حفاظتی بدن انسان عبور کرده و به ناحیه عمیق تبادل گاز در ریه ها برسد.

برای آن که بتوان گرد و غبار قابل استنشاق را نمونه برداری نمود به یک سیکلون نیاز است در چه زمانی با سیکلون ها نمونه برداری می کنیم ذرات قابل استنشاق کوچکتر که بر روی صافی برای تجزیه بعدی جمع آوری می شود. ذرات بزرگتر وارد محفظه کوچکی در انتهای سیکلون وجود دارد افتاده و سپس به دور ریخته می شود.

نکاتی در خصوص نمونه برداری با سیکلون:

• مطمئن گردید که پمپ نمونه برداری مورد نظرتان در میزان دبی تعیین شده در cut-point پنجاه درصد کالیبره گردد.
• Cut-point عبارتست از اندازه گرد و غباری که سیکلون می تواند با راندمان 50% آنرا جمع آوری نماید.
• NIOSH و ACGIH برای نمونه برداری با سیکلون cut – point چهار میکرون را توصیه می کنند.
• برای آنکه این cut-point برقرار گردد باید دبی نمونه برداری برای سیکلون آلومینیومی ساخت کارخانه SKC بر روی 5.2 لیتر بر دقیقه قرار گیرد.

گرد و غبارهای قابل تنفس Inhalable Dusts:

گرد و غبارهای قابل تنفس (Inhalable Dusts) واژه تقریباً جدیدی است که برای آن دسته از گرد و غبارهایی بکار می رود که در هر جائی از سیستم دستگاه تنفسی که شامل بینی و دهان نیز می باشد رسوب نماید مخاطره آمیز است. این گرد و غبارها شامل ذرات درشت و ریز می باشد.

نمونه برداری برای گرد و غبار قابل تنفس INHALABLE DUST

• صافی مناسب نمونه برداری از ذرات معلقی را که باید مورد نمونه برداری قرار گیرد را در کاست نمونه برداری IOM قرار دهید.
• در صورتی که روش تجزیه به صورت وزنی است، صافی و کاست را به مدت 24 ساعت در درون دسیکاتور قرار داده و سپس صافی را وزن کنید.
• کاست نمونه برداری را در هد نمونه برداری قرار داده و آنرا به پمپ نمونه برداری که در دبی 2 لیتر بر دقیقه کالیبره شده است وصل کنید.
• بعد از جمع آوری نمونه کاست حاوی صافی را از هد نمونه برداری برداشته و هر دوی آنها را به مدت 24 ساعت در دسیکاتور قرار دهید. بعد از 24 ساعت تجزیه شیمیایی را بر روی صافی حاوی نمونه انجام دهی قلب یک مدار نمونه برداری فعال پمپ است.

در اکثر کاربردهای مهندسی بهداشت صنعتی:

جمع آوری گازها و بخارات برای آنکه عمل جذب بر روی ماده جاذب به طور مؤثری انجام شود در دبی های کم انجام می شود. در حالی که جمع آوری ذرات معلق باید در دبی های زیاد به نحوی انجام شود تا ذرات هوابرد بر روی محیط فیلتر به طور مؤثری به دام بیافتند.

نمونه برداری غیرفعال

طبق تعریف نمونه برداری غیرفعال عبارتست از جمع آوری گازها و بخارات در میزان کنترل شده ای که توسط یک فرآیند فیزیکی نظیر نفوذ از یک لایه استاتیک هوا و یا عبور از طریق نفوذ از میان یک غشاء بدون استفاده از پمپ نمونه برداری انجام می شود.

اکثر نمونه بردارهای غیرفعال از طریق نفوذ عمل می کنند. نمونه بردارهای دیفیوزی بر اساس حرکت مولکول های آلاینده ها از میان گرادیانی از غلظت که توسط اولین قانون نفوذ Fick تعریف می شود کار می کنند به بیانی دیگر مواد شیمیایی از یک سطح با غلظت زیاد در هوا به یک سطح غلظت پائین بر روی نمونه بردار نفوذ می کنند و میزان نفوذ برای هر ماده شیمیایی خاص را می توان تعیین نمود.

چه زمانی از یک نمونه بردار غیرفعال استفاده می کنیم

• از وسیله نمونه بردار غیرفعال مطمئن شوید که قبلاً برای ماده شیمیایی مورد آزمایش و تأئید قرار گرفته شده است و می تواند به طور مؤثری کار کند. در غیر این صورت, شما باید از یک روش نمونه برداری مورد تأئید فعال در زمان مقایسه با استانداردهای قانونی و اجرایی استفاده کنید.
• مراقب باشید که میزان دبی جریان هوا بر حسب میلی لیتر بر دقیقه که توسط سازنده و یا توزیع کننده وسیله نمونه بردار در طول نمونه برداری به صورت حداقل و حداکثر زمان نمونه برداری اعلام می گردد رعایت شود.
• در محل نمونه برداری، نمونه بردار را باز کرده و آنرا در منطقه تنفسی کارگر یا در محل مناسب در صورت نمونه برداری استاتیک آویزان کنید.
• بسیار مهم است که درجه ای از حرکت هوا در محل نمونه برداری وجود داشته باشد. قرار دادن نمونه بردار در یک هوای ساکن باعث کمبود هوا و در نتیجه موجب کم نشان دادن نتایج می شود.

بعد از جمع آوری نمونه پس از نمونه برداری دهانه نمونه بردار را با درپوش مناسب ببندید. به طور مناسبی بر روی نمونه برچسب بزنید. نمونه را برای  تجزیه شیمیایی به آزمایشگاه بفرستید.

این مطلب بروزرسانی شد و فایل «روش های نمونه برداری و اندازه گیری آلاینده های هوا» در 56 صفحه پیوست شد.

حتما بخوانید:

⇐ پاورپوینت روش ها و وسایل نمونه برداری آلاینده های هوا

⇐ استراتژی نمونه برداری از آلاینده های هوابرد

⇐ پاورپوینت روش های نمونه برداری از آلاینده های هوا دکتر بهرامی

⇐ جزوه نمونه برداری از آلاینده های هوای محیط کار

⇐ اصول کلی نمونه برداری از آلاینده های هوای محیط کار