Měření prachu v ovzduší: Metody a význam

Prach patří k nejrozšířenějším škodlivinám, se kterými se člověk setkává jak v běžném životě, tak při svých pracovních činnostech. Míru znečištění ovzduší prachem vyjadřuje koncentrace aerosolu buď hmotnostní nebo početní v objemové jednotce vzduchu. Pro stanovení prašnosti se používá převážně metoda gravimetrická a zjištěné hmotnostní koncentrace prachu se vyjadřují v mg.m-3.

Prašností rozumíme znečištění ovzduší hmotnými částicemi, které rozptýleny ve vzduchu tvoří aerosoly. Disperzní systém kapalných a pevných částic suspendovaných v plynu nazýváme aerosolem, podle skupenství částic mluvíme o aerosolu tuhém nebo kapalném. Aerosoly dělíme podle mechanismu vzniku na prach (vzniká drcením pevných materiálů), kouř (vzniká spalováním organických hmot) a dým (vzniká oxidací organických látek). Každý aerosol je charakterizován koncentrací, velikostí a vlastnostmi rozptýlených částic.

Atmosférický aerosol je všudypřítomnou složkou atmosféry Země. Je definován jako soubor tuhých, kapalných nebo směsných částic o velikosti v rozsahu 1 nm - 100 μm. Významně se podílí na důležitých atmosférických dějích, jako je vznik srážek a teplotní bilance Země.

Vliv prachu na zdraví

Rozsah škodlivých účinků prachu na člověka je velmi široký, při jejich hodnocení záleží na původu, vlastnostech a velikosti prachu, na jeho koncentraci v ovzduší, na délce a podmínkách působení i na individuální vnímavosti člověka na prach. Z hlediska působení na člověka dělíme prach na toxický a bez toxického účinku. U netoxických prachů může být závažné jejich fibrogenní působení.

Hlavní a nejčastější cestou vstupu prachu do lidského organismu jsou dýchací cesty. Hrubé prachové částice jsou zadržovány v horních cestách dýchacích. Částice menší než 1 µm (PM1) mohou vstupovat přímo do plicních sklípků.

Čtěte také: Komunistické metody měření prachu

Z hlediska zdravotního působení atmosférického aerosolu na člověka byly definovány velikostní skupiny aerosolu označované jako PMx (Particulate Matter), které obsahují částice o velikosti menší než x μm. Běžně se rozlišují PM10, PM2,5 a PM1,0. Odlišení PM10 a PM2,5 je používáno proto, že hrubší frakce PM10 proniká do oblasti horních cest dýchacích a jemná frakce PM2,5 hlouběji do dýchacího ústrojí, čímž se jeho nebezpečnost zvyšuje. V roce 2013 zařadila Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny (IARC) prašný aerosol mezi prokázané lidské karcinogeny skupiny 1.

Většina pracovních činností člověka je spojena s uvolňováním prachu, proto je nutné koncentrace prachu v pracovním ovzduší sledovat, hodnotit a vytvářet následně taková opatření, aby nedocházelo k poškození zdraví, případně aby poškození zdraví bylo minimální.

Metody měření prachu

Kvalita ovzduší zásadně ovlivňuje zdraví životního prostředí a lidí. Proto je už nyní vývoj technologií pro monitoring znečištění ovzduší nezbytným nástrojem environmentálního managementu. Existují dvě metody měření: gravimetrické a automatické.

Gravimetrické metody

Při gravimetrických metodách se zjišťuje prašnost vyjádřená v g.m nebo mg.m-3. Standardní metodou měření prašnosti je metoda gravimetrického stanovení. Přes filtrační materiál v odběrové hlavici (membránové ultrafiltry, vláknité filtry - podle velikosti prachových částic) se prosává vzduch.

Větší částice prachu jsou zachycovány do sedimentačních nádob zčásti naplněných záchytným roztokem, které jsou umístěny v prašné lokalitě, nejčastěji ve výši několika metrů nad zemí. Relativně přesná metoda je měření spadu na folii. Na destičce, která má na povrchu Al folii tl. 0,07 mm je nanesena vrstva 50 mg vazelíny. Sonda se umístí v terénu do různých výšek 1,5 3 6 (m) a s přesností 0,1 mg se 45 dní zjišťuje hmotnost přípravku.

Čtěte také: Jak správně ohlásit emise kotle?

Základní metodou stanovení aerosolových částic v odpadních plynech je manuální gravimetrická metoda, která se používá jako metoda referenční. Množství PM2,5 se zjišťuje pomocí čerpání analyzovaného vzduchu přes filtr o velikosti pórů 2,5 μm. Množství zachyceného aerosolu se stanovuje gravimetricky vážením.

Automatické metody

Automatická metoda se vyznačuje tím, že měřidla pracují průběžně a zasílají data přímo osobám odpovědným za měření. Moderní automatické měřicí systémy umožňují průběžné měření znečištění ovzduší v reálném čase. Systémy k monitoringu využívají laserová a optická čidla detekující koncentrace hrubých a jemných pevných částic.

Senzory částic - Už zmíněná laserová čidla detekují prachové částice o velikosti 0,3-10 mikrometrů. Detektory plynu - Senzory pro detekci oxidů dusíku, oxidu uhelnatého, formaldehydu a těkavých organických sloučenin sledují znečištění vzduchu plyny. Tyto integrované moduly bývají obohaceny o meteorologická čidla pro měření teploty, vlhkosti a tlaku.

Pro sběr a analýzu dat se čím dál více využívá úzkopásmový IoT (internet věcí). Senzory přes úzkopásmové sítě data o znečištění, teplotě, vlhkosti a dalších parametrech průběžně odesílají do centrálních datových serverů. Data z jednotlivých senzorů je možné shromažďovat také v centrálních systémech, kde dochází k jejich následnému zpracování, vizualizaci a analýze.

Další metody

• Síťování: Určení rozložení prachových částic v prašné atmosféře (např. pro zkoušky prachem) se používá metod síťování. K sítovému rozboru se použije sada drátěných sít.
• Termoprecipitace: Termoprecipitátor pracuje na principu termodifuze prachu zachycujícího se na sklíčkách.
• Izokinetické vzorkovače: Pro odběr reprezentativních vzorků plynů a aerosolových částic se používají izokinetické vzorkovače.

Ochrana zdraví před prachem

Při opatřeních k ochraně před prachem je třeba uvážit specifické účinky prachu, který se na daném pracovišti vyskytuje. Riziko expozice prachu vůči zaměstnancům musí být vylučováno nebo alespoň omezováno na minimum v souladu s dostupností technických opatření, technologických opatření a náhradních opatření:

Čtěte také: Postupy měření emisí 2T

• organizační opatření
• OOPP kukly s přívodem vzduchu, polomasky, respirátory pro daný druh prachu, čtvrtmasky, polomasky s různými filtry
• zdravotnická prevence

Limity a legislativa

Expozice prašným aerosolům se hodnotí na základě porovnání zjištěných koncentrací s limitními koncentracemi. Základní normou je ČSN EN 481 Ovzduší na pracovišti. Vymezení velikostních frakcí pro měření polétavého prachu [3]. V nařízení vlády [6] o pracovních podmínkách (příloha č. 3) jsou uvedeny přípustné expoziční limity (PEL) pro výše popsané skupiny prachů. Na základě hodnocení zátěže faktory rozhodujícími ze zdravotního hlediska o kvalitě pracovních podmínek se činnosti zařazují do kategorií práce podle vyhlášky Ministerstva zdravotnictví [7].

tags: #měření #prachu #v #ovzduší #metody

Oblíbené příspěvky:

• Zábava a vzdělávání v přírodě
• Ochrana životního prostředí – sylabus
• Nejlepší dobrodružné filmy o přírodě
• Vstřícná škola pro všechny
• Tipy pro přežití v přírodě