آلودگی هوا و کنترل آن (روش ها و وسایل نمونه برداری از هوا)

آلودگی هوا و کنترل آن (روش ها و وسایل نمونه برداری از هوا)

 

 در حال حاضر بیش از 3000 رکورد به صورت طبقه بندی الفبایی (بر اساس نام ماده شیمیایی) و با امکان جستجو در بانک زیر ثبت شده است:

⇐ روشهای توصیه شده توسط سازمان HSE

⇐ روشهای توصیه شده توسط  سازمان OSHA

⇐ روشهای توصیه شده توسط سازمان NIOSH

این پست بروزرسانی شد و فایل «آلودگی هوا و روش های کنترلی آن در محیط کار» با موضوعات زیر پیوست شد.

دسته بندی آلاینده های شیمیائی بر اساس:

• حالت فیزیکی
• گاز و بخارات
• آئروسلها

2. ترکیب شیمیائی

• فلزات
• مواد معدنی
• مواد آلی
• اثرات فیزیولوژیک
• مواد التهاب آور و محرک
• مواد خفگی آور
• مواد بیهوشی آور و مخدر
• سم های سیستمیک

بر اساس حالت فیزیکی

• گازها و بخارات

گاز: در شرایط عادی در بالای درجه حرارت بحرانی خود قرار دارد (یعنی با افزایش فشار و کاهش دما می توانیم آنرا به مایع تبدیل کنیم)

مشخصه گازها: بو، رنگ، بی رنگ و بی بو

بخار: فراورده تبخیر است و در دمای معمولی به حالت مایع یا جامد است (فقط با افزایش فشار به مایع تبدیل می شود)

2. آئروسل ها (مواد شناور) Aerosol

• گرد و غبار Dust
• مه Fog یا Mist
• دود Smoke
• دمه Fume
• مه دود Smog
• اسپری Spray
• بیوآئروسل ها Bioaerosols
• گرد و غبار

مه:

تعریف: قطره های شناور مایع در هوا که بر اثر تراکم بخار و تبدیل آن به مایع در شرایط فیزیکی خاص از نظر دما و فشار ایجاد می شود و در اثر شکسته شدن مکانیکی مایع به وسیله افشاندن، ریخت و پاش، اتمیزه کردن و … ایجاد می شود.
سایز ذرات: ۴۰۰-۴۰ میکرون
دود: فراورده حاصل از سوخت ناقص مواد کربنی است

سایز ذرات: ۰٫۵-۰٫۰۱ میکرون

دمه: 

ذراتی جامدی که نتیجه تراکم بخار مواد جامد هستند. در اثر فرایندهایی مثل سوختن، تقطیر شدن، تراکم و تصعید حاصل می شوند. مانند فیوم های فلزی، آسفالت داغ، هیدروکربن های آروماتیک.
سایز ذرات: ۰٫۲-۰٫۰۰۱ میکرون

• مه دود: مجموع آلودگی های صنعتی و طبیعی که آلودگی اتمسفری را تشکیل می دهند.
• اسپری: آئروسل ها، سوسپانسیون ها، امولسیون ها تحت فشار را گویند.
• سوسپانسیون: شناور بودن ذرات جامد در مایع
• امولسیون: شناوری ذرات ریز مایع در مایع

بر اساس اثرات فیزیولوژیک 

1.  مواد خفگی آور
2. مواد بیهوشی آور و مخدر
3. سموم سیستمیک
4. مواد التهاب آور و محرک
5. سایر مواد

مکانیسم عمل: دارای اثر سوزاننده و تاول آور بوده و سطح مخاط مرطوب را متورم می کنند.

عامل موثر در اثرات این مواد: عامل غلظت اثر بیشتری نسبت به عامل زمان و طول مدت تماس دارد.

محل اثر:

قسمت فوقانی دستگاه تنفسی: آلدئیدها، گرد و غبارهای قلیائی، آمونیاک، اسید کرومیک، اسید فلوئوریدریک، گازهای سولفورو و سولفوریک

قسمت میانی: فلوئور، برم، ید، اکسیدهای کلر، کلرور سیانوژن، برمور سیانوژن، کلرورهای گوگرد، تری کلرور فسفر، پنتا کلرور فسفر، دی اتیل سولفات، ازن

قسمت تحتانی: دی اکسید ازت، تری اکسید ازت، فسژن، تری کلرور آرسنیک

مواد خفگی آور 

مکانیسم عمل: ایجاد اختلال در اکسیداسیون بافت ها

انواع مواد خفگی آور

1. خفگی آور ساده: باعث پائین آمدن فشار نسبی اکسیژن لازم برای اشباع خون مانند : دی اکسید کربن، ئیدروژن، متان، اتان، نیتروژن، هلیوم و اکسید ازت
2. خفگی آور شیمیائی: مانع حمل اکسیژن از ریه به بافتها می شوند. مانند: مونوکسید کربن، سیانوژن، اسید سیانیدریک، نیتریل ها  آنیلین، متیل آنیلین، دی متیل آنیلین، تولوئیدین و نیتروبنزن

مواد بیهوشی آور و مخدر 

مکانیسم عمل: یا به صورت بیهوشی آور ساده هستند یا دارای اثر رخوت آور بر سیستم اعصاب مرکزی

موادی که دارای خاصیت بیهوشی آور هستند:

• هیدروکربن های استیلنی
• هیدروکربن های اتیلنی
• اتیل اتر و ایزوپروپیل اتر
• هیدروکربن های پارافینی
• کتن های آلیفاتیک
• الکل های آلیفاتیک
• استرها
• سموم سیستمیک

آسیب به برخی اندام های درونی: هیدروکربن های هالوژنه

آسیب به دستگاه خونساز: بنزن، فنل، تولوئن، گزیلن و نفتالن

آسیب عصبی: سولفور دو کربن، متانول، تیوفن

فلزات سمی: سرب، جیوه، کادمیوم، منگنز، بریلیوم، آنتی موان

مواد کانی غیرفلزی سمی: آرسنیک، فسفر، گوگرد، فلوئورها و سلنیوم

سایر مواد شیمیائی 

• گرد و غبارهای سمی ایجاد کننده فیبروز ششی: سیلیس و آزبست
• گرد و غبارهای بی اثر: کربن و سیمان
• گرد و غبارهای آلی: گرده گیاهان، چوب
• مواد محرک: اسیدها، قلیاها، کرومات ها و فلوئورها
• باکتری ها و سایر موجودات ذره بینی

سم شناسی Toxicology 

تعریف: دانشی است درباره شناسائی سموم گوناگون و ویژگی ها و اثرهای آنها بر روی موجودات زنده و نیز جستجو و نمونه برداری و اندازه گیری آنها در محیط زیست، بدن موجودات زنده یا مرده

زمینه های کاربرد:

• پزشکی و بالینی
• غذائی و داروئی
• محیط
• پرتوها
• صنعتی
• مسمومیت

تعریف: به هم خوردن تعادل فیزیولوژیک، جسمانی یا روانی موجود زنده در اثر تماس(ورود ماده به بدن یا تماس قسمتهای مختلف) ایجاد می شود.

شدت علائم:

نوع ماده، مقدار آن، طول مدت تماس با آن بستگی دارد.
مهمترین فاکتور تعیین کننده یک ماده به عنوان سم، مقدار مصرف آن می باشد.

انواع مسمومیت از نظر ماهیت:

1. حادAcute intoxication
2. مزمن Chronic intoxication

انواع مسمومیت از نظر علت بروز:

1. اتفاقی
2. عمدی
3. شغلی

تفاوت انوع مسمومیت ها 

• مسمومیت اتفاقی و عمدی: از نوع مسمومیت حاد است.
  مسیر ورود ماده به بدن: خوراکی، تنفسی و به ندرت پوستی
• ردیابی بقایای سموم: در معده و روده
• مسمومیت شغلی: از نوع مسمومیت مزمن است.
• مسیر ورود ماده به بدن: تنفسی، پوستی به ندرت خوراکی
  ردیابی بقایای سموم: 1- محیط کار و هوای کارگاه ها , 2- ادرار، خون، مدفوع، عرق، شیر، مو و ناخن..

شرح حال یک ماده سمی از زمان ورود به بدن تا دفع 

• تماس و نفوذ
• پخش و جابه جا شدن
• تغییرات زیست شناختی و سوخت و سازی
• تجمع و ذخیره شدن
• دفع
• تماس
• مسیر تماس

فاکتورهای موثر در تماس تنفسی:

• انحلال پذیری
• سایز ذرات

دلائل به دام افتادن ذرات در دستگاه تنفسی:

• فاکتورهای فیزیکی شیمیائی
• ته نشینی بر اثر نیروی گرانش
• برخورد ذرات به دیواره راههای هوائی
• متراکم
• حرکت برونین ذرات

2 . فیزیولوژیک

پوست

ساختار پوست:

• اپیدرم
• لایه شاخی( کراتین)
• لایه جانشین
• گرانوله
• مالپیگی

ترانس اپیدرمال: مواد محلول در چربی را عبور می دهد.

ترانس فولیکولر: مواد محلول در آب را عبور می دهد.

پوست حقیقی

اثرات مواد سمی بر پوست 

حساسیت موضعی: قرمزی، خارش، سوزش، التهاب

عبور از پوست از طریق حل کردن چربی پوست مثل حلالهای آلی

زخم عمیق و اولسر: – مواد خورنده و سوزاننده برای پوست مثل اسید فلوئوریدریک – ایجاد زخم بر مخاط: اکسید آرسنیک

موادی که جذب پوستی خوبی دارند:

نقطه تبخیر پائین دارند: فنل، کروزول، نیتروبنزن، آنیلین، تترا اتیل سرب، تترا اتیل پیروفسفات

محلول بودن در بافت چربی: املاح سرب، قلع، مس، آرسنیک، بیسموت، آنتیموان و جیوه

پخش و جا به جا شدن مواد 

موادی که به طور یکنواخت در مایعات بدن پراکنده می شوند:  سدیم، پتاسیم، یون کلرید و برمید
عناصری که در غده ها جایگزین می شوند مثل ید در تیروئید، آهن در هموگلوبین

موادی که در استخوان جمع می شوند: سرب، استرانسیوم، باریم، بریلیوم، اورانیوم، فلوئور
عناصری که در بافت چربی و یاخته های عصبی انباشته می شوند: حلالهای آلی و آفت کشها و گاز رادون
جمع شدن این مواد در بدن را بار یا سربار بدن گویند.

متابولیسم مواد سمی یا تغییر سوخت و سازی 

در این مرحله ماده سمی خنثی می شود و مواد غیرقطبی که در چربی محلول هستند به مواد محلول در آب تبدیل شده و از راه ادرار دفع می شوند.

یک ماده سمی پس از جذب ممکن است:

به همان شکل یا به ماده ای با همان سمیت تبدیل و دفع شود

به ماده ای با سمیت کمتر تبدیل و دفع شود

به ماده ای با سمیت بیشتر تبدیل و دفع شود

ماده غیرسمی به سمی تبدیل شود

دو حالت 3 و 4 را سنتز کشنده lethal synthesis گویند مثل اتیلن گلیکول و متانول که پس از جذب تبدیل به اسید اگزالیک و فرمالدئید با سمیت بیشتر می شوند.
در این مرحله تغییراتی که روی مواد انجام می شود شامل:
اکسیداسیون: الکل آلدئید اسید

احیا: کتون الکل نوع 2

هیدرولیز: فسژن اسید کلریدریک

سنتز: متیل، الکیل ها، گوگرد، مواد پروتئینی، کربوهیدراتها

تجمع و ذخیره شدن مواد سمی در بدن

برای دفع مواد از مواد کیلیت کننده استفاده می شود.

مثلا برای سرب از بال یا کلسیم اتیلن دی آمین تترا استیک اسید
(ca EDTA)استفاده می شود
برخی مواد بی اثرند و عوامل کیلیت کننده روی انها تاثیری ندارند مثل ددت

دفع مواد سمی از بدن

برخی از گازها و بخارات از راه بینی و هوای بازدمی دفع می شوند.

از راه بزاق، شیر و عرق

عمده ترین راه دفع مواد از بدن ادرار و مدفوع است خصوصا ادرار مثل سرب

مواد محلول در چربی به وسیله کبد و صفرا وارد روده ها شده و از راه مدفوع دفع می شوند(فلزات)

مو و ناخن مثل آرسنیک

سم شناسی فلزات 

• سرب (lead)(pb)
• جیوه (mercury)
• آرسنیک (Arsenic)
• کروم (Chromium)
• کادمیوم (Cadmium)
• منگنز (Manganese)

سرب 

مشاغل در معرض: ریخته گری، لحیم کاری، باتری سازی، ساخت لوله و مخازن آب، ساخت حشره کش ها، رنگ سازی، سرامیک سازی، کاشی سازی

بیشترین میزان مسمومیت: تماس با دود فلزی

از راه گوارشی جذب ناچیزی دارد.
جذب سرب معدنی از راه پوستی قابل ملاحظه نیست اما تترا اتیل سرب به صورت مایع و بخار به خوبی جذب می شود.
مسمومیت با سرب: ساتورنیسم یا پلمبیسم

آگاهی از مسمومیت: خون و ادرار

اندازه گیری: ادرار

علائم مسمومیت:

افزایش دفع سرب از ادرار، افزایش سرب خون، افزایش کوپروپورفیرین ادرار، عوارض گوارشی مثل: قولنج روده، یبوست، حالت تهوع، تغییرات خونی: پیدا شدن سلولهای منقوط و کم خونی، سستی در مچ دست و قوزک پا (افتادگی مچwrist drop)، عوارض مغزی(آنسفالوپاتی): سردرد، توهم، فکر و خیال، اغما و سرانجام مرگ
مسمومیت با ترکیبات آلی و معدنی سرب

ترکیبات معدنی: قولنج روده ای، کم خونی، نوریت، حاشیه بورتون(خط سرب)، پوسیدگی دندان

درمان در این نوع مسمومیت باca EDTA
ترکیب آلی تترا اتیل سرب ( تلTEL ):

عوارض حاد روحی، هذیان، جنون، اغما، تشنج پیش از مرگ و در موارد خفیف تر: ضعف، اختلال حافظه، بی خوابی، نبود تمرکز فکر، تهوع و استفراغ

جیوه 

موارد کاربرد:

در تولید دماسنج، فشارسنج، حشره کشها، قارچ کشها، لامپهای جیوه ای، فراورده های دندانپزشکی  برخی از ترکیبات زیان بار جیوه: جیوه فلزی، اکسید جیوه، کلرور مرکوریک(سوبلیمه) و فولمینات جیوه  لرزش کلاه سازان Hatters shake و یا گاهی به نام کلاه سازان دیوانه Mad hatters

جیوه و املاح آن را سموم عمومی می شناسند.

مسمومیت با جیوه: مرکوریالیسم یا هیدر آرژریسم

مسمومیت حاد:

تهوع، درد شکم، استفراغ، اسهال، سردرد، آسیب کلیه ها، و تورم غده های بزاقی  مسمومیت مزمن( عصبی- روانی):

عوارض روانی، نبود تمرکز فکر، سردرد، خستگی و ضعف، گیجی و بی خوابی

از ترکیبات آلی جیوه دی متیل مرکوری بسیار سمی است.

فولمینات جیوه: ایجاد عوارض پوستی شدید و زخم های اولسره، به نام زخم باروت می کند.

درمان مسمومیت (حاد و مزمن) با استفاده از بال می باشد.

آرسنیک 

شبه فلز

موارد کاربرد:

حشره کشهای کشاورزی، مواد علف کش، قارچ کشها، مواد محافظ چوب، شیشه سازی، ساخت برخی صابونها و در ساخت برخی از آلیاژها برای ایجاد سختی و مقاومت در برابر گرما

خطر عمده: از راه استنشاق گرد و غبار و دود فلزی، پوستی

محل تجمع در بدن: گلبولهای قرمز

محل ذخیره: کبد، استخوان، پوست و به ویژه مو و ناخن

دفع: از راه ادرار و مدفوع

مسمومیت حاد: استنشاق گرد و غبار،خوراکی

مسمومیت مزمن: پوست( سرطان پوست، ایجاد زخمهای عمیق، سوختگی شدید پوست)

گرفتگی صدا، سوراخ شدن بخش غضروفی تیغه بینی از ترکیبات آلی بسیار سمی لویزیت”Lewisite” به عنوان گاز سمی تاول زا- درمان با بال

کروم 

موارد کاربرد:

در ساخت آلیاژهایی همراه با نیکل و مولیبدیوم و ساخت فولادهای مقاوم در برابر خوردگی، آبکاری، دباغی، چرم سازی، در ساخت رنگها و جوهرها، لاستیک و سرامیک

انواع کروم: دو، سه و شش ظرفیتی که نوع شش ظرفیتی خطرناک است.

پرکاربردین ترکیب صنعتی: بی کرومات سدیم و بی کرومات پتاسیم
عوارض کروماتها: بر پوست بوده و به صورت زخمهای عمیق اولسره
در صنعت آبکاری میست اسید کرومیک در هوا باعث سوراخ شدن تیغه بینی، در صنعت سیمان نیز کروم به عنوان ناخالصی همراه با سیمان می باشد
نرخ سرطان ریه در میان کارگران صنایع کروم بالاست.
محل اولیه ذخیره کروم در کبد ، طحال ، عضلات ، چربی و استخوان میباشد

ترکیبات غیرقابل حل کروم (insolube) مانند دی کرومات تالیوم از آنجائیکه قدرت نفوذ کمتری دارند معمولاً ضرر کمتری دارند .

ترکیبات بسیار حلال کروم ( highly solube ) مانند تری اکسید کروم ( cro 3 ) ، یا کرومیک اسید میتوانند ضایعات بسیار خورنده برای پوست و مخاطات ایجاد نمایند و ایجاد تحریک مخاطات و اولسر پوستی و همچنین درماتیت تحریکی و آلرژیک ایجاد نمایند ولی از آنجائیکه به سرعت از جریان خون حذف می شوند فرصت کمتری برای ورود به سلول و ایجاد تاثیرات سرطانزایی دارند.

ترکیباتی از کروم که دارای حلالیت کم یا متوسط می باشد ( slightly or Moderately soluble ) میباشند مانند کرومات کلسیم ، بیشترین ریسک کانسر ریه را دارند و از سایر ترکیبات سرطانزای کروم می توان به کرومات های سرب و روی اشاره نمود .

کادمیوم 

موارد کاربرد:

ساخت آلیاژ مورد استفاده در تولید یاتاقان خودرو، به عنوان پوشش محافظ آهن، مس و فولاد و ضد زنگ، به عنوان قطب منفی باتری های قلیائی و جاذب نوترون در راکتورهای اتمی و گاز جنگی
خطر ناشی ازدود فلزی تازه تولید شده می باشد

مسمومیت حاد: استفراغ ، درد قفسه سینه، تورم ششها و در نهایت مرگ

مسمومیت مزمن: کلیوی و ششی، کم خونی، درد مفاصل و تغییر شکل استخوانها

منگنز 

موارد کاربرد:

در ساخت الیاژهای فولادی، باتری های خشک، شیشه و سرامیک و در صنایع شیمیائی به عنوان اکسیدکننده در ساخت پرمنگنات غیره
خطر تماس از طریق استنشاق گردو غبار و دود فلزی

مسمومیت حاد: فارنژیت و برونشیت

مسمومیت مزمن: سستی، خواب آلودگی، درد مفاصل و ماهیچه ها، بی ثباتی روحی، خنده و گریه بی دلیل، بی ارادگی، بی خوابی، اختلال در گفتار و علائم عصبی شبیه به بیماری پارکینسون می باشد، اختلال در شیوه راه رفتن به صورت با شتاب و با گامهای کوتاه و یا بلند(گامبرداری مرغ) و افزایش ترشح بزاق و تعریق( علت: آسیب گانگلیون قاعده مغز)

سم شناسی حشره کشها 

انواع حشره کشها

حشره کش: ماده یا موادی است که سرچشمه گیاهی یا سنتتیک(آلی یا کانی) دارند و تنها یا همراه با دیگر مواد برای از بین بردن حشرات، در بهداشت، کشاورزی و صنعت مصرف می شوند.

تقسیم بندی بر اساس ساختار شیمیائی

• حشره کشهای آلی کلره
• حشره کشهای آلی فسفره
• کارباماتها
• حشره کشهای آلی گوگردی
• حشره کشهای آلی ازت دار
• حشره کشهای تدخینی
• حشره کشهای کانی
• سینرژیست ها

حشره کشهای آلی کلره 

حشره کش های آلی کلره به عنوان سموم بسیار قوی و موثر، بر روی دستگاه اعصاب مرکزی عمل کرده و حشرات را می کشند.

از سمی ترین ترکیب این دسته از حشره کشها اندرین است که سم کبدی محسوب می شود.

دسته ددت: ددت و متوکسی کلر

HCHD (سیکلودین)

HCH یا BHC

کلردان، دیلدرین، اندوسولفان و هپتاکلر

معایب:
پایداری در محیط

بالا بردن مقاوت حشرات در برابر این نوع سم

حشره کشهای آلی فسفره

پرمصرفترین حشره کش

نقطه اثر این سموم بر فعالیت آنزیم کولین استراز و متوقف کردن انتقال تحریکات عصبی و در نهایت مرگ می باشد، به همین دلیل این سموم را آنتی کولین استراز یا بازدارنده کولین استراز گویند.

اثرات پاراسمپاتیک: انقباض مردمک چشم (میوزیس)، عرق زیاد و ترشح بزاق، استفراغ، اسهال، سرفه و افزایش ترشحات دستگاه تنفس

از اثرات انباشتگی کولین استراز بر دستگاه اعصاب مرکزی: گیجی، اغتشاش مغزی، بی نظمی در حرکات و رفتار، تشنج، اغما و سرانجام مرگ

این سموم را گازهای عصبی نیز می شناسند.

راه تماس:

پوست

استنشاق

مواردی از این نوع حشره کشها: مالاتیون، فنتیون، تمفوس، دیازینون، پاراتیون و نالد

کارباماتها 

پایه اصلی این حشره کشها اسید کاربامیک است.

سم اعصاب و کاهش دهنده مقدار آنزیم کولین استراز

معمولا این سموم به آهستگی اثر می کنند اما کارباریل(سوین) و پروپوکسور(بایگون) سریع اثر می کنند

این سموم از ترکیبات آلی فسفره سمیت کمتری دارند و همانند این سموم بازدارنده آنزیم کولین استراز هستند

مسمومیت با کاربامات وقفه کار کولین استراز تجمع استیل کولین افزایش اعمال پاراسمپاتیک

کندی نبض، اسهال، استفراغ، انقباضات ماهیچه ای و افزایش ترشحات بدن

(TLVs) مقادیر حد آستانه مجاز Threshold Limit Values

بیشترین تراکم مجاز یا حد تماس مجاز

این اصطلاح در سم شناسی و بهداشت حرفه ای حدود مجاز تماس کارگران را با مواد سمی گوناگون بیان می کند.

بر اساس استاندارد ACGIH مقادیر حد آستانه مجاز به سه نوع تقسیم می شوند

• حد آستانه مجاز- میانگین زمانی تراکم (Threshold Limit Values – Time Weighted Average (TLV-TWA
• حد آستانه مجاز- حد مواجهه کوتاه مدت (Threshold Limit Values – Short Term Exposure Limit (TLV-STEL
• حد آستانه مجاز سقفی  (Threshold Limit Values – Ceiling (TLV-C
• حد آستانه مجاز- میانگین زمانی تراکم (TLV-TWA)

حد تراکم مجاز مواد شیمیایی برای 8 ساعت کار در روز یا 40 ساعت کار در هفته بوده و این مقدار از مواد تراکمی است که تقریبا تمام کارگران می توانند بدون بروز اثرات زیان آور مواد شیمیایی به طور مکرر در معرض آلاینده ها قرار گیرند.

محاسبه میانگین زمانی تراکم TWA آلاینده در هوای محیط کار:

TWA= میانگین زمانی تراکم آلاینده بر حسب mg/m3 یا ppm
C1 و C2 = تراکم اندازه گیری شده آلاینده در زمان تماس
T1 و T2 = مدت زمان تماس بر حسب ساعت

حد آستانه مجاز- حد مجاز کوتاه مدت (TLV-STEL) 

این حد آستانه مجاز بیشترین تراکمی است که کارگران می توانند در مدت کوتاه (تا 15 دقیقه) به طور مداوم بدون کوچکترین اثر زیان آور در معرض آن قرار گیرند

با این شرط که در هر نوبت کار 8 ساعته، تماسها بیشتر از 4 بار تکرار نشود و بین هر دو تماس دست کم 60 دقیقه فاصله زمانی وجود داشته باشد

حد آستانه مجاز- سقفی (TLV-C) 

به تراکمی از آلاینده گفته می شود که انباشتگی آن در هوای محیط کار حتی برای یک لحظه هم نباید از آن بیشتر شود.

در مورد برخی از مواد شیمیایی خطرناک مانند گازهای محرک، تنها باید یک نوع TLV را به کار گرفت و آن هم TLV-C می باشد.

(Material safety data sheets (MSDS 

بنابر نظر OSHA این برگه باید حاوی اطلاعات زیر باشد
1- ماهیت شیمیایی ماده
2- ویژگی های فیزیکی آن
3- خطرات فیزیکی
4- خطرات بهداشتی
5- راه یا راههای اصلی ورود به بدن
6- مقادیر آستانه مجاز
7- ویژگی ها ی سرطانزایی
8- نکات احتیاطی هنگام کاربد و یا حمل آن
9- اقدامات کنترلی
10- کمک های اولیه و فوریت ها
11- اصلاحات انجام شده در برگه
12- اطلاعات مربوط به تولید کننده ماده

ارزیابی میزان مواجهه با ترکیبی از مواد شیمیائی

:تراکم آلایندهC

(TLV): حد آستانه مجازT

مثال: محیط آلوده ای دارای استن با تراکم ppm 400، استات بوتیل با تراکم ppm 150 و متیل اتیل کتون با تراکم ppm100 وجود دارد. اگر TLV این مواد به ترتیب ppm 750، 200 و 200 باشد، میزان مواجهه کارگری را که در این محیط کار می کند ارزیابی کنید. 

چنانچه ترکیبی از چند مایع فرار در محیط کار داشته باشیم که هر کدام اثراتی همانند بر روی بدن بگذارند( اثرات یکدیگر را تشدید کنند.

F: درصد وزنی اجزای تشکیل دهنده مایع
50% هپتان mg/m3 1600 =TLV
30% متیل کلروفرم mg/m3 1900 =TLV
20% پرکلرواتیلن mg/m3 335 = TLV
هپتان= 935* 0/5= 468 mg/m3

متیل کلروفرم= 935 * 0/3= 281mg/m3

پرکلرواتیلن= 935* 0/2= 187mg/m3

مقدار کشنده سموم (Lethal Dose 50 (LD50 

عبارت است از پائین ترین مقداری از ماده سمی که از یک راه مشخص بر روی دسته ای از حیوانات آزمایشگاهی اثر کرده و 50 درصد آنها را می کشد.

کاربرد: سموم پرمصرف مثل آفت کشها و حشره کشها

اعداد LD50 برحسب میلی گرم در کیلوگرم وزن بدن بیان می شود.

کمتر از 0/025 میلی گرم در کیلوگرم، بسیار بسیار سمی

1-0/025 میلی گرم در کیلوگرم، بسیار سمی

50-1 میلی گرم در کیلوگرم، سمی

500-50 میلی گرم در کیلوگرم، سمیت متوسط

5-0/5 گرم در کیلوگرم ، سمیت ناچیز

15-5 گرم در کیلوگرم، غیرسمی

بیشتر از 15 گرم در کیلوگرم، بی خطر

تراکم کشنده سموم (Lethal Concentration 50 (LC50 

اصطلاحی مشابه با LD50 است که حداقل تراکم کشنده سمومی را که در آب یا هوا حل می شوند را تعیین می کند.

از این اصطلاح معمولا برای تعیین درصد مرگ و میر حشرات به وسیله حشره کش ها در هوا(mg/m3)و یا ماهی ها در آب (ppm – ppb) استفاده می شود.

نمونه برداری و تعیین مقدار عوامل شیمیایی زیان آور در محیط کار 

دلایل بررسی هوای محیط کار در بهداشت حرفه ای

1- جستجوی مواد سمی در محیط کار
2- تشخیص نوع ماده یا مواد سمی
3- تعیین مقدار ماده یا مواد سمی
4- فراهم نمودن اطلاعات دراز مدت برای بررسی های همه گیر شناختی
5- فراهم نمودن اطلاعاتی که بر اساس آنها بتوان درباره وجود یا عدم وجود مشکلات بهداشتی مربوط در محیط کار داوری کرد.
6- تعیین میزان مواجهه کارگران به آلاینده های هوای محیط کار در پاسخ به شکایتهای آنان
7- ارزشیابی اثر دستگاه های کنترل نصب شده به منظور کاهش میزان مواجهه کارگران با عوامل شیمیایی زیان آور
8- تعیین اثر تغییر یا تعدیل فرایند کار
نکات لازم در بررسی مقدماتی محیط کار

نخستین گام در ارزیابی محیط کار، بررسی مقدماتی یا ارزشیابی کیفی

محل کار
الف- بهسازی عمومی
ب- مواد اولیه مصرفی، مواد تولید شده، مواد فرعی و بینابینی
ج- سرچشمه آلودگی هوای محیط کار
د- اقدامهای کنترلی و وسایل حفاظتی مورد استفاده در محیط کار
ارزیابی کمی

نمونه برداری

دومین گام در بررسی محیط کار ارزشیابی کمی است که تنها از طریق نمونه برداری و تعیین مقدار کمی آلاینده می توان به میزان واقعی آن در محیط کار پی برد.

هدف نمونه برداری از عوامل شیمیائی محیط کار:

برای نظارت و مراقبت های مهندسی، از نظر بهداشت حرفه ای و ارائه طرحهای کنترلی

برای بررسی های بهداشتی یا هدفهای همه گیر شناختی

نمونه هوا(Air sample):

عبارت است از مقداری از هوای یک محل که تراکم آلاینده موجود در آن برابر با میانگین تراکم آلاینده در مجموع هوایی باشد که نمونه از آن گرفته شده است.
مواردی که باید پیش از اقدام به نمونه برداری مورد توجه قرار گیرد

1- تعیین هدف از نمونه برداری
2- تعیین ترتیب نمونه برداری
3- مشخص کردن محل نمونه برداری
4- مدت نمونه برداری
5- حجم نمونه
6- تعداد نمونه
7- از محیط کار چه کسی باید نمونه برداری کرد؟
8- نمونه برداری باید در چه مرحله ای از فعالیت های شغلی انجام شود؟
9- انتخاب وسیله نمونه برداری
محل نمونه برداری

الف- نزدیک ترین نقطه به کارگر
– در این مورد محل ورود هوا به دستگاه نمونه برداری باید هم سطح و نزدیکترین نقطه به مجرای تنفسی کارگران باشد.
ب- نزدیک ترین نقطه به سرچشمه تولید آلاینده
این نوع نمونه برداری بیشتر به منظور تعیین ضوابط کنترل آلاینده به کار می رود.

ج- نمونه برداری از هوای محیط کارگاه
– جهت تعیین میزان آلودگی کلی مورد استفاده قرار می گیرد.

تعداد نمونه
تعداد نمونه برای تعیین میزان تماس کارگران با آلودگی های هوای محیط کار معمولا به تراکم آلاینده بستگی دارد.

اگر تراکم آلاینده زیاد باشد یک نمونه کافی است.

اگر تراکم آلاینده نزدیک به حد آستانه مجاز است دست کم سه تا پنج نمونه نیاز است.

برای تعیین میزان تاثیر روش های کنترل آلاینده ها دو نمونه کافی است یک نمونه هنگامی که دستگاه کنترل کار می کند و نمونه دیگر وقتی که دستگاه کنترل خاموش است.

شیوه های نمونه برداری 

نمونه برداری فعال:

از یک حرکت دهنده هوا استفاده می شود(پمپ) و حجمی معین از هوا در فشار و دمای معین از روی محیط جاذب عبور داده می شود.
نمونه برداری غیر فعال:

از هیچ گونه پمپ یا حرکت دهنده هوا استفاده نمی شود. آلاینده های هوابرد بر اساس پدیده انتشار در محیط جاذب جذب شده و به دام می افتد. که معمولا یک جاذب سطحی است.
نمونه برداری از گازها و بخارات

روش های نمونه برداری از نظر مدت زمان نمونه برداری به دو دسته:

• نمونه برداری آنی (مانند نمونه برداری به وسیله بطری خلاء)
• نمونه برداری مداوم (مانند عبور هوا از درون جاذب)

وسایل مورد استفاده در نمونه برداری آنی

وسایل گرفتن حجم معینی از هوا به کمک خلاء

وسایل نمونه برداری از گازها و بخارات به روش جابجایی مایع

کیسه های پلاستیکی

سرنگ

کیسه های پلاستیکی:

معمولا گنجایشی برابر 2 لیتر دارند و از یک دمنده برای پر کردن هوا داخل آنها استفاده می شود.
سرنگ:

حجم آنها بین 50-10 میلی لیتر است. شیشه ای یا پلاستیکی هستند.
مزایای سرنگها: ارزان و کاربرد آسان
کیسه های نمونه برداری و مدار نمونه بردار ی

نمونه برداری مداوم

بیشتر برای اندازه گیری تراکم گازها و بخارات در هوای محیط کار که تراکم آنها پایین است استفاده می شود.

وسایل نمونه برداری مداوم:
1- وسایل جمع آوری و جذب آلاینده
2- دستگاه های مکنده
3- وسایل اندازه گیری حجم هوا
وسایل جمع آوری و جذب آلاینده

معمولا از مکانیزم جذب و جذب سطحی استفاده می شود.

برای هر ماده ای جاذب خاص وجود دارد

مثال:
متانول و بوتانول در آب

استر در الکل

کلرورهای آلی در بوتانول

دی اکسید ازت در معرف سالتزمن

انواع این وسایل:
بطری های گازشوی ساده

ایمپینجر گرین بورگ- اسمیت

میدجت ایمپینجر

میکرو ایمپینجر

بطری های نمونه گیر با لوله مارپیچی

بابلرهای متخلخل

ستونهای دارای گوی های شیشه ای

بازیافت نمونه از جاذب سطحی

بازیافت حرارتی(thermal desorption)

بازیافت شیمیائی(solvent desorption)

( حلال: دی سولفید کربن، متانول، استن)

دستگاه های مکنده هوا 

در نمونه برداری از آلاینده های هوا معمولا لازم است جریان هوای مورد نظر را با استفاده از پمپ، از وسیله جمع آوری کننده (محیط جاذب) عبور داد.

ظرفیت این پمپ ها از چند سانتیمتر مکعب تا چندین متر مکعب متغییر است

برخی از این پمپ ها دستی و برخی دیگر الکتریکی هستند.

برخی از این پمپ ها جهت نمونه برداری فردی مورد استفاده قرار

می گیرند که فلوی این پمپ ها در حدود یک تا چهار لیتر در دقیقه است.
انواع پمپهای نمونه برداری: پیستونی، دیافراگمی، گریز از مرکز و پره ای

پمپهای آکاردئونی 

کاربرد: نمونه برداری از گازها و بخارات به روش قرائت مستقیم

پمپ نمونه بردار فردی

کنترل عوامل شیمیایی در بهداشت حرفه ای 

شامل اقدامات و روش هایی است که به منظور حذف یا کاهش تماس افراد با عوامل زیان آور در محیط کار انجام می گیرد.

هدف نهایی از کنترل عوامل شیمیایی:
جلوگیری از اثرات سوء عوامل زیان آور بر روی کارکنان می باشد.
شناسایی مخاطرات شغلی

1- تعیین عوامل بالقوه خطرناک و زیان بار و اثرات سوء بهداشتی آنها
2- ارزیابی خطرات شغلی و تعیین میزان خطر و مشخص نمودن چگونگی تماس کارگران با آن ها
3- مقایسه اطلاعات حاصل از راه های یاد شده با استاندارد های موجود و پرونده های پزشکی کارگران (آمار بیماری ها و شیوع آن ها)
اقدامات کنترلی به دو دسته اصلی تقسیم می شود:

1- کنترل های محیطی
شامل ایجاد تغییراتی در فرایند تولید و یا شرایط کار که به منظور کنترل عوامل بیماریزا انجام می گیرند.

2- اقدام های کنترلی فردی
شامل کاهش زمان مواجهه و نحوه کار با مواد شیمیایی

اقدامات کنترلی محیطی

1- طراحی و جانمایی مناسب
2- حذف یا کاهش آلاینده در محل تولید
3- جداسازی
4- تهویه
5- استفاده از روش های تر
6- نظافت کارگاه، انبار کردن مواد و برچسب گذاری
اقدامات کنترلی فردی

1- اصلاح روش انجام کار
2- استفاده از وسایل حفاظت فردی
3- کاهش زمان کار
4- رعایت بهداشت فردی

با توجه به حدود مجاز تعیین شده برای یک ماده شیمیایی می توان به روشهای جامع یا قرائت مستقیم اقدام به نمونه برداری کرد در بیشتر موارد ، برای اندازه گیری تراکم گازها و بخارات در هوای محیط کار ، به علت پایین بودن تراکم آلاینده ، لازم است حجم زیادی از هوا را به وسیله ی مکنده ، از یک ماده یا محلول جاذب گذر داد ، تا بتوان اندازه ی کافی از آلاینده را به دست آورد و آن را تجزیه ی شیمیایی کرد . در این روش ، وسایلی که برای نمونه برداری استفاده می شوند عبارتند از :
1- وسایل گردآوری و جذب آلاینده
2 – دستگاههای مکنده
3- وسایل اندازه گیری حجم هوا
وسایل اندازه گیری حجم هوا
هنگامی که مقدار زیادی از هوا برای تعیین تراکم آلاینده نمونه برداری می شود ، می بایست حجم هوایی مشخص باشد ، که از درون محلول یا ماده ی جاذب گذر کرده است. تا با در دست داشتن مقدار آلاینده در جاذب ، بتوان تراکم آلودگی را در واحد حجم هوا محاسبه کرد. حجم هوای نمونه برداری ، با شیوه های گوناگون اندازه گیری می شود . وسایلی که برای اندازه گیری حجم هوای نمونه برداری شده به کار می روند ،بر پایه ی گونه ی اندازه گیری به سه دسته تقسیم می شوند که عبارت است از:
ž     1- وسایلی که حجم کلی هوای نمونه برداری شده را اندازه گیری می کنند.مانند اسپیرومتر، بطری ماریوتی، فلومتر حباب صابون، گازمتر تر ، گاز متر خشک
ž     :2-وسایلی که جریان گذرا را اندازه گیری می کنند که خود به دودسته تقسیم می شوند  Variable head meter ,  Variable area meter
ž     که از وسایل گونه نخست میتوان به روتامتر و از وسایل گونه دوم به روزنه (اوریفیس) و ونتوری اشاره کرد
ž     3- وسایلی که سرعت جریان هوا را اندازه گیری می کنند که عبارتند از : آنمومتر حرارتی ، آنمومتر پره ای ، لوله پیتو
کالیبراسیون
کالیبراسیون یکی از روش هایی است که می توان به وسیله آن خطاهای نمونه برداری و تجزیه را تا حد قابل توجهی کاهش داد و صحت و اعتبار تعیین تراکم آلاینده را بالا برد.

وسایل کالیبراسیون 
اندازه گیری دقیق و صحیح حجم یکی ازمراحل کالیبراسیون در نمونه برداری و تجزیه بوده و از اهمیت زیادی برخوردار است زیرا هر گونه خطایی که در تعیین حجم هوای نمونه برداری اتفاق بیفتد باعث می شود که تراکم آلاینده در هوا کمتر یا بیشتر از مقدار واقعی تعیین شود و اعتبار و صحت اندازه گیری مخدوش شود . وسایل مورد استفاده در کالیبراسیون حجم به دو دسته کلی تقسیم می شوند که عبارتند از وسایل استاندارد  اولیه و وسایل استاندارد ثانویه . وسایل استاندارد اولیه وسایلی هستند که به صورت مستقیم حجم هوا را بر اساس ابعاد فیزیکی یک فضای محصور اندازه می گیرند. وسایل استاندارد ثانویه وسایل هستند که به وسیله یک استاندارد اولیه کالیبره می شوند و در صورتی که با دقت و مراقبت استفاده وحمل گردند از دقت و صحت مطلوبی جهت اندازه گیری فلو و حجم برخورداراند.
1-وسایل استاندارد اولیه مانند:اسپیروتر ،بطری ماریوتی،پیپت حباب صابون(پیستون بدون اصطکاک)
2-وسایل استاندارد ثانویه:گازمترتر، گاز متر خشک و… وسایل استاندارد ثانویه توسط وسایل استاندارد اولیه کالیبره می شوند.

گاز متر تر : 
از یک ظرف استوانه ایی شکل تشکیل شده است که درون آن چند فنجانک وجود دارد و نیمی از آن در آب غوطه ور است . در مرکز و محیط هر بخش یک سوراخ وجود دارد هوا از مرکز وارد شده و ا ز سوراخ محیطی خارج می شود هوایی که وارد فنجانک می شود باعث سبک شدن آن شده و فنجانک را به سمت بالا حرکت می دهد . پر و خالی شدن متناوب فنجانک ها باعث گردش می شود. در اینجا هوا در واقع جایگزین مایع می شود ودر مرحله ی بعد عمل عکس انجام می شود
تعداد گردش متناسب است با حجم هوایی که از گاز متر عبور کرده است . وسیله دارای صفحه مدرج است که نتیجه را توسط عقربه ای که حرکت دارد بر حسب واحد حجم بیان می کند گاهی نتیجه به صورت دیجیتال ارائه می شود . برای کالیبره کردن گاز متر تر از بطری ماریوتی یا اسپیرو متر استفاده می شود .

گازمترخشک : 
برای کالیبراسیون خروجی هوای گاز متر تر را به وردی گازمتر خشک و خروجی گاز متر خشک را به پمپ نمونه برداری وصل می کنیم. سپس گازمتر تر کالیبره شده را تراز می کنیم و مراحل زیر را انجام می دهیم
1- ابتدا پمپ را روشن می کنیم
2- بعد از گذشت مدت کوتاهی که پمپ کار کرد پمپ را خاموش کرده و اعداد اولیه بر روی گازمتر های تر و خشک را قرائت کرده و ثبت می کنیم
3- پمپ را به مدت 3 دقیقه  روشن کرده و پس از آن مجددا آن را خاموش و اعداد ثانویه را بر روی گازمتر تر و خشک قرائت و ثبت می کنیم
4- با استفاده از مقادیر اولیه و ثانویه هر یک از گاز متر ها و ضریب تصحیح گاز متر تر کالیبره شده ضریب تصحیح گاز متر خشک را بدست میآوریم

گازمتر تر
گازمتر خشک
عدد اولیه
B1
A1
عدد ثانویه
B2
A2
K1: ضریب تصحیح گازمتر تر
K2: ضریب تصحیح گازمتر خشک

(K2=K1(B2 – B1)/(A2- A1

دستگاه استاندارد میانی و ثانویه بعد از مدتی دارای خطای دستگاهی می گردند ( به خاطر تعمیر دستکاه ، تعویض قطعه ای از آن و یا دفعات استفاده و ایجاد خطا در آن ) . این خطا به وسیله کالیبراسیون این دستگاه ها با دستگاه های استاندارد اولیه ومیانی کالیبره شده وبه دست آوردن ضریب تصحیح آن بر طرف می شود.

Detector tubes
اولین گاز یاب برای حلال های آلی ( بنزن ،تولوئن ، گزیلن و دیگر حلال های حلقوی ) در دانشگاه هاروارد توسط گروه سیلورمن بررسی گردید .اساسا لوله گاز یاب ترکیبی از دو عامل یکی پمپ و دیگری لوله های معرف رنگ سنحی است . پمپ ممکن است به صورت یک حباب فشرده ساده یا پمپ آکاردئونی و یا یک پمپ پیستونی باشد . این وسیله برای نمونه برداری بلند مدت پیشنهاد نمی گردد و پمپ های آکاردئونی و پیستونی براساس کشیدن حجم ثابتی از هوا معادل 100 میلی لیتر در مدت 30 ثانیه با هر ضربه طراحی شده است .

لوله شیشه ای باریک معرف با6-4 میلی لیتر قطر از گرانول هایی پر شده است که این گرانول ها معمولا ا ز ژل های جاذب مثل سیلیکاژل ، آلومین فعال شده و یا گرانول های بی اثر تشکیل گردیده و به ماده شیمیایی مخصوصی آغشته شده ، وقتی که هوای حاوی یک آلوده کننده ها به داخل لوله ها کشیده می شود معرف تغییر رنگ می دهد . این عمل بر مبنای روش های شیمیایی قرار  دارد . مثلا برای اکسید کربن از آغشته نمودن قبلی سیلیکاژل با پنتااکسید ید و بی اکسد سلنیوم در حصور اسید سولفریک غلیظ دود کننده استفاده شده است . در صورتی که گاز منواکسید کربن وجود داشته باشد قسمت آغشته به مواد شیمیایی فوق در اثر گاز مزبور به رنگ سبز مایل به  قهوه ایی تغییر رنگ خواهد داد

قرائت لکه رنگ مرز بین لکه رنگ و بخش غیر رنگی لوله گازیاب همیشه با صراحت معین نشده و به صورت خط مستقیم نیست . برخی اوقات تغییر رنگ یکنواخت نمی باشد. اگر انتهای رنگ به صورت محدب یا مورب است ، حد قرائت حداکثر نقطه ی میانی رنگ می باشد . اگر انتهای رنگ روشن نبوده و به طور کم رنگی است باید لوله مصرف شده را با یک لوله مصرف نشده با یک رنگ استاندارد مقایسه کرد . اگر تغییر رنگ از رنگ روشن شروع و به کم رنگ ختم شود حد قرائت نقطه میانی کم رنگ است  اگر تغییر رنگ شامل دو یا بیشتر از یک رنگ باشد حد قرائت کل همه رنگ ها است .

دقت لوله های گازیاب : 

دقت اندازه گیری با لوله های گازیاب به طور کلی خیلی خوب است .  واضح است که یکسری  عوامل مختلف می تواند بر دقت لوله ها اثر بگذارد : حجم نمونه پمپ ، واکنش شیمیایی کامل ، کالیبراسیون سازنده ، ارزیابی برسی کننده رنگ ، نوع لوله گازیاب و… ./ باید توجه داشت که:
1.   لوله های گازیاب برای مواد مختلف متفاوت هستند یعنی هرلوله ی گازیاب برای یک ماده ی خاص طراحی شده است.
2.   اگر تغییر رنگ به صورت کج ومورب باشد در هنگام قرائت باید حد وسط محدوده ی مورب را خواند.
3.   اگر تغییر رنگ در انتها به صورت کم رنگ باشد مقدار قرائت شده باز هم باید حد وسط محدوده ی کم رنگ باشد.

سیکلونها :

سیکلون ها از مهمترین وسایلی هستند که بر اساس خاصیت گریز از مرکز به جمع آوری ذرات می پردازند . این وسیله و مکانیسم آن یکی از موثرترین روش های نمونه برداری است و به همین دلیل در مقیاس صنعتی به طور وسیعی مورد استفاده قرار می گیرد. سیکلونها به صورت پلاستیکی و آلومینیومی می باشند که اندازه های کوچک آن برای نمونه برداری و اندازه های بزرگ آن برای پلاک سازی هوای محیط مورد استفاده قرار می گیرد . سیکلونها مخروط ناقص فلزی یا پلاستیکی است که هوای حاوی ذرات از روزنه ای در آن وارد شده و پس از حرکت مارپیچ به طرف پایین ، سرانجام به واسطه تغییر مسیر در انتهای سیکلون از قسمت بالای آن خارج می شود . هنگام چرخش هوا در سیکلون ، ذرات درشت ( غیر قابل استنشاق ) به دلیل نیروی گریز از مرکز از جریان هوا جدا شده و در قسمت پایین وسیله جمع می شوند . ذرات ریزتر ( قابل استنشاق ) نیز همراه جریان هوا بطرف مجرای خروجی حرکت کرده و در صورت قرار دادن فیلتر در مسیر جریان هوا ،بر روی فیلتر به دام می افتد . از مزایای این وسیله نمونه برداری می توان به قیمت مناسب ، سهولت استفاده ، بی نیازی به مواد خاص و عدم احتمال ورود مجدد ذرات به جریان هوا اشاره کرد .

ایمپینجرها ( بطری های گاز شوی ساده ) : این ظروف یکی از پر مصرف ترین وسایل نمونه برداری از هوای آلوده به شمار آمده و متشکل از بطری های شیشه ای با اندازه های جاذب قرار دارد و تقریبا تا انتهای ظرف ادامه دارد وارد جاذب گشته و پس ازعبورازدرون جاذب ، از مجرای خروج ، خارج می گردد .
عبور اجباری هوا  از درون جاذب موجب می گردد که هوا ، گازها و بخارات همراه خود را در آن به جای گذارد. این بطری ها از نظر اندازه به سه نوع دیده می شوند : ایمپینجر بزرگ ( گرین بورگ اسمیت ) ، متوسط ( مید جت ایمپینجر )، و کوچک ( میکرو ایمپینجر ) .
الف – ایمپینجر بزرگ : این ایمپینجر طرح اصلی و اولیه ایمپینجر است که جهت جمع آوری گرد و غبارطراحی گردید اما پس از مدتی به طور گسترده برای جمع آوری فیوم ها و بخارات به کار گرفته شد . حجم این ایمپینجر 500 میلی لیتر است .
ب – ایمپینجر متوسط : این وسیله یکی از پر مصرف ترین وسایل نمونه برداری محسوب می شود . اگر چه طرح اولیه این وسیله جهت نمونه برداری آئرو سول ها بوده اما امروزه بیشتر جهت نمونه برداری از گاز ها و بخارات کاربرد دارد . حجم این ایمپینجر 300 میلی لیتر است . این وسیله کوچک جهت نمونه برداری از منطقه تنفسی مناسب می باشد و توسط کارگر قابل حمل است .

انواع فیلترهای نمونه برداری: 
فیلترها :
انواع فیلترها : فیلتر های  آ) الیاف سلولزی ، ب) فایر گلاس ، ج) غشایی
فیلترهای سلولزی : اغلب فیلترهایی که در این گروه قرار می گیرند از آزمایشگاه شیمی برای جداسازی مواد جامد از مایع استفاده می شود حجم خاکستر آنها کم است و ضخامت آنها کمتر از25/0 میلی متر است ارزان قیمت بوده و در اندازه های مختلف یافت می شوند .از جمله معایب آن جذب زیاد رطوبت است آنها را برای تجزیه نامناسب می سازد.
فیلتر های فایبرگلاس : نسبت به فیلتر های نوع قبل گران تر بوده و دارای قدرت مکانیکی  کمتری هستند . از جمله محاسن آن عبارت است از جذب کم رطوبت ، تحمل دمای بالا، راندمان جمع آوری بالا ، واکنش پذیری کم ودر نمونه برداری در حجم های بالا از آن استفاده می شود . یکی از معایب آن نیز این است که حاوی سیلیس بوده و برای تعیین سیلیس آزاد نمی توان ازآن استفاده نمود .

فیلتر های غشایی : جایی که نمی توان از فیلترهای الیافی استفاده کرد از این فیلترها استفاده می کنند. غشاهای آلی از تشکیل یک ژل حاصل  از کلوئید آلی ساخته می شود . ژل را به صورت لایه ای نازک حدود 15 میکرون که دارای منافذ یکنواخت و یکسانی است در می آورند . و به عنوان فیلتر استفاده می کنند . فیلتر های غشایی از جنس سلولز استراست ،و کاربرد زیادی در نمونه برداری از هوا دارند . اخیرا فیلتر های غشلیی از جنس سلولزی تری استات ، نایلون ، اکریلونیتریل ، تفلون و نقره ساخته شده است .

چگونگی انتخاب هولدر ( نگه دارنده ی فیلتر ) برای فیلترهای متفاوت بر حسب :
اندازه فیلتر : برای استفاده از فیلتر می بایست از نوع مناسبی از نگه دارنده استفاده کرد . فیلترها در ابعاد متنوعی اند اما برخی از آنها تنها در یک اندازه ساخته می شوند .
خصوصیات مکانیکی فیلترها : بعضی از نگه دارنده های فیلتر را تنها می توان برای فیلتر هایی که قدرت بالایی دارند استاده کرد . یک فیلتر محکم را می توان در نگه دارنده ی فیلتر ساده بدون صفحه ی تکیه گاه نهاد و مورد استفاده قرار داد . فیلترهای نرم نظیر فایبر گلاس و یا غشایی نیازمند نگه دارنده ای هستند که دارای صفحه تکیه گاه است تا از شکستگی فیلتر جلو گیری شود .

روتامتر: 
با توجه به شکل  این وسیله شناوری دارد که می تواند آزادانه در یک لوله قیف مانند عمودی به بالا و پایین حرکت کند . جریان هوا از پایین به روتامتر وارد می شود و سبب می گردد شناور به طرف بالا حرکت کند شناور در ارتفاعی می ایستد که فشاری که جریان هوا به آن وارد می سازد برابر با نیروی وزن شناور است. لوله قیف مانند از جنس شفاف ساخته می شود و یک مقیاس اندازه گیری فلو در کنار آن وجود دارد . ارتفاع شناور فلو را نشان می دهد . شناور ها به شکل های گوناگونی مثل کروی ، قرقره ای ، شاقولی و سیلندری ساخته می شوند برای تعیین فلو نقطه ای از شناور که بیشترین قطر و ارتفاع را دارند در نظر گرفته می شود . برخی از شناور ها شیاری دارندکه باعث می شود بچرخند . علت اینکه نام روتامتر بر آنها نهاده شده همین موضوع بوده است . روتامترها هم در آزمایشگاه ها و هم در وسایل نمونه برداری متداول ترین وسایل اندازه گیری فلو عبوری هستند . روتامتر های کوچک در تعیین فلو دقت کمتری دارند و روتامترهای بزرگتر ( بلند تر ) دقتشان بیشتر است . نوع متداول آن دقتی در حدود 5+/- درصد دارند .  اجزا کلی :
اجزا کلی روتامتر :
1 – لوله مخروطی شکل با سطح مقطع متغیر
2 – شناور (شاقول مانند ، استوانه ای و گلولهای)

فلو متر حباب صابون: این وسیله از یک سیلندر و یک پیستون تقریبا بدون اصطکاک تشکیل شده است و برای کالیبراسیون در فلوهای  1 میلی لیتر بر دقیقه تا 1000میلی لیتر بر دقیقه استفاده می شود .
فلو متر حباب صابون استوانه مدرج شیشه ای است (مثل بورت آزمایشگاهی ) که وسیله مکش هوا که هدف کالیبراسیون آن است به وسیله شیلنک رابط به انتهای آن متصل می شود . با فشار دادن پو آر لاستیکی که در انتهای استوانه  قرار داردحباب صابون ایجاد می شود حباب تشکیل شده با هوای سیلندر که درحال مکش است ب بالا حرکت می کند در این حالت حباب به صورت یک پیستون بدون اصطکاک عمل می کند.

با فشار دادن پو آر لاستیکی که در انتهای استوانه  قرار داردحباب صابون ایجاد می شود حباب تشکیل شده با هوای سیلندر که درحال مکش است به بالا حرکت می کند در این حالت حباب به صورت یک پیستون بدون اصطکاک عمل می کند.

با دانستن حجمی که حباب صابون در مدت زمان معینی طی می کند فلوی هوا محاسبه می گردد دقت فلومتر حباب صابون 1 % است هر چه فلو بیشتر باشد از دقت آن کاسته می شود زیرا هوا از خلال فیلم حباب صابون عبور و نفوذ می کند. نوعی از فلومتر حباب صابون ، فلو متر حباب صابون الکترونیکی است که مشابه فلومتر حباب صابون معمولی عمل کرده با این تفاوت که در این جا  به طور دستی اندازه گیری می شود بلکه حسکرهای حساس به پرتوهای مادون قرمز وجود دارد که حباب را حس کرده فلو را محاسبه می کند.

کالیبراسیون روتامتر با استفاده از فلومتر حباب صابون:
نمونه گیر را به ورودی فلومتر و خروجی فلو متر را به ورودی روتامتر و خروجی روتامتر را به ورودی  پمپ نمونه بردار فردی  متصل می کنیم(نکته : با توجه به انواع نمونه گیر ها میتوان آنها را در بین فلومتر و روتامتر نیز قرار داد).

مراحل آزمایش :

1. از عدم وجود نشتی در مدار اطمینان حاصل می کنیم.
2. پمپ را برای مدتی روشن می کنیم تا هوا مدتی در داخل مدار جریان پیدا کند .
3. فلوی پمپ را با پیچ تنظیم جوری تنظیم می کنیم که روتامتر عدد(فلوی ) مشخصی را نشان دهد. (نکته : فلوی روتامتر را می توان با استفاده از پیچی که در پایین روتامتر وجود دارد تنظیم کرد)
4. سپس فلوی روی روتامتر را یاداشت می کنیم .
5. به وسیله فلومتر حباب صابون حبابی ایجاد می کنیم و مدت زمان رسیدن حباب به نقطه مورد نظر در فلومتر را اندازه گیری می کنیم .
6. مدت زمان عبور را بر زمان تقسیم می کنیم تا فلوی واقعی را در واحد لیتر بر دقیقه بدست آوریم.
7. این آزمایش را 5 بار در 3 فلوی ظاهری متفاوت تکرار کرده و در هر بار ضریب خطا را اندازه گیری می کنیم و میانگین آن را بدست می آوریم تا مقدار خطا کاهش پیدا کند.

نکات مورد توجه

1. قبل از آزمایش باید شیرهای ورود و خروج هوا ، نشتی آنها و غیره را کنترل کرد تا از خطای دستگاهی جلوگیری نمود.
2. برای هر آزمایش در مقادیر مختلف ضریب خطای متفاوتی به دست آمد که این خطا به خطاهای انسانی مربوط است و با تکرار بیشتر آزمایش این خطا کاهش می یابد.
3. خراب بودن نمونه گیر باعث تغییر در نتیجه کالیبراسیون می شود .
4. در کالیبره نمودن روتامتر حتما باید از نمونه گیری که قرار است از آن در نمونه برداری استفاده کنیم در مدار کالیبراسیون قرار داشته باشد به این دلیل که تغییر نمونه گیر باعث تغییر در ضریب تصحیح بدست آمده می شود .
5. در هنگام استفاده از پمپ نمونه برداری از نبودن آب در داخل شیلنگ های رابط اطمینان حاصل کنیم .
6. کالیبراسیون روتامتر با استفاده از وسایل استاندارد اولیه نتیجه مطلوب تری به ما می دهد .

آشنایی با دستگاه جذب اتمی:

این دستگاه برای تجزیه ترکیبات فلزی موجود در هوا مورد استفاده قرار می گیرد سوخت مورد استفاده در دستگاه توسط استیلن واسیدکننده مورد استفاده اک‍‍‍‍‍سیژن می باشد که دمای۳۱۰۰درجه را ایجاد می کنند دستگاه دارای لوله ی مکنده ای می باشد که هنگامی که آن را داخل محلول قرار می دهیم محلولها به داخل دستگاه تزریق می شوند.

تعیین غلظت در نمونه های مجهول با مقایسه مقادیر جذب در نمونه مجهول با نمونه های استاندارد امکان پذیر است. بدین صورت که ابتدا نمونه های استاندارد آماده شده به دستگاه جذب اتمی تزریق می شود آنگاه با مقایسه غلظت های مختلف نمونه استاندارد با مقادیر جذب منحنی کالیبراسیون استاندارد تهیه می شود. سپس نمونه های مجهول را به دستگاه داده وبا مقایسه مقدار جذب نمونه مجهول با منحنی کالیبراسیون غلظت فلز مورد نظر در محلول مجهول بدست می آید از آنجایی که دستگاه مورد استفاده پیشرفته می باشد می تواند غلظت مجهول را با توجه به داده هایی که در سیستم ثبت شده نشان می دهد. همچنین می توانیم جذب مجهول را بدست آورده و از روی جذب میزان غلظت را بدست آوریم.

وسایل مورد نیاز:

1. فیلتر استر-سلولز غشایی با خلل و فرج ۰٫۸ میکرونو قطر ۳۷میلیمتری.
2. پمپ نمونه برداری با دبی ۳لیتر در دقیقه.
3. دستگاه جذب اتمی همراه با لامپ کاتد تو خالی مخصوص سدب.
4. بالون ژوژه ۱۰۰ میلیلیتری.
5. بشر شیشه ای.
6. همزن شیشه ای.

مواد مورد نیاز: اسید نیتریک 10 درصد – محلول استاندارد سرب 100PPM.

روش کار:
روش نمونه برداری:
ابتدا پمپ نمونه برداری با روتامتر کالیبره کرده و دبی پمپ را روی 3 لیتر بر دقیقه قرار داده و به مدت 100 دقیقه نمونه برداری را انجام می دهیم که این کار قبلا انجام شده بود.

آماده سازی نمونه:
ابتدا فیلتر آغشته به سرب را داخل بشر قرار داده و 200 سی سی اسید نیتریک 1:10 به آن اضافه کرده و با همزن به خوبی به هم میزنیم تا سرب از فیلتر جدا شود ، سپس بالن انتخاب کرده بر روی آن برچسب استاندارد ها و مجهول را می زنیم.
استاندارد 1 : 10 سی سی از محلول سرب 100 PPM داخل بالن ریخته و با اسید نیتریک به حجم 100 CC می رسانیم.
استاندارد 2 : 15 سی سی از محلول سرب 100 PPM  داخل بالن ریخته با اسید نیتریک به حجم 100 CC می رسانیم.
محلول مجهول : محلول مجهول داخل بشر را داخل بالن ریخته و با اسید نیتریک به حجم 100 CC می رسانیم.

روش تجزیه :
1-ابتدا دستگاه جذب اتمی را آماده کرده و در طول موج 309نانومتر تنظیم می کنیم.
2-10تا20دقیقه دستگاه را روشن میکنیم تا انرژی داخلی آن تثبیت گردد.
3-محلول های استاندارد رازیر لوله قرار می دهیم تا آسپیره شده ومنحنی استاندارد با توجه به غلظت و جذب رسم گردد.
4-نمونه مجهول را به دستگاه می دهیم تا میزان جذب و غلظت را نشان دهد.

تعیین غلظت آمونیاک موجود در هوای محیط وسایل و مواد مورد نیاز 
بالن ژوژه ، ایمپنجر ، پمپ نمونه برداری ، دستگاه اسپکتروفوتومتری ، فیلتر مناسب، دماسنج و فشار سنج، محلول جاذب مناسب ( اسید سولفوریک 0.1 نرمال )  آمونیا ک ppm  20، آب مقطر، معرف نسلر، پیپتور

روش انجام آزمایش
دراین جلسه ، آزمایش در سه مرحله انجام شد :
1.نمونه گیری
2.ساخت نمونه های استاندارد
3. اندازه گیری جذب با روش اسپکتروفوتومتری
1.نمونه برداری :
در بیشتر موارد ، برای اندازه گیری تراکم گازها وبخارها در هوای محیط کار، به علت پایین بودن تراکم آلاینده لازم است حجم زیاد از هوا را بوسیله مکنده، از یک ماده یا محلول جاذب گذر داد، تا بتوان اندازه ای کافی از آلاینده را بدست آورد و آن را تجزیه شیمیایی کرد. در این روش وسایلی که برای نمونه برداری استفاده می شود ، عبارتند از : وسایل گرد آوری و جذب آلاینده دستگا ه های مکنده وسایل اندازه گیری حجم هوا وسایلی که برای نمونه برداری مداوم طراحی و ارائه شده اند، بر پایه ی ساز و کار های گوناگون مانند جذب و جذب سطحی ، گاز یا بخار مورد نظر را از نمونه ی هوا جدا می کنند .

فرضیه جذب گازها و بخارهای موجود در هوا، بوسیله محلول یا جاذب های مایع از سوی الکینز ارائه شده است . بر پایه ی این فرضیه ، گاز و بخار مورد نظر در مایع جاذب کاملا حل میشود و یا گاز به سرعت با معرف موجود در محلول واکنش نشان می دهد ( مانند ، آمونیاک  گردآوری شده در اسید سولفوریک) . بطور کلی برای هر ماده  جاذبی ویژه وجود دارد . برای نمونه ، متانول و بوتانول در آّب، استر در الکل ،کلرور های آلی در بوتانول ، و دی اکسید ازت در معرف سالتزمن  گردآوری میشوند.

گزینش درست نسبت حجم هوای نمونه برداری شده به حجم مایع جاذب در بازده ی گردآوری اثری فزون دارد . چنانچه این نسبت ، مناسب نباشد بازده ی جذب ، کاهشی چشمگیر می یابد. بطور کلی ، کارایی گرد آوری گازها و بخارات ، بر پایه سازوکار جذب به عوامل زیر بستگی دارد:

• – حجم هوای نمونه برداری شده
• -حجم مایع جاذب
• – فرار بودن آلاینده

در این روش چهار گونه وسیله طراحی و ارائه شده است :
بطری های گازشوی ساده: – ایمپنجر گرین بورگ – اسمیت – میدجت ایمپنجر – میکروایمپنجر  بطری های نمونه گیر با لوله مارپیچی  بابلرهای متخلخل ستونهای دارای گوی های شیشه ای دراین جلسه از آزمایشگاه نمونه برداری مداوم آمونیاک در جاذب منظور بود.

در مرحله اول یک نمونه برداری از محیط کار باید پمپ نمونه برداری فردی مناسب و با توجه به هزینه ها و شرایط به روزترین را انتخاب کرد. پس از انتخاب پمپ باید فلوی مناسب را با توجه به شرایط و حجم لازم از نمونه ، همچنین با توجه به غلظت نمونه در محیط اندازه گیری اعمال نمود. با توجه به تجربیات مسئول آزمایشگاه فلوی مناسب 1 لیتر در دقیقه در نظر گرفته شد. همانطور که گفته شد جاذب مناسب برای آمونیاک اسید سولفوریک است که در آزمایشگاه 10 cc اسید سولفوریک  0.1 نرمال درون ایپنجر ریخته و به پمپ متصل شد.برای جلوگیری از اثر گردو غبار محیطی بر نمونه برسر راه پمپ به ایمپنجر فیلتر متناسب نیز قراردادیم.

مدت نمونه برداری با توجه به توصیه اساتید 10 دقیقه صرف شد. همچنین دمای نمونه برداری 25 درجه سانتیگراد و فشار محیطی 660 میلی متر جیوه در نظر گرفته شد.

2. ساخت محلول های استاندارد:
در مرحله دوم کار که ساخت محلول های استاندارد  و شاهد و مجهول است باید 5 بالن هم اندازه انتخاب نمود در یک بالن محلول حاوی آمونیاک که پس از گذر زمان توسط جاذب، جذب شده  را به بالن مربوط  به محلول مجهول ریخته شد.
سه بالن نیز به شماره های 1 و2 و 3 نامگذاری شد که به ترتیب در هر کدام 1 و4 و 6 سی سی  محلول استاندارد آمونیاک 20ppm  ریخته شد.
بالن آخر بالن شاهد نامید شد که تنها حاوی آب مقطر بود.
پس از ریختن ماده های مورد نظر در هر بالن تا 50 سی سی محلول ها را با آب مقطر به حجم می رسانیم.
در مرحله آخر به تمامی بالن ها 2سی سی معرف نسلر اضافه شد.
در این قسمت ما دارای 5 بالن حاوی 52 سی سی هستیم .پس از گذر زمان 10 دقیقه در بالن های حاوی آمونیاک ( همه به جز شاهد) معرف نسلر کمپلکس رنگی تشکیل داده است

قرائت مقدار جذب با اسپکترو فوتومتر: 
بالن های علامت زده شده حاوی محلول ها را به کنار دستگاه اسپکتروفوتومتر می بریم.
طول موج دستگاه را در 440 nm تنظیم می کنیم .
در مرحله اول محلول شاهد را دستگاه قرار داده و صفر میکنیم تا معرف در میزان جذب محلول های استاندارد اثری نداشته باشد همچنین مبنای عمل مشخص شود. در مراحل بعدی به ترتیب محلول ها در دستگاه قرار داده و میزان جذب را قرائت می کنیم . بعد با رسم منحنی کالیبراسیون مقدار ماده مجهول را بدست می آوریم.