نمونه برداری از آلاینده های هوابرد

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:

آلودگی هوا و کنترل آن 
(روش ها و وسائل نمونه برداری از هوا ) 
Air Sampling Instrument and Methods 
نمونه برداري از هوا 

 

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 فيزيكي

  • گازها و بخارات

گاز: در شرايط عادي در بالاي درجه حرارت بحراني خود قرار دارد ( يعني با افزايش فشار و كاهش دما مي توانيم آنرا به مايع تبديل كنيم)

مشخصه گازها: بو،رنگ، بي رنگ و بي بو
بخار: فراورده تبخير است و در دماي معمولي به حالت مايع يا جامد است (فقط با افزايش فشار به مايع تبديل مي شود)

2. آئروسلها(مواد شناور) Aerosol

  • گرد و غبار Dust
  • مه Fog يا Mist
  • دود Smoke
  • دمه Fume
  • مه دود Smog
  • اسپري Spray
  • بيوآئروسلها Bioaerosols
  • گرد و غبار

مه:

تعريف: قطره هاي شناور مايع در هوا كه بر اثر تراكم بخار و تبديل آن به مايع در شرايط فيزيكي خاص از نظر دما و فشار ايجاد مي شود و در اثر شكسته شدن مكانيكي مايع به وسيله افشاندن، ريخت و پاش، اتميزه كردن و … ايجاد مي شود.
سايز ذرات: 400-40 ميكرون
دود: فراورده حاصل از سوخت ناقص مواد كربني است

سايز ذرات: 0/5-0/01 ميكرون

دمه: 

ذراتي جامدي كه نتيجه تراكم بخار مواد جامد هستند. در اثر فرايندهايي مثل سوختن، تقطير شدن،تراكم و تصعيد حاصل مي شوند. مانند فيومهاي فلزي،آسفالت داغ،هيدروكربنهاي آروماتيك.
سايز ذرات: 0/2-0/001 ميكرون
مه دود:مجموع آلودگيهاي صنعتي و طبيعي كه آلودگي اتمسفري را تشكيل مي دهند.

اسپري: آئروسلها،سوسپانسيونها، امولسيونها تحت فشار را گويند.

سوسپانسيون: شناور بودن ذرات جامد در مايع

امولسيون: شناوري ذرات ريز مايع در مايع

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 بافتها

انواع مواد خفگی آور

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
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 داراي اثر رخوت آور بر سیستم اعصاب مرکزی

موادی که دارای خاصیت بیهوشی آور هستند:

  • هیدروکربنهای استیلنی
  • هیدروکربنهای اتیلنی
  • اتیل اتر و ایزوپروپیل اتر
  • هیدروکربنهای پارافینی
  • کتنهای آلیفاتیک
  • الکلهای آلیفاتیک
  • استرها
  • سموم سیستمیک

آسیب به برخی اندامهای درونی: هیدروکربنهای 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 بي اثر: کربن و سیمان

گرد و غبارهای آلی: گرده گیاهان، چوب

مواد محرک: اسیدها، قلیاها، کروماتها و فلوئورها

باکتریها و سایرموجودات 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 مسمومیتها 

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 کارگاهها , 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 كلسيم اتيلن دي آمين تترا استيك اسيد
(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 اوليه ذخيره كروم در كبد ، طحال ، عضلات ، چربي و استخوان ميباشد

تركيبات غيرقابل حل كروم (insolube) مانند دي كرومات تاليوم از آنجائيكه قدرت نفوذ كمتري دارند معمولاً ضرر كمتري دارند .

تركيبات بسيار حلال كروم ( highly solube ) مانند تري اكسيد كروم ( cro 3 ) ، يا كروميك اسيد ميتوانند ضايعات بسيار خورنده براي پوست و مخاطات ايجاد نمايند و ايجاد تحريك مخاطات و اولسر پوستي و همچنين درماتيت تحريكي و آلرژيك ايجاد نمايند ولي از آنجائيكه به سرعت از جريان خون حذف مي شوند فرصت كمتري براي ورود به سلول و ايجاد تاثيرات سرطانزايي دارند.

تركيباتي از كروم كه داراي حلاليت كم يا متوسط مي باشد ( slightly or Moderately soluble ) ميباشند مانند كرومات كلسيم ، بيشترين ريسك كانسر ريه را دارند و از ساير تركيبات سرطانزاي كروم مي توان به كرومات هاي سرب و روي 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 كش هاي آلي كلره به عنوان سموم بسيار قوي و موثر، بر روي دستگاه اعصاب مركزي عمل كرده و حشرات را مي كشند.

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 شناسي و بهداشت حرفه اي حدود مجاز تماس كارگران را با مواد سمي گوناگون بيان مي كند.

بر اساس استاندارد ACGIH مقادير حد آستانه مجاز به سه نوع تقسيم مي شوند

  • حد آستانه مجاز- ميانگين زماني تراكم (Threshold Limit Values – Time Weighted Average (TLV-TWA
  • حد آستانه مجاز- حد مواجهه كوتاه مدت (Threshold Limit Values – Short Term Exposure Limit (TLV-STEL
  • حد آستانه مجاز سقفي  (Threshold Limit Values – Ceiling (TLV-C
  • حد آستانه مجاز- ميانگين زماني تراكم (TLV-TWA)

حد تراكم مجاز مواد شيميايي براي 8 ساعت كار در روز يا 40 ساعت كار در هفته بوده و اين مقدار از مواد تراكمي است كه تقريبا تمام كارگران مي توانند بدون بروز اثرات زيان آور مواد شيميايي به طور مكرر در معرض آلاينده ها قرار گيرند.

محاسبه ميانگين زماني تراكم TWA آلاينده در هواي محيط كار:

TWA= ميانگين زماني تراكم آلاينده بر حسب mg/m3 يا ppm
C1 و C2 = تراكم اندازه گيري شده آلاينده در زمان تماس
T1 و T2 = مدت زمان تماس بر حسب ساعت

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

اين حد آستانه مجاز بيشترين تراكمي است كه كارگران مي توانند در مدت كوتاه (تا 15 دقيقه) به طور مداوم بدون كوچكترين اثر زيان آور در معرض آن قرار گيرند

با اين شرط كه در هر نوبت كار 8 ساعته، تماسها بيشتر از 4 بار تكرار نشود و بين هر دو تماس دست كم 60 دقيقه فاصله زماني وجود داشته باشد

حد آستانه مجاز- سقفي (TLV-C) 

به تراكمي از آلاينده گفته مي شود كه انباشتگي آن در هواي محيط كار حتي براي يك لحظه هم نبايد از آن بيشتر شود.

در مورد برخي از مواد شيميايي خطرناك مانند گازهاي محرك، تنها بايد يك نوع TLV را به كار گرفت و آن هم TLV-C مي 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 كشنده سموم (Lethal Dose 50 (LD50 

عبارت است از پائین ترین مقداري از ماده سمي كه از يك راه مشخص بر روي دسته اي از حيوانات آزمايشگاهي اثر كرده و 50 درصد آنها را مي كشد.

کاربرد: سموم پرمصرف مثل آفت کشها و حشره کشها

اعداد LD50 برحسب ميلي گرم در كيلوگرم وزن بدن بيان مي 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

تراكم كشنده سموم (Lethal Concentration 50 (LC50 

اصطلاحي مشابه با LD50 است كه حداقل تراكم كشنده سمومي را كه در آب يا هوا حل مي شوند را تعيين مي كند.

از اين اصطلاح معمولا براي تعيين درصد مرگ و مير حشرات به وسيله حشره كش ها در هوا(mg/m3)و يا ماهي ها در آب (ppm – ppb) استفاده مي شود.

نمونه برداری و تعيين مقدار عوامل شيميایی زيان آور در محيط كار 

دلايل بررسي هواي محيط كار در بهداشت حرفه اي

1- جستجوي مواد سمي در محيط كار
2- تشخيص نوع ماده يا مواد سمي
3- تعيين مقدار ماده يا مواد سمي
4- فراهم نمودن اطلاعات دراز مدت براي بررسي هاي همه گير شناختي
5- فراهم نمودن اطلاعاتي كه بر اساس آنها بتوان درباره وجود يا عدم وجود مشكلات بهداشتي مربوط در محيط كار داوري كرد.
6- تعيين ميزان مواجهه كارگران به آلاينده هاي هواي محيط كار در پاسخ به شكايتهاي آنان
7- ارزشيابي اثر دستگاه هاي كنترل نصب شده به منظور كاهش ميزان مواجهه كارگران با عوامل شيميايي زيان آور
8- تعيين اثر تغيير يا تعديل فرايند كار
نكات لازم در بررسي مقدماتي محيط كار

نخستين گام در ارزيابي محيط كار، بررسي مقدماتي يا ارزشيابي كيفي

محل کار
الف- بهسازي عمومي
ب- مواد اوليه مصرفي، مواد توليد شده، مواد فرعي و بينابيني
ج- سرچشمه آلودگي هواي محيط كار
د- اقدامهاي كنترلي و وسايل حفاظتي مورد استفاده در محيط كار
ارزیابی کمی

نمونه برداری

دومين گام در بررسي محيط كار ارزشيابي كمي است كه تنها از طريق نمونه برداري و تعيين مقدار کمی آلاينده مي توان به ميزان واقعي آن در محيط كار پي 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 مقداري از هواي يك محل كه تراكم آلاينده موجود در آن برابر با ميانگين تراكم آلاينده در مجموع هوايي باشد كه نمونه از آن گرفته شده است.
مواردي كه بايد پيش از اقدام به نمونه برداري مورد توجه قرار گيرد

1- تعيين هدف از نمونه برداري
2- تعيين ترتيب نمونه برداري
3- مشخص كردن محل نمونه برداري
4- مدت نمونه برداري
5- حجم نمونه
6- تعداد نمونه
7- از محيط كار چه كسي بايد نمونه برداري كرد؟
8- نمونه برداري بايد در چه مرحله اي از فعاليت هاي شغلي انجام شود؟
9- انتخاب وسيله نمونه برداري
محل نمونه برداري

الف- نزديك ترين نقطه به كارگر
– در اين مورد محل ورود هوا به دستگاه نمونه برداري بايد هم سطح و نزديكترين نقطه به مجراي تنفسي كارگران باشد.
ب- نزديك ترين نقطه به سرچشمه توليد آلاينده
اين نوع نمونه برداري بيشتر به منظور تعيين ضوابط كنترل آلاينده به كار مي رود.

ج- نمونه برداري از هواي محيط كارگاه
– جهت تعيين ميزان آلودگي كلي مورد استفاده قرار مي گيرد.

تعداد نمونه
تعداد نمونه براي تعيين ميزان تماس كارگران با آلودگي هاي هواي محيط كار معمولا به تراكم آلاينده بستگي دارد.

اگر تراكم آلاينده زياد باشد يك نمونه كافي است.

اگر تراكم آلاينده نزديك به حد آستانه مجاز است دست كم سه تا پنج نمونه نياز است.

براي تعيين ميزان تاثير روش هاي كنترل آلاينده ها دو نمونه كافي است يك نمونه هنگامي كه دستگاه كنترل كار مي كند و نمونه ديگر وقتي كه دستگاه كنترل 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 برداري از گازها و بخارات

روش هاي نمونه برداري از نظر مدت زمان نمونه برداري به دو دسته:

  • نمونه برداري آني (مانند نمونه برداري به وسيله بطري خلاء)
  • نمونه برداري مداوم (مانند عبور هوا از درون جاذب)

وسايل مورد استفاده در نمونه برداري آني

وسايل گرفتن حجم معيني از هوا به كمك خلاء

وسايل نمونه برداري از گازها و بخارات به روش جابجايي مايع

كيسه هاي پلاستيكي

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
كيسه هاي نمونه برداري و مدار نمونه بردار ي

نمونه برداري مداوم

بيشتر براي اندازه گيري تراكم گازها و بخارات در هواي محيط كار كه تراكم آنها پايين است استفاده مي شود.

وسايل نمونه برداري مداوم:
1- وسايل جمع آوري و جذب آلاينده
2- دستگاه هاي مكنده
3- وسايل اندازه گيري حجم هوا
وسايل جمع آوري و جذب آلاينده

معمولا از مكانيزم جذب و جذب سطحي استفاده مي شود.

براي هر ماده اي جاذب خاص وجود دارد

مثال:
متانول و بوتانول در آب

استر در الكل

كلرورهاي آلي در بوتانول

دي اكسيد 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 هاي مكنده هوا 

در نمونه برداري از آلاينده هاي هوا معمولا لازم است جريان هواي مورد نظر را با استفاده از پمپ، از وسيله جمع آوري كننده (محيط جاذب) عبور داد.

ظرفيت اين پمپ ها از چند سانتيمتر مكعب تا چندين متر مكعب متغيير است

برخي از اين پمپ ها دستي و برخي ديگر الكتريكي هستند.

برخي از اين پمپ ها جهت نمونه برداري فردي مورد استفاده قرار

مي گيرند كه فلوي اين پمپ ها در حدود يك تا چهار ليتر در دقيقه است.
انواع پمپهای نمونه برداری: پیستونی، دیافراگمی، گریز از مرکز و پره ای

پمپهای آكاردئوني 

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

پمپ نمونه بردار فردي

كنترل عوامل شيميایی در بهداشت حرفه ای 

پسماند مواد پرتوزا

شامل اقدامات و روش هايي است كه به منظور حذف يا كاهش تماس افراد با عوامل زيان آور در محيط كار انجام مي گيرد.

هدف نهايي از كنترل عوامل شيميايي:
جلوگيري از اثرات سوء عوامل زيان آور بر روي كاركنان مي باشد.
شناسايي مخاطرات شغلي

1- تعيين عوامل بالقوه خطرناك و زيان بار و اثرات سوء بهداشتي آنها
2- ارزيابي خطرات شغلي و تعيين ميزان خطر و مشخص نمودن چگونگي تماس كارگران با آن ها
3- مقايسه اطلاعات حاصل از راه هاي ياد شده با استاندارد هاي موجود و پرونده هاي پزشكي كارگران (آمار بيماري ها و شيوع آن ها)
اقدامات كنترلي به دو دسته اصلي تقسيم مي شود:

1- كنترل هاي محيطي
شامل ايجاد تغييراتي در فرايند توليد و يا شرايط كار كه به منظور كنترل عوامل بيماريزا انجام مي گيرند.

2- اقدام هاي كنترلي فردي
شامل كاهش زمان مواجهه و نحوه كار با مواد شيميايي

اقدامات كنترلي محيطي

1- طراحي و جانمايي مناسب
2- حذف يا كاهش آلاينده در محل توليد
3- جداسازي
4- تهويه
5- استفاده از روش هاي تر
6- نظافت كارگاه، انبار كردن مواد و برچسب گذاري
اقدامات كنترلي فردي

1- اصلاح روش انجام كار
2- استفاده از وسايل حفاظت فردي
3- كاهش زمان كار
4- رعايت بهداشت فردي

با توجه به حدود مجاز تعيين شده براي يك ماده شيميايي مي توان به روشهاي جامع يا قرائت مستقيم اقدام به نمونه برداري كرد 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 بایداز  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 .

آشنايي با دستگاه جذب اتمي: 
اين دستگاه براي تجزيه تركيبات فلزي موجود در هوا مورد استفاده قرار مي گيرد سوخت مورد استفاده در دستگاه توسط استيلن واسيدكننده مورد استفاده اك‍‍‍‍‍سيژن مي باشد كه دماي3100درجه را ايجاد مي كنند دستگاه داراي لوله ي مكنده اي مي باشد كه هنگامي كه آن را داخل محلول قرار مي دهيم محلولها به داخل دستگاه تزريق مي شوند.
تعيين غلظت در نمونه هاي مجهول با مقايسه مقادير جذب درنمونه مجهول با نمونه هاي استاندارد امكان پذير است. بدين صورت كه ابتدا نمونه هاي استاندارد آماده شده به دستگاه جذب اتمي تزريق مي شودآنگاه با مقاه غلظت هاي مختلف نمونه استاندارد با مقادير جذب منحني كاليبراسيون استاندارد تهيه مي شود.سپس نمونه هاي مجهول را به دستگاه داده وبا مقايسه مقدار جذب نمونه مجهول با منحني كاليبراسيون غلظت فلز مورد نظر درمحلول مجهول بدست مي آيد از آنجايي كه دستگاه مورد استفاده پيشرفته مي باشد مي تواند غلظت مجهول را با توجه به داده هايي كه در سيستم ثبت شده نشان مي دهد.همچنين مي توانيم جذب مجهول را بدست آورده و از روي جذب ميزان غلظت را بدست آوريم.

وسايل مورد نياز:
1-فيلتر استر-سلولز غشايي با خلل و فرج8/0ميكرونو قطر 37ميليمتري.
2-پمپ نمونه برداري با دبي 3ليتر در دقيقه.
3-دستگاه جذب اتمي همراه با لامپ كاتد تو خالي مخصوص سدب.
4- بالون ژوژه 100 ميليليتري.
5-بشر شيشه اي.
6- همزن شيشه اي.

مواد مورد نياز:
اسيد نيتريك10درصد-محلول استاندارد سرب 100PPM.

روش كار:
روش نمونه برداري:
ابتدا پمپ نمونه برداري با روتامتر كاليبره كرده و دبي پمپ را روي 3 ليتر بر دقيقه قرار داده و به مدت 100 دقيقه نمونه برداري را انجام مي دهيم كه اين كار قبلا انجام شده بود.

آماده سازي نمونه:
ابتدا فيلتر آغشته به سرب را داخل بشر قرار داده و 200 سي سي اسيد نيتريك 1:10 به آن اضافه كرده و با همزن به خوبي به هم ميزنيم تا سرب از فيلتر جدا شود ، سپس بالن انتخاب كرده بر روي آن برچسب استاندارد ها و مجهول را مي زنيم.
استاندارد 1 : 10 سي سي از محلول سرب 100 PPM داخل بالن ريخته و با اسيد نيتريك به حجم 100 CC مي رسانيم.
استاندارد 2 : 15 سي سي از محلول سرب 100 PPM  داخل بالن ريخته با اسيد نيتريك به حجم 100 CC مي رسانيم.
محلول مجهول : محلول مجهول داخل بشر را داخل بالن ريخته و با اسيد نيتريك به حجم 100 CC مي رسانيم.

روش تجزيه :
1-ابتدا دستگاه جذب اتمي را آماده كرده و در طول موج 309نانومتر تنظيم مي كنيم.
2-10تا20دقيقه دستگاه را روشن ميكنيم تا انرژي داخلي آن تثبيت گردد.
3-محلول هاي استاندارد رازير لوله قرار مي دهيم تا آسپيره شده ومنحني استاندارد با توجه به غلظت و جذب رسم گردد.
4-نمونه مجهول را به دستگاه مي دهيم تا ميزان 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 محلولها 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 منحني كاليبراسيون مقدار ماده مجهول را بدست مي آوريم

هر سوالی در این رابطه داشتید در نظرات بیان کنید تا بررسی شود

آلودگی هوا و کنترل آن ( روش ها و وسایل نمونه برداری از هوا )
این مطلب چقدر بهتون کمک کرده؟

متولد آذر 1369. کارشناس بهداشت حرفه اي ناپیوسته از دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه می باشم. باتوجه به پراکندگی موضوعات تصمیم به راه اندازی این سایت گرفته ام و در این راستا به یاری همه مهندسین نیازمندم. انشا... بتوانیم به کمک همه، سایت پر محتوایی برای همکاران داشته باشیم.
با عضویت در خبرنامه ایمیلی جدیدترین مطالب را در ایمیل تان دریافت کنید. اعضاء خبرنامه و صفحات اجتماعی ACGIH از امکانات ویژه ای برخوردار خواهند شد !!! تعداد افراد فیدبرنر