Emisja cząstek o rozmiarach nanometrowych podczas wybranych procesów obróbki materiałów budowlanych

Wstęp Procesy użytkowania i obróbki materiałów budowlanych zawierających nanomateriały mogą być związane z emisją do środowiska pracy dużej liczby cząstek o wymiarach nanometrowych, które są potencjalnym źródłem narażenia zawodowego na te struktury. Celem pracy była ocena emisji nanocząstek i cząstek ultradrobnych podczas wybranych procesów obróbki materiałów budowlanych. Materiał i metody Badania przeprowadzono na stanowiskach ścierania i przesypywania materiałów budowlanych, stosując 2 produkty – nanozaprawę oraz nanobeton. Pomiary wykonano z zastosowaniem następującej aparatury: mierników DiSCmini, licznika GRIMM 1.109 i monitora DustTrak. Analizowano stężenia liczbowe, powierzchniowe i masowe cząstek oraz ich rozkłady wymiarowe. Wyniki Pomiary przeprowadzone za pomocą DiSCmini wykazały, że średnie stężenie liczbowe cząstek podczas analizowanych procesów mieściło się w zakresie 1,4×104−1,0×105 cząstek/cm³ i było najwyższe podczas ścierania nanozaprawy. Średnie średnice cząstek emitowanych podczas procesów były mniejsze (28,9−47,1 nm w zależności od procesu) niż średnice cząstek tła. Jednocześnie obserwowano wzrost średniej wartości stężenia powierzchniowego cząstek proporcjonalny do liczby cząstek, którego największą wartość – 255,9 μm²/cm³ – stwierdzono podczas ścierania nanozaprawy. Z analizy rozkładów wymiarowych (GRIMM 1.109) wynika, że zakres wymiarów cząstek uwalnianych w omawianych procesach był szeroki, jednak w przypadku ich największej liczby wynosił 60−145 nm. Analiza udziału masowego (DustTrak) poszczególnych frakcji wymiarowych aerozolu wykazała, że udział cząstek < 1 μm wynosił przynajmniej 50% ogółu analizowanych cząstek. Wnioski Podczas badanych procesów obserwowano duży wzrost wszystkich analizowanych parametrów opisujących emisję cząstek ultradrobnych. Pozwala to wnioskować, że cząstki emitowane podczas obróbki materiałów budowlanych zawierających nanostruktury mogą stanowić potencjalny czynnik ryzyka zdrowotnego u osób narażonych na te materiały. Med. Pr. 2019;70(1):67–88

Background The aim of the presented work was the assessment of occupational exposure to nanoparticles and ultrafine particles during selected processes of using construction materials. Material and Methods The tests were carried out at the following workplaces: abrasion and pouring of 2 products – nanomortar and nanocrete. Measurements were carried out using the following devices: DiSCmini measurer, GRIMM 1.109 optical counter and DustTrak monitor. The number, surface area, mass concentration and size distribution were analyzed. Results DiSCmini measurements showed that the mean number concentration of particles during the analyzed processes ranged of 1.4×104–1.0×105 particles/cm³, and the highest one was during nanomortar abrasion. The mean particles diameters during the processes ranged 28.9−47.1 nm depending on the process. An increase in the average value of the particles surface area concentration was observed, the largest value was found during nanomortar abrasion – 255.9 μm²/cm³. The size distributions analysis (GRIMM 1.109) showed that the dimensions of particles released in the processes had a wide range, however the majority of particles were in the range of 60–145 nm. The analysis of the mass concentration (DustTrak) showed that the fraction of particles < 1 μm was minimum 50% of the total analyzed particles during the process. Conclusions During the processes under study, a large increase in all analyzed parameters describing the emission of ultrafine particles was observed. This allows to conclude that the smallest particles emitted during the using of nanostructures containing construction materials may be a potential health risk factor for people exposed to these materials. Med Pr. 2019;70(1):67–88