Tárgyszavak: lézernyomtató; fénymásoló; benzol; iroda.

Átírás

1 FOGLALKOZÁS-EGÉSZSÉGÜGY 3.3 Irodai berendezésekből származó benzolkibocsátás Tárgyszavak: lézernyomtató; fénymásoló; benzol; iroda. A Bajor Tartományi Iparfelügyeleti Intézet (Landesgewerbeanstalt Bayern, LGA) emisszióvizsgáló kamrákban négy év óta végez méréseket lézernyomtatóknál és másolóknál. A sztirol, xilol, toluol és más aromások mellett néhány esetben nem elhanyagolható mértékű benzolemissziót állapítottak meg. Közelebbről ezúttal az utóbbi vegyülettel kapcsolatos vizsgálatokat mutatjuk be. A benzol aromás szénhidrogén, szobahőmérsékleten folyékony, forráspontja 80 ºC. Viszonylag magas gőznyomása miatt a környező légtérben már szobahőmérsékleten is gáz alakúvá válik. A benzol mérgező, ahhoz a néhány anyaghoz tartozik, melyeknek rákkeltő hatása az embernél egyértelműen bizonyított (R 23, 25, 45, 48). Nincs olyan küszöb, amely alatt ne lenne veszélyes az ember egészségére. Az ilyen anyagokra érvényes a minimalizálási parancs. Ez azt jelenti, hogy a koncentráció csökkentésére valamennyi elképzelhető műszaki és szervezési lehetőséget ki kell használni. A környezet benzolterhelésének fő okozója a gépjármű-közlekedés, mivel a porlasztott üzemanyagok benzolt tartalmaznak, és a motorban való elégetésnél is benzol képződik. Benzol keletkezik más szerves anyagok tökéletlen égésénél, pl. a tüzelőberendezésekben és a cigaretták égésénél is. A Bajor Környezetvédelmi Minisztérium adatai szerint (1999-es helyzet) a benzol környezeti levegőben lévő koncentrációja vidékies környezetben éves középátlagban kb. 5 µg/m 3, sűrűn lakott településen 15 µg/m 3. A belső terek levegőjének átlagos terhelése 6 8 µg/m 3. Míg más aromás szénhidrogéneknél, pl. toluolnál és xilolnál a belső terek koncentrációja majdnem mindig jelentősen meghaladja a külső levegő koncentrációját, a belső- és külsőtéri levegő benzolkoncentrációja között statisztikai középértékben nincs jelentős különbség. Ez arra vezethető vissza, hogy a jelentős benzolforrások (közlekedés, fűtés, ipar) elsődlegesen a külső levegőt terhelik.

2 Több epidemiológiai tanulmány alapján a kockázatbecsléshez az egységnyi kockázat (unit-risk) értéket használják, amely azt a valószínűséget adja meg, ami egy életen át tartó adott benzolkoncentrációjú belélegzett levegőnél rákmegbetegedést idéz elő. A Német Rákkutató Központ (DKFZ) Heidelbergben a német népességre 9 20 x 10-6 unit-risk értéket állapított meg. Ez azt jelenti, hogy lakosonként 10 µg/m3 közepes benzolkoncentrációnál pluszban 9 20 leukémiás eset várható. Hasonló számokat hozott nyilvánosságra a az Ember és a Környezet Védelme Bizottság 1993-ban (1. táblázat). 1. táblázat 9 x 10-6 unit-risk érték alapján számított rizikó adatok Terület Elfogadottnak tekintett benzol- Számított koncentrációk µg/m 3 -ben rákincidencia* Munkahely benzinkútnál (8 h/d, 20 éven át) 8000 (TRK)** 1:150 Vegyipari munkahely (8 h/d, 20 éven át) 3200 (TRK) 1:300 Autó belső tere (2 h/d) 50 1: Forgalmas utcák lakói (24 h/d) 20 1:6 000 Vidékies terület (24 h/d) 2 1: * rákmegbetegedés (leukémia) valószínűsége ** műszaki irányérték A 23. Szövetségi Immisszióvédelmi rendelet szerint 10 µg/m 3 számtani éves középérték túllépésénél intézkedések szükségesek a terhelés csökkentésére vagy elkerülésére. Az Európai Parlament és az Európa Tanács 2000/69/EG Irányelve 2010-re ennek az értéknek 5 µg/m 3 -re való fokozatos csökkentését követeli meg. Az utóbbi 3 évben a gépjárművek benzolkibocsátása jelentősen csökkent, mert az Otto-üzemanyagokban a benzoltartalom 1 %(V/V) alá süllyedt. Az ipari gócterületeken ezzel az immisszió kevesebb mint felére esett vissza, amivel jelentősen hozzájárultak a kitűzött célok eléréséhez. Lézernyomtatókból és másolókból származó benzolemissziók mérése Az LGA már 1998-ban megállapította, hogy néhány modell nem megengedett mértékben járulhat hozzá a belsőtéri benzolterheléshez. Kedvezőtlen feltételek mellett az irodákban olyan benzolkoncentráció keletkezhet, mint egy forgalmas utcai kereszteződésnél.

3 1999 óta néhány más intézet is végzett erre vonatkozó méréseket, nagymértékben különböző eredményekkel. Ennek oka egyrészt a tesztelt modellekben, illetve a felhasznált festékekben, másrészt a mérések érzékenységében keresendő ben az Áruteszt Alapítvány közleményében leírta, hogy 14 tesztelt fekete-fehér lézernyomtató egyikénél sem állapított meg benzolkibocsátást, a mérés érzékenységére vonatkozó adatok azonban hiányoznak. A Közigazgatási Szakmai Szövetség Szakbizottsága (Fachausschuss Verwaltung der Verwaltungs-Berufsgenossenschaft) 2000 novemberében közölte a színes nyomtatókkal és színes másolókkal kapcsolatos kutatási projekt eredményeit. A benzolkibocsátás a kimutatási határon volt. A Munkavédelmi Intézet (BIA) közleményében kiegészítő információkat szolgáltatott ezekhez a vizsgálatokhoz. Ezek szerint három színes másolót és három színes lézernyomtatót teszteltek, melynek során csupán a tesztelt másolók egyikénél állapítottak meg 675 másolat elkészítése után magasabb benzolkoncentrációt (egy 9 m 3 -es kamrában 29 µg/m 3 -t). A nyomtató festékeket számos paraméterre vizsgálták, benzoltartalomra azonban nem. Az Öko-Teszt folyóirat 2001 augusztusban közölte a festéktartó (toner) -vizsgálatok és emissziótesztek eredményeit. A tíz vizsgált festéktartó egyikében jelentős, 30 mg/kg benzoltartalmat találtak. A vizsgálókamrában egy nyomtató 120 µg/m 3 benzolkoncentrációt okozott. A mérési eredmény értékelésére sajnos nincs lehetőség, mert a mérési eljárásról nem áll elegendő információ rendelkezésre. Egy másik közleményében a BIA hét fekete-fehér lézernyomtatónál végzett méréseiről tudósít. Két nyomtatónál nem mutattak ki benzolemissziót. Egy 9 m 3 -es tesztkamrában három készülék egy megtöltött papírkazetta (legalább 200 papírlap) kinyomtatása után maximálisan 6,5 µg/m 3 benzolkoncentrációt, egy nyomtató 16 µg/m 3 benzolkoncentrációt idézett elő. A legmagasabb mért koncentráció 23 µg/m 3 volt. Az eredmények alapján a BIA olyan nyomtatókat javasolt használni, melyeknél a toner lehetőleg kevés vagy semmi benzolt nem bocsát ki. Hogyan mértek az LGA-ban? A készüléket nyomtatót vagy másolót mérete szerint 1 m 3 -es, illetve 24 m 3 -es helyiségben, meghatározott klimatikus feltételek között vizsgálták. A hozzávezetett levegő hőmérséklete 23 ºC ± 1 ºC, a relatív nedvessége 30% ± 5% volt. Normál körülmények között a légcsere a vizsgálóhelyiségben 0,3/óra volt. Néhány esetben jelentősen magasabb

4 légcserével is dolgoztak. A nyomtatóval, illetve másolóval a vizsgálóhelyiségben az előre megadott tesztoldalból 500 oldalt nyomtattak. A tesztoldal felületfedése 9,5%-os volt. Az elemzésnél a kamramérések koncentrációit emissziórátába számolták át. A benzol emissziórátákat a következő egyenletből számolták: SER C V 1 e n t k = (1) u n t V k = kamratérfogat m 3 -ben C t = VOC-koncentráció a mintavétel időpontjában µg/m 3 -ben t = a készülék üzemelési időtartama a mintavétel időpontjáig órában (h) SER u = a készülék fajlagos emissziórátája µg/h-ban n = légcsereráta a kamrában (h -1 -ban) A mintavétel időpontjaként az aktív mintavétel félidejét használták az egyenletben. A különböző vizsgálókamrákban azonos készülékekkel kapott mérési eredmények összehasonlítása azt mutatta, hogy egy nyomtató emissziórátája szinte független a vizsgálóhelyiség méretétől. Kvalitatív eredmények Egy nyomtató vagy másoló benzolemisszió rátája egyébként azonos feltételek mellett attól függ, hogy időegységenként mennyi a festékfelhasználás. Eszerint nemcsak arról van szó, hány oldalt nyomtattak, hanem arról is, milyen sűrűn nyomtatták az oldalakat (felületfedés, feketítés). A különböző laboratóriumok által közölt emisszióráták csak akkor hasonlíthatók össze, ha ezek a paraméterek ismertek. Kvantitatív eredmények Az LGA által vizsgált 65 készülékből csak 11 mutatott mérhető benzolemissziót (1. ábra). Festéktartók vizsgálata Vizsgálati módszerek A Headspace-eljárással illékony szerves vegyületeket tartalmazó anyagok terhelése vizsgálható. A festéktartó (toner) mintát zárt edény-

5 ben (egy úgynevezett peremes üvegben) 90 ºC-ra felmelegítik. Az illékony vegyületek fizikai sajátságaik szerint nagyobbrészt gőzfázisba mennek át. Azonos tulajdonságokkal rendelkező belső standard (a szóban forgó esetben deuterizált benzol) ismert mennyiségének hozzáadásával ezután gázkromatográf/tömegspektrográf segítségével a tonerben lévő benzoltartalom a gázfázisban lévő tartalomból megítélhető mért benzolemisszió ráták µg/min-ben Vizsgált készülékszám: 65, maximum érték: 25 µg/min, számtani középérték: 1 µg/min, medián: < 0,1 µg/min. A középérték számításánál a 0,1 µg/min-nél kisebb értékek esetében 0,1 µg/min értéket vettek alapul 1. ábra Tizenegy >0,1 µg/min. emissziórátájú lézernyomtató, illetve másoló benzolemisszió-rátái Eredmények Az LGA-ban 173 különböző toner benzoltartalmát vizsgálták. Néhány kivételtől eltekintve a mintákat teljes, tehát még használatlan kazettákból vették. A kivételeknél olyan mintákról volt szó, melyeket a megrendelő már kivett a tartókazettából és eredetük ismeretlen volt. A 2. ábra világosan mutatja, hogy benzoltartalom tekintetében a festékek különböző minőségűek voltak. Műszakilag mindenképpen megoldandó a < 0,1 mg/kg benzoltartalmú festékek előállítása.

6 mg/kg Vizsgált toner: 173, maximum érték: 120 mg/kg, számtani középérték: 3,2 mg/kg, medián: 0,1 mg/kg. < 0,1 µg/min tartalomra a középérték számításánál 0,1 mg/kg értéket vettek alapul 2. ábra Benzoltartalom 50 különböző, > 0,1 mg/kg benzoltartalmú tonernél Elemzés és ajánlások A bemutatott eredmények több olyan egyedi megbízásból eredő vizsgálat összefoglalását mutatják, melyeket különböző célokkal, de azonos kísérleti feltételek között végeztek. Ez az oka, hogy a nyomtatóknál, illetve másolóknál miért csak 33 megvizsgált festéktartóminta emisszióértékeit közölték. A legtöbb toner-minta kibocsátását nem mérték vizsgálókamrában és számos emissziórátánál hiányzik a festéktartó elemzése. 33 eredménypár alapján a tonerekben lévő benzoltartalom és a nyomtatókból és másolókból származó emisszióráták összehasonlításakor az a következtetés adódott, hogy a jelentős emisszióforrás a festéktartókban van. A tonerek benzoltartalmából és a tonerek időegység alatti felhasználásából kiszámítható az elméleti benzolemisszió (feltéve, hogy a felhasznált festéktartóból a benzol 100%-ban elpárolgott). Észrevehetjük, hogy a ténylegesen mért benzolemisszió-ráta azonos vagy magasabb, mint az elméletileg számított érték.

7 Az a következtetés vonható le tehát, hogy a nyomtatás alatt még további benzolemisszió képződhet. A legvalószínűbbnek az a feltevés tűnik, hogy a benzoltartalmú tonerek hajlamosak a nyomtatási folyamat alatt további jelentékeny mennyiségű benzolt szabaddá tenni. Az (1) egyenletet átalakítva egy készülék ismert emissziórátájából (SER u ) becsülhető az irodahelységben fellépő benzolkoncentráció. C t SERu (1 e = V n n t ) SER u = emisszióráta µg/h-ban V = helyiség/iroda térfogata m 3 -ben C t = VOC-koncentráció a helyiségben a nyomtatási idő végén µg/m 3 -ben t = a készülék üzemelési időtartama h-ban n = légcsere az irodában h -1 -ban Mindenképpen figyelembe kell venni, hogy az oldalankénti tonerfelhasználásnak, tehát a felületfedésnek és feketedésnek jelentős hatása van. Számítási példa: 3 Irodatérfogat V: 30 m Légcsereráta n: 0,3 h -1 Benzolemisszió-ráta SER u : 500 µg/h Nyomtatási időtartam t: 0,5 h Benzolkoncentráció várható mértéke C t : 7,7 µg/m 3 Amennyiben tehát az irodahelyiségben a benzolkoncentráció a nyomtatás megkezdése előtt csak 5 µg/m 3 volt, ez 30 perc nyomtatás után 13 µg/m 3 -re emelkedett. Az emelkedő benzolkoncentrációval összefüggő növekvő rákkockázat miatt ez a helyzet nem fogadható el. A festéktartóval Headspace-eljárás szerint végzett kísérletek a vizsgálókamrával végzett mérésekkel összehasonlítva viszonylag kevésbé költségesek, lehetővé teszik a gyors termékellenőrzést. Amennyiben egy tonerben a Headspace-eljárással nagyobb benzolmennyiséget találnak, feltehető, hogy ez a festéktartó a nyomtatásnál nagyobb benzolemissziót eredményez. Ilyenkor nem szükséges vizsgálókamra-mérést végezni, az ilyen toner használata nem ajánlott. Sajnos nem lehet teljesen kizárni, hogy az olyan tonerek alkalmazásánál, amelyek a Headspace-vizsgálat során nem vagy csak alacsony benzoltartalmat mutattak, a nyomtatási folyamat alatt ne képződjön je- (2)

8 lentős mennyiségű benzol, a tapasztalatok szerint azonban ez a kockázat viszonylag csekély. Ezekben az esetekben azonban mégiscsak kellene vizsgálókamra méréseket végezni, hogy ezek során már pl. a sztirolról, BTX-aromásokról (benzol, toluol, etil-benzol, xilol) vagy az ózonról is információt kapjanak. Összeállította: Dr. Csokonay Józsefné Jungnickel, F.; Kubina, A.; Fischer, H.: Benzolemissionen aus Laserdruckern und Kopierern. = Gefahrstoffe Reinhaltung der Luft, 63. k. 5. sz p Nies, E.; Blome, H.: Brüggemann-Preishoff, H.: Charakterisierung von Farbtoner und Emissionen aus Fabrfotokopierern/Farblaserdruckern. = Gefahrstoffe Reinhaltung der Luft, 60. k. 11/12. sz p Smola, T.; Georg, H.; Hohensee, H.: Gesundheitsgefahren durch Laserdrucken? = Gefahrstoffe Reinhaltung der Luft, 62. k. 7/8. sz p