Aerosoler -skal vi fortsatt bry oss? Magne Bråtveit Arbeids- og miljømedisin, Universitetet i Bergen
AEROSOLER Luftbårne partikler av fast stoff og/eller væske, dvs. støv, røyk og tåke. Faste partikler: - mekanisk generert eller ved forbrenningsprosesser Væskeaerosol - ved mekanisk forstøvning (f.eks. spraying) eller ved kondensasjon av oppvarmet damp (f.eks. oljetåke).
Partikkelstørrelser Nanoparticles are particles having a diameter between 0.001-0.1 µm
Eksempler på administrative normer for aerosol Agent Norm - 8 timer Sjenerende støv 10 mg/m 3 -totalstøv Sjenerende støv 5 mg/m 3 respirabelt støv Trestøv -nordiske tresorter 2 mg/m 3 (totalstøv) Trestøv harde tresorter 1mg/m 3 (totalstøv) Sveiserøyk 5 mg/m 3 Krystallinsk silika/kvarts 0.1 mg/m 3 (respirabelt støv) Oljetåke (mineralolje-partikler) 1 mg/m 3 Organisk støv 5 mg/m 3 (totalstøv) Melstøv 3 mg/m 3 (inhalerbart)
Deponering i luftveiene ISO-CEN helserelatert prøvetakingskonvensjon
Ulike størrelsesfraksjoner Inhalerbar fraksjon: Massefraksjonen av partikler som kan inhaleres gjennom nese og munn - viktig for helseeffekter i alle deler av respirasjonssystemet Torakal fraksjon: Massefraksjonen av inhalerte partikler som kan passere strupehodet -viktig når det gjelder astma, obstruktive lungesykdommer, bronkitt og lungekreft. Respirabel fraksjon: Massefraksjonen av inhalerte partikler som kan trenge ned til de terminale bronkiolene og alveolene - viktig ved f. eks. utvikling av kroniske sykdommer som emfysem og støvlungesykdommer. Inhalerbar fraksjon kan som en tilnærmelse beskrives som partikler 100 µm, torakal fraksjon < 30 µm og respirabel fraksjon < 10 µm.
Personlig prøvetaking Totalstøv Inhalerbar fraksjon Respirabel fraksjon
Sampling efficiencies for 37-mm diameter closed cassette (1 l min 1) with respect to aerodynamic diameter of collected particles. Görner P et al. Ann Occup Hyg 2010;54:165-187 The Author 2010. Published by Oxford University Press on behalf of the British Occupational Hygiene Society
Comparison of IOM sampling efficiencies with respect to aerodynamic particle diameter, measured in (i) large wind tunnel described by Kennedy et al. Görner P et al. Ann Occup Hyg 2010;54:165-187 The Author 2010. Published by Oxford University Press on behalf of the British Occupational Hygiene Society
Filtertype velges ut fra hvilken type aerosol som skal bestemmes. Celluloseacetat /mixed celluloseester filter (steinstøv, kvarts) Polyvinylklorid (PVC) filter(sveiserøyk) Kvarts filter (dieseleksospartikler/karbon) Teflon filter (inneklima) Glassfiberfilter (bioaerosoler/endotoksiner, mineraloljetåke)
Respicon; gravimetrisk og direktevisende -kan bestemme respirable, torakale og inhalerbare aerosolfraksjoner
Normer i endring ; eksempel svovelsyreaerosol -ved industriell produksjon av en rekke produkter, overflatebehandling Adm norm reduseret; Fra 2009; 0.1 mg/m 3 (totalstøv) Nytt forslag 2011; 0.05 mg/m 3 (torakalt) GM: 0.07 og 0.04mg/m 3 BRÅTVEIT M et al. Ann Occup Hyg 2004;48:159-170 2004 by Oxford University Press
Direktevisende instrumenter -lysspredningsprinsipp SidePak Personal Aerosol Monitor: Innebyggede impaktorer for 1.0, 2.5, 10-µm cut off DustTrak Aerosol Monitor: Modell (DRX) måler PM 1, PM 2.5, Respirable, PM 10 og total PM samtidig Stemmer resultatene med standard metoder? (dårligst med større partikler)
Kalibrering av direktevisende instrument for aerosoler i kontor-/papirmiljø (Skorve., 2003; Yrkeshygienikeren) Støvkonsentrasjonen varierte mellom 0,012-0,21mg/m 3 målt med totalstøvmetoden og 0,009-0,18 mg/m 3 målt med DustTrak
«Gamle eksponeringer»; Tunnelarbeidere(Bakke et al., 2001), gruvedrift,.. (Mamuya et al.,2005)
Bransjeeksempler Fra Storaas: Helseeffekter av melstøveksponering (Respicon-målinger)
Bioaerosoler; eks. Eksponering i kornsilo/kornmøller (Halstensen, 2010) Eksponering for endotoksinholdige bakterier påvirker lungefunksjon og kan gi betennelsesreaksjoner. +Bønder, sagbruk, renovasjon,..
3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Oljetåke i shakerområdet på boreinstallasjoner Faste Flyttbare 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 Norm 12-timer= 0,6 mg/m 3 (Bråtveit et al., 2010) Foto: Hydro Oljetåke (mg/m3)
Eksponeringstrend i treindustrien, UK (Galea et al. 2009): 8.1% per year (Ingen tidstrend I melstøveksponering, UK, 1985 2003; van Tongeren et al., 2009)
Snekkerverksted Bergen 2009 Målinger av totalstøv; snitt 1,7 (0,9-2.5) mg/m 3 (norm=2 mg/m 3 inhalerbart)
Redusert eksponering har medført fokus på tidlige helsesymptomer/effekter og tiltak for å forhindre dette -heller enn sykdom og forgiftning større krav til eksponeringsvurdering
Hva med ultrafine partikler/nanopartikler skal vi bry oss? Naturlige eller menneskeskapte forurensinger (ultrafine): Forbrenningsprosesser Varmt arbeid Industrielt fremstilte nanopartikler: Nanoteknologisk produksjon (monodisperse)
Ultrafine Particle Counter (UPC) Partikkelteller for ultrafine partikler (<1 µm; 20-1000µm) -men ingen normer Antall publiserte artikler i PubMed med søkeord nanopartiklertoksistet
Nanopartikler Det antas derfor at størrelsen på nanopartiklene kan være av betydning for mulig skadevirkninger dersom de kommer inn i kroppen. Resultater fra laboratorieforsøk med ulike nanopartikler har vist skader i celler og vev, først og fremst i lunger og hjerte-karsystemet. Det er vist både betennelsesreaksjoner og kreftutvikling.
Partikler som inngår i svevestøv Anbefalt norm for inneluft - Folkehelsa: PM 2,5 =20 µg/m 3 (24 timer) Sammenheng mellom eksponering for innendørs svevestøv og helseeffekter lite undersøkt normen er basert på at sammenhengen funnet utendørs også gjelder inne.
Vinteren 2010 kulde- og forurensingssjokket
Betennelsesreaksjoner i luftveiene (www.fhi.no) Svevestøveksponering kan bidra til å forverre en rekke luftveissykdommer, og ser ut til å kunne gi forstyrrelser i hjerterytmen og økt risiko for hjerteinfarkt 10% økning i kardiovaskulær mortalitet er assosiert med 10 µg/m 3 økning i PM 2.5 (Brook, 2010)
Sammenheng mellom eksponering for ultrafine partikler (<0,1µm) og hjerte-kar sykdom (Kreyling et al., 2006)
Utfordringer mht aerosoler Senket terskel for aksept av plager/symptomer Redusert eksponering - Større krav til eksponeringsvurdering/målinger Kvantitativt og kvalitativt Partikkelfraksjoner Nye/endrede krav Inhalerbart, torakalt Ultrafine og nanopartikler