Ülepedő és szálló porok vizsgálatának szemléleti és metodikai kérdései Farkas Izabella Weiszburg Tamás Agyagásványtani Szakoszályi Ülés, 2006. február. 13.
Szálló és ülepedő porok meghatározása 1000 µm Aerosol definition Por meghatározása Dust classification Ülepedő por Environmental effect classes Occupational health effect classes Physiological effect classes 100 µm Óriás részecskék Settled dust Generated dust Total suspended dust Nuisance dust Fugitive dust Inhalable dust Thoracic dust Respirable dust Toxic dust Carcinogenic dust Fibrogenic dust Explosive dust Nuisance dust 10µm 1 µm 0,1 µm Coarse mode Nagy részecskék Accumulation mode Aitken-féle részecskék Szálló por Airborne dust 0,01 µm Nucleation mode Agyagásványtani Szakoszályi Ülés, 2006. február. 13.
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 12IVsz 12Vsz 12VIsz 390 360 330 Sörgyár Torda 12-es mintavételi hely, szemcseeloszlás 400 µm-ig ábrázolva 300 270 240 210 180 150 120 90 60 30 20 15 10 5 0 0 szemcseméret % 12IIIsz 12IVsz 12Vsz 12VIsz 1200 Sörgyár Torda 12-es mintavételi hely 1000 800 600 400 16 14 12 10 8 6 4 2 0 200 0 szemcseméret % tömeg% 70 60 50 40 30 20 10 0 > 400 µm 400-250 µm Sörgyár Torda 12-es mintavételi hely 250-125 µm 125-63 µm 63-32 µm 32-1 µm < 1µm Agyagásványtani Szakoszályi Ülés, 130 120 110 100 2006. február. 13. szemcseméret kategóriák 12 III 12 IV 12 V 12 VI 32-1 µm-es szemcsék eloszlása Sörgyár Torda (12-es mintavételi hely) 90 80 70 60 50 40 30 7 6 5 4 3 2 1 0 20 10 0 szemcseméret % 12III 12IV 12V 12VI
Vizsgálati módszerek Sztereomikroszkópos vizsgálatok
Vizsgálati módszerek Röntgen pordiffrakciós vizsgálatok Intensitate 3000 2500 2000 1500 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 Casirom Turda (curtea fabricii) punct de colectare nr. 9 Casirom Torda (gyárudvar) 9-es minta K Q Fp H M Caol Lp Tr Cr Tr Q Lp Mt? Cr Cr G SiC Co SiC SiC SiC G SiC Al SiC Q Q Q Q K K Q+SiC Q+SiC 10 20 30 40 50 60 70 Co 2 theta [grade] Al G Mt? CuK α G Q 32 1 µm 32 1 µm >400 µm 63 1 µm 250 125 µm 125 63 µm 63 32 µm 63 1 µm 250 125 µm 125 63 µm 9V1 9V2 9V63 9V6332 9VI1 9VI2 9VI63 9VI400 9V3 9VI3
Vizsgálati módszerek Röntgen pordiffrakciós vizsgálatok Q-cuart Fp-feldspat K-calcit 4000 3000 2000 1000 M-mica Amf- grup amfibol 0 Caol-grup caolinit H-halit Intensitate M Amf Caol Sörgyár Torda 12-es minta Fabrica de bere Turda punct de colectare nr. 12 Fp M Q Fp K Fp Q Fp K H K Q+K Q K Q Q Q KK Q 10 20 30 40 50 60 70 2 theta [grade] Q K Cu K α Q 32 1 µm 32 1 µm 32 1 µm 32 1 µm 63 1 µm 125 63 µm 63 32 µm 63 32 µm 63 1 µm 125 63 µm 63 1 µm 125 63 µm 63 32µm 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 alveoláris makrofág Foto: Bruce E. Lehnert - EN 481:1993 az összes porszemcseátmérő függvényében százalékosan definiálja a beszívható, thorakális és belélegezhető (respirábilis) frakciókat Minta vételezési hatékonyság ( % ) Sampling Efficinecy (%) 100 50 10 Belélegezhető (Respirable) Thorakális (Thoracic) Beszívható (Inhalable) 1 2 5 10 20 50 100 Aerodinamikai átmérő ( µ m) Aerodynamic Diameter (µm)
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 SiO 2 módosulatok jelenléte - SiC és cristobalit együttes megjelenése -a SiO 2 változatok hatásai szilikózis Összetevők aránya Casirom Torda (9-es Belélegezhető minta) összetevők aránya Casirom Torda (9-es minta) % 35 30 25 35 30 25 20 15 10 % 20 15 10 5 5 0 0 kvarc cristobalit SiC földpát tridimit goethit kalcit korundkvarc lepidokrokit cristobalit SiC földpát tridimit kalcit korund összetevők 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
4. Azbesztek II. Az eredmények tárgyalása 5. 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 3,2 Azbesztek összetétele Asbestos composition Elméleti értékek Theoretical Elméleti értékek values Mért értékek Measured values 3 Szerpentin /Serpentine Mg+(Fe) number (normalized at 7 Oxigens) Mg (+Fe) (7 O-re normálva) 2,8 2,6 2,4 2,2 23IV 1 2+3 23IV+10V 418III Amfibol/Amphibole 2 1,8 1,9 2 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 Si szám (7 O-re normálva) Si number (normalized at 7 Oxigens)
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