Srovnání účinnosti aktivního a pasivního odběru vzduchu při analýzách znečištění ovzduší

Na princip pasivního odběru vzduchu nově vyvinutou aparaturou v Padově (Fondazione Salvatore Mangeri IRCCS, Via Svizzera, l, 35127 Padova, www.radiello.com) jsme již upozornili [NAUŠ, A. Hodnocení pasivního odběru vzorků vzduchu pro sledování znečištění výstavních skříní kyselinami mravenčí a octovou. Pracov. Lék., 60, 2008, No. 4, s. 182]. Aplikaci pasivního odběru je nyní věnována zvýšená pozornost, zvláště zaměřená na srovnávání výsledků měření při aktivním a pasivním odběru vzduchu.

K takovým srovnáním byla vypracována řada vhodných metodik. Jednou z nich je sledování nejvyšších koncentrací měřených látek v ovzduší, které je testovaný odběrový systém za stejných podmínek schopen zachytit a analyzovat. U aktivního odběru bylo zjištěno, že 10 % měřené látky v prosávaném vzduchu je hranicí, jejíž překročení již nedává spolehlivé výsledky měřených koncentrací této látky v ovzduší; nalézané výsledky jsou nižší než skutečné hodnoty. Tento jev je označován jako „breakthrough“.

Obdobný jev lze pozorovat také u pasivního odběru, kde je označován výrazem „back diffusion“ a nastává, jestliže absorbované množství sledované látky překročí kapacitu absorbentu. Srovnávací studie byla provedena u benzenu. Při pasivním odběru bylo použito aktivního uhlí při aktivním odběru stejného množství absorbentu. U aktivního odběru byly hodnoty breakthrough pozorovány u 34, 44 a 49 l prosávaného vzduchu, s koncentracemi 10, 50 a l00 mikrogramů/m³. Naopak, při pasivním odběru byly nalezeny hodnoty 1 000, 2 300 a 3 050 l při 10, 50 a 100 mikrogamech/m³ dříve, než došlo k back diffusion.

Korelace mezi výsledky obou metodik byly podrobněji studovány při použití pasivního odběru pomocí aktivního uhlí u benzenu, toluenu, xylenu a etylbenzenu v rafinerii nafty. Osobní odběry byly prováděny paralelně u 90 zaměstnanců. Rychlost prosávání u aktivního odběru byla přizpůsobena průtokům předpokládaným u pasivního odběru. Doba odběru byla 6–8 hodin. Desorpce byla provedena pomocí H₂S. Byla nalezena velmi dobrá korelace mezi oběma způsoby odběru: u benzenu R2 0,91, toluenu R2 0,95, xylenu R2 0,92.

Podle metodického návodu NIOSH 2549 se pro pasivní odběr při analýze polétavého znečištění organickými látkami (VOC) při tepelné desorpci doporučuje rychlost 10–50 ml/min, pro aktivní odběr činí tyto hodnoty 20–30 ml/min. Při užití pasivního odběru s chemickou desorpcí byly nalezené hodnoty mezi 8–125 ml/min (pro Radiello VOC/BTEX RAD 130), např. pro aceton 77 ml/min, benzen 80 ml/min, butanol 74 ml/min, chloroform 75 ml/min, etanol 102 ml/min, éter 78 ml/min atd. Pro VOC/BTEX RAD 145 a 1202 pro termickou desorpci byly např. hodnoty pro aceton 77 ml/min, benzen 27,8 ml/min, izobutanol 77 ml/min, styren 27,1 ml/min, toluen 30 ml/min atd.

Na trhu je k dispozici více než 10 patronových adsorbentů a 4 různá difuzní prostředí k určování více než sta různých plynných sloučenin za různých podmínek. Pro každou sloučeninu byl vyvinut detailní způsob desorpce a analýzy.

Prof. MUDr. Antonín Nauš, DrSc.