Ülepedő és szálló porok vizsgálatának szemléleti és metodikai kérdései Farkas Izabella Weiszburg Tamás
Agyagásványtani Szakoszályi Ülés, 2006. február. 13.
Szálló és ülepedő porok meghatározása Por meghatározása Aerosol definition 1000 µm
Ülepedő por
Dust classification 100 µm
Occupational Environmental effect classes health effect classes
Physiological effect classes
Settled dust Óriás részecskék
10µm
Generated dust Total suspended dust Nuisance dust Fugitive dust
Inhalable dust Thoracic dust Respirable dust
Coarse mode
Toxic dust Carcinogenic dust Fibrogenic dust Explosive dust Nuisance dust
1 µm
0,1 µm
0,01 µm
Agyagásványtani Szakoszályi Ülés, 2006. február. 13.
Szálló por Airborne dust
Nagy részecskék Accumulation mode Aitken-féle részecskék Nucleation mode
Bevezetés - témaválasztás indoklása - ülepedő porokról még nem készültek ásványtani vizsgálatok
- vizsgálatok fontossága - fő szennyezők azonosítása, egészségügyi hatások
Agyagásványtani Szakoszályi Ülés, 2006. február. 13.
Mintavétel
Agyagásványtani Szakoszályi Ülés, 2006. február. 13.
Vizsgálati módszerek – Szeparálás és szemcseméret eloszlás - szemcseméret szerinti szeparálás nedves szitálással
12IIIsz
15
12VIsz
%
12IVsz 12Vsz
16 14 12 10 8 6 4 2 0
12IIIsz
20
10
12IVsz 12Vsz 12VIsz
5 0 390
360
330
300
270
240
210
180
150
120
90
60
30
1200
0
1000
800
600
400
%
Sörgyár Torda – 12-es mintavételi hely
Sörgyár Torda – 12-es mintavételi hely, szemcseeloszlás 400 µm-ig ábrázolva
200 0 szem csem éret
szem csem éret
32-1 µm-es szemcsék eloszlása – Sörgyár Torda (12-es mintavételi hely)
70 60 50 40 30 20 10 0
7
12 III
6
12 IV 12 V 12 VI
> 400 µm 400-250 µm
250-125 µm
125-63 µm
63-32 µm 32-1 µm
< 1µm
5
12III
4
12IV
3
12V
2
12VI
1
Agyagásványtani Szakoszályi Ülés, 130 120 110 100 90 2006. február. 13.
szem csem éret kategóriák
80
70
60
50
40
30
20
%
tömeg%
Sörgyár Torda – 12-es mintavételi hely
0 10 0 szemcseméret
Vizsgálati módszerek – Sztereomikroszkópos vizsgálatok
Vizsgálati módszerek – Röntgen pordiffrakciós vizsgálatok Casirom Turda (curtea fabricii) – punct de colectare nr. 9 3000
Casirom Torda Q(gyárudvar) – 9-es minta
9V1 9V2 9V63 9V6332 9VI1 9VI2 9VI63 9VI400 9V3 9VI3
Cr
2500 K Fp H
Q
Intensitate
2000
M
Cr
Q-cuart Fp-feldspat 1000 Cr-cristobalit Al-aluminiu K-calcit 500 SiC-carbura de siliciu Co-corindon Tr-tridimit G-goethit 0 Lp-lepidocrochit M-mica Caol-grup caolinit Mt?-magnetit
QKK
Q
Q
32–1 µm
G
G
G
Lp
Lp
Q
Mt?
Mt?
1500
Q
SiC
Caol
Co
Co
Q+SiC
G
Q+SiC
Tr
Al
Tr
>400 µm 63–1 µm
SiC SiC Cr
32–1 µm
250–125 µm 125–63 µm
Al
63–32 µm
SiC
63–1 µm SiC
250–125 µm
SiC
125–63 µm
10
20
30
40
2 theta [grade]
50
60
CuK α
70
Vizsgálati módszerek – Röntgen pordiffrakciós vizsgálatok Fabrica de bere Turda punct de colectare nr. 12 Sörgyár Torda – –12-es minta Q
4000
K
Intensitate
3000
Q-cuart
M
Caol
Fp Q K Fp Fp
H
KQ Q+K K Q KK Q Q Q
Q K Q
32–1 µm 32–1 µm
2000
32–1 µm
63–1 µm
Amf Fp M
125–63 µm 63–32 µm 63–32 µm
1000
63–1 µm
Fp-feldspat
125–63 µm 63–1 µm
K-calcit
125–63 µm
M-mica
Amf- grup amfibol0 Caol-grup caolinit H-halit
32–1 µm
63–32µm
10
20
30
40
2 theta [grade]
50
60
Cu K α
70
12III 12III1 12III6 12V1 12V63 12V6332 12VI 12VI1 12VI63 12III3 12IV3 12V3 12VI3
Vizsgálati módszerek – SEM+EDX a) Természetes eredetű szemcsék
Vizsgálati módszerek – SEM+EDX b) Egészségre és környezetre ártalmas szemcsék
Vizsgálati módszerek – SEM+EDX c) Szerves szemcsék
Az eredmények tárgyalása 1. 1. A porszemcsék útja a légzőszervrendszerben - aerodinamikai átmérő fontossága
Mintavételezési hatékonyság (%) Sampling Efficinecy (%)
alveoláris makrofág
100
Foto: Bruce E. Lehnert
- EN 481:1993 – az összes porszemcseátmérő függvényében százalékosan definiálja a beszívható, thorakális és belélegezhető (respirábilis) frakciókat
50
Belélegezhető (Respirable)
Thorakális (Thoracic)
Beszívható (Inhalable)
10 1
2
5
10
20
Aerodinamikai átmérő (µm) Aerodynamic Diameter (µm)
50
100
Az eredmények tárgyalása 2. 2. A 63 µm-nél nagyobb szemcsék hatásai - összefüggés a szemcsenagyság és az összetétel között - eltérések a havi minták között - az összetétel tükrözi az ipari egység tevékenységét
Az eredmények tárgyalása 3. 3. Röntgen pordiffrakciós eredmények tárgyalása I. - a kvarc mellett egyéb SiO2 módosulatok jelenléte - SiC és cristobalit együttes megjelenése - a SiO2 változatok hatásai – szilikózis Belélegezhető összetevők aránya – Casirom Torda (9-es minta) Összetevők aránya – Casirom Torda (9-es minta) %
35
35
30
30
25
25
20
20
%
15
15
10
10
5
5 0
0 kvarc
cristobalit
SiC
földpát
tridimit
goethit
kalcit
korundkvarc lepidokrokit cristobalit
összetevők
SiC
földpát
tridimit
kalcit
korund
összetevők
Az eredmények tárgyalása 4. 3. Röntgen pordiffrakciós eredmények tárgyalása II. - a csillám és kaolinit a kisebb frakciókról készült felvételeken jelenik meg intenzívebb csúcsokkal - halit jelenléte - határozottan nem állítható, de nem kizárható a következő ásványok jelenléte: anhidrit, spinell rácsú ásványok Foto: Bruce E. Lehnert
alveoláris makrofág
Az eredmények tárgyalása 6. 4. Azbesztek I. - a morfológia és elemi összetétel fontossága - a 83/447/EEC szabvány szerint egészségre káros hatást gyakorló azbeszt az amely legalább 5 µm hosszú, átmérője 3 µm és a hosszúság–átmérő aránya nagyobb mint 3:1
Foto: Lesley S. Smith, Anne F. Sorling
- betegségek
azbesztszál tüdőben
Az eredmények tárgyalása 5. 4. Azbesztek II. 23 IV-es minta, > 400 µm frakció, 2 szemcse 10 V-ös minta, 250–125 µm frakció 18 III-as minta, 250–125 µm frakció Azbesztek összetétele Asbestos composition
Elméleti értékek Theoretical values Elméleti értékek Mért értékek Measured values
Mg+(Fe) number (normalized at 7 Oxigens) Mg (+Fe) (7 O-re normálva)
3,2
Szerpentin /Serpentine
3 2,8
23IV 1 2+3 23IV+10V 4 18III
2,6 2,4
Amfibol/Amphibole
2,2 2 1,8
1,9
2
2,1
2,2
2,3
Si szám (7 O-re normálva) Si number (normalized at 7 Oxigens)
2,4
2,5
Következtetések - a mintákban a kis frakciók (32–1 µm) teszik ki a döntő többséget - a szemcseméret és az ásványi anyagok fordítottan arányosak - jelentős részt tesznek ki a mintákban az ipari szennyeződések - egyes ipari egységek szennyeződései más mintavételi helyen is megtalálhatók - a kaolinit és csillám csoport tagjai a kis frakciókban, míg a SiC a 250–125 µm és 125–63 µm-es frakciókban dúsulnak - azonosított természetes eredetű anyagok: kvarc, kalcit, földpát, dolomit, csillám, kaolinit cs., klorit, halit, azbeszt, rutil, kianit, goethit, biogén anyagok - azonosított antropogén eredetű anyagok: szilícium-karbid, cristobalit, tridimit, korund, műanyagok
