BIOMASSE TEKNOLOGI- EFFEKTIVISERING OG

Transkript

1 BIOMASSE TEKNOLOGI- EFFEKTIVISERING OG GODT ARBEJDSMILJØ (PSO 4774) Anne Mette Madsen Vivi Schlünssen Torben Sigsgaard Det Nationale Forskningscenter for Arbejdsmiljø (CVR ), København 2007 Afdeling for Miljø- og Arbejdsmedicin, Aarhus Universitet, Aarhus, 2007

2 NFA-rapport Biomasse Teknologi- Effektivisering og godt Arbejdsmiljø (PSO 4774) Anne Mette Madsen Vivi Schlünssen Torben Sigsgaard ISBN: København 2007 Det Nationale Forskningscenter for Arbejdsmiljø Lersø Parkalle København Ø Tlf.: Fax: e-post: Hjemmeside: Afdeling for Miljø- og Arbejdsmedicin Aarhus Universitet Vennelyst Boulevard Århus C Tlf: Fax: e-post: Hjemmeside: ii

3 FORORD Denne rapport er lavet som afslutning på projekt Biomasse teknologi- effektivisering og godt arbejdsmiljø (PSO 4774) som er udført som et samarbejde mellem Det Nationale Forskningscenter for Arbejdsmiljø (NFA) og Afdeling for Miljø- og Arbejdsmedicin på Århus Universitet (AMA). Der vil stadig blive arbejdet videre på projektet bl.a. i form af artikelskrivning. Projektet har taget udgangspunkt i projektet ved navn Arbejdsmiljø og Biobrændsler udført at NFA (tidligere AMI) ved undertegnede og DONG Energy (tidligere Tech-wise) ved Lars Lærkedahl. Dette projekt viste, at der var en høj eksponering af de ansatte på biobrændselsanlæg for mikroorganismer. Der er ingen grænseværdier for udsættelse for disse mikroorganismer og mikroorganisme bestanddele, men andre undersøgelser har vist at ved de eksponeringsniveauer der er fundet på biobrændselsanlæg, kan man forvente helbredseffekter. Vi valgte derfor sammen med Torben Sigsgaard fra (AMA) at formulere et projekt der yderligere skulle dokumentere eksponeringen af ansatte på biobrændselsanlæg og deres helbred. Vi søgte midler til at udføre projektet hos PSO-eltra og fik derfra bevillingen til gennemførelse af projektet. Følgende teknikere har arbejdet på projektet og har ydet en stor indsats: Signe Hjortkær Nielsen, Tina Trankjær Olsen, Hediye Avci og Pernille Salvarli alle fra NFA og Kirsten Østergaard fra AMA. Endvidere har Katarina Gundsø Jensen og Marianne Zammit Nørgaard ydet et godt arbejde på projektet i forbindelse med et projekt på deres ingeniørudannelse. Endelig takkes Dorrit Kümmel Hansen for hendes indsats med opsætning af rapporten. Fotos i rapporten er taget af projektets deltagere. Til projektet har der været tilknyttet en styregruppe, som vi har haft gode møde med ca. hvert halve år. I styregruppen indgik Lars Lærkedahl (DONG Energy), Tove Kjær Hansen (DONG Energy), Mette Hansen (Dansk Fjernvarme), Helle Mose Iversen (Vattenfall) og Simon Skov (Københavns Universitet). I styregruppen indgik endvidere projektdeltagerne Torben Sigsgaard (AMA) og Vivi Schlünssen (AMA) og undertegnede. Styregruppemøderne har været holdt samtidigt for dette projekt og et PSO-projekt (4785) vedr. træflis, idet der i begge projekter er udført heldbredsundersøgelser og eksponeringsmål. Anne Mette Madsen NFA Juli 2007 iii

4 PROJEKTETS 10 HOVEDBUDSKABER: Der er en høj eksponering for mikroorganismer og endotoksin. Eksponeringen for mikroorganismer og endotoksin er for nogle personer på sådan et niveau, at man kan forvente at luftvejssymptomer kan udvikles med tiden. Generelt har vi ikke set alvorlige helbredsproblemer på kraftvarmeværker, der bruger halm Allergi overfor svampe ser ikke ud til at være et stort problem. Undersøgelsen tyder dog på, at jo flere mikroorganismer i luften, jo flere personer har luftvejssymptomer. Derfor er der stadig en helbredsmæssig gevinst ved at sænke eksponeringsniveauet. Området omkring halmopriver og halmmodtagelse er identificeret som et område med høj eksponering. Under aftagning af net over halmballer, aflæsning af halm, fejning med kost eller omflytning af halm stiger eksponeringen for støv væsentligt. Det er muligt at reducere eksponeringen for støv og mikroorganismer ved f.eks. anvendelse af centralstøvsuger frem for kost og ved tætning af kasse omkring halmopriver. Vi har under projektet på styregruppemøder sagt at vi tager imod tilbud om at holde foredrag om projektets resultater, og det tilbud gælder stadig. iv

5 RESUMÉ Beskrivelse af anlæg 25 anlæg deltog i eksponeringsundersøgelsen i Halm blev på de fleste anlæg (79%) læsset af lastbilerne med en gaffeltruck. På de dage vi målte eksponering, blev der modtaget halm på 71% af dagene, og på disse dage blev der modtaget imellem ét og 36 læs halm. Den gennemsnitlige lufttemperatur på alle halmlagre gennem hele arbejdsdage var 10 C. På de 2 dage vi målte eksponering, arbejdede de ansatte gennemsnitligt ca. 37% af dagen med biobrændsel. Ud fra ugeskemaer udfyldt af de ansatte, havde de også arbejdet ca. 37% af hele arbejdsugen med biobrændsel. Kontorarbejde udgjorde en ca. lige så stor andel af arbejdsdagen som arbejde med halm/flis, men det var som regel forskellige folk, der udfører hhv. kontor og biobrændsel arbejde. Den gennemsnitlige årsproduktion for deltagende værker var 1725 TJ, og den mediane årsproduktion var 158 TJ. Eksponering Personbårne og stationære opsamlinger af luftprøver blev foretaget i indåndingszonen. De personbårne målinger bruges til at vise, hvilke koncentrationer en ansat udsættes for som et gennemsnit over en arbejdsdag. De stationære mål bruges til at vise, hvad personerne udsættes for ved at opholde sig i et givet område. Reference mål blev foretaget uden for værkerne. Størrelsesfordelingen af luftbårne partikler blev målt ved, at der kontinuert blev udtaget luftprøver til analyse i en optisk partikeltæller. De opsamlede luftprøver blev anvendt til gravimetri, endotoksin-analyse og kvantificering af mikroorganismer efter CAMNEA-metoden. Der findes ingen grænseværdier for endotoksin, men flere værdier er foreslået. Vi har forholdt de målte eksponeringer for folk der arbejder med biobrændsel til en foreslået grænseværdi på 200 EU/m 3 for inhalerbar endotoksin. Data fra kontorområder forholdes til en forslået grænseværdi på 50 EU/m 3. I områder omkring halmoprivere og på halmlagre var der generelt høje koncentrationer af endotoksin og koncentrationerne var i 69% af prøverne på eller over 200 EU/m 3. På 10% af kontorerne var endotoksin koncentrationen høj dvs. på eller over 50 EU/m 3. Personbårne målinger viste en statistisk sikker højere eksponering for endotoksin på halmværker end på referenceværker. Folk, der arbejdede på kontor mindst 30% af dagen, var som medianværdi udsat for 40 EU m -3 mens folk, der var mindre end 30% af dagen på kontor, var udsat for en median eksponering på 184 EU m -3. For træstøv findes der en grænseværdi på 2mg m -3, og data for støveksponering er forholdt til denne værdi. De højeste eksponeringer blev målt på halmanlæg, og den mediane personeksponering på halmanlæg var højere end på referenceanlæg. Men 20% af deltagerne fra kontrolværker var udsat for mere end 2mg støv m -3, mens 7% på halmværker var udsat for mere end 2mg støv m -3. Aktinomyceter og Aspergillus fumigatus blev fundet sjældent og i lave koncentrationer på referenceanlæg. På halmanlæg blev aktinomyceter fundet i høje koncentrationer i forskellige områder, og den højeste koncentration blev målt ved en halmopriver. Der var endvidere generelt mange bakterier i luften på halmanlæg, dette er også set i tidligere undersøgelser. Aspergillus. fumigatus blev fundet i meget høje koncentrationer i mange områder på halmanlæg. Ved halmopriver og på halmlager var koncentrationen af totalt antal svampesporer på det niveau man har set symptomer som hoste udvikles. Personbårne målinger viste høje eksponeringer for svampe, og de højeste eksponeringer blev målt for dem, der arbejder mere end 30% af dagen i halmmodtagelse. v

6 Helbred vurderet ved spørgeskema På de halmfyrede værker, hvor der i blev opsamlet støvprøver, gennemførte vi også helbredsundersøgelser inkl. en spørgeskemaundersøgelse på de ansatte. Mandag morgen uddelte vi et spørgeskema til hver medarbejder, og torsdag eftermiddag i samme uge indsamlede vi de udfyldte skemaer. Spørgeskemaet indeholdt spørgsmål om symptomer, som man fra tidligere undersøgelser véd, hænger sammen med eksponering for organisk støv, bl.a. astmasymptomer, hoste, irritation fra næse og øjne og influenzalignende symptomer. I alt 94 ansatte fra i alt 32 halmværker besvarede spørgeskemaet (svarprocent 75). Som kontrolgruppe havde vi 11 kraftvarmeværker, der brugte konventionelt brændsel (svarprocent 59). I vores resultater er der ikke noget som tyder på, at ansatte på halmværker oftere end ansatte på kontrolværker oplever ODTS symptomer. Hyppigheden af ODTS symptomer var høj både blandt halmarbejdere og kontrol personer, ca. 50% inden for det sidste år. For luftvejssymptomer fandt vi heller ikke forskel på halm- og kontrolværker, hvis vi kiggede på hele gruppen, men hvis vi delte resultaterne op på rygere og ikke rygere, fandt vi i de justerede analyser en øget hyppighed af astmasymptomer blandt ikke rygende halmarbejderne, samt en tendens til flere med arbejdsrelaterede astmasymptomer. Nyopståede helbredsgener 1 2 år efter vi gennemførte den første spørgeskemaundersøgelse på halmværker og kontrolværker, udsendte vi et nyt spørgeskema til de personer, der havde svaret på det første skema. Vi modtag i alt svar fra 89% af personerne fra halmværkerne og 68% af personerne fra kontrolværkerne. Procenten af nyopståede symptomer svingede fra 0% (for astma) til 12% (for arbejdsrelaterede næsesymptomer) blandt ansatte på halmværker. Der var statistisk sikkert flere på kontrolværkerne, der udviklede astma i opfølgningsperioden sammenlignet med ansatte på halmværker. For de øvrige symptomer var der ingen statistisk sikre sammenhænge, men der var en tendens til, at flere ansatte på halmværkerne udviklede arbejdsrelaterede næsesymptomer end på kontrolværkerne. For at give et mere sikkert resultat bør opfølgningen gentages om nogle år. Helbred vurderet ved objektive undersøgelser for luftvejssygdomme og allergi Mandag morgen i måleugen fik medarbejderne målt deres lungefunktion, fik skyllet næsen og fik opsamlet stoffer i deres udåndingsluft ved kondenseret udånding. Dette blev lavet for at måle markører for inflammation (irritation) i slimhinderne i henholdsvis næsen og lungerne. Næseskyllevæsken og kondenseret udånding blev undersøgt for henholdsvis interleukin 8 (IL 8) og interleukin 1 (IL 1β), som begge er led i inflammationsprocessen. Desuden blev næseskyllevæsken også analyseret for hvide blodlegemer. Torsdag eftermiddag blev undersøgelserne gentaget for at undersøge, om der var nogen forskel før og efter en arbejdsuge. Derudover blev der lavet en irritationstest af lungerne, og der blev gennemført en priktest. I alt 190 personer deltog i de kliniske undersøgelser. Der var ingen forskel mellem ansatte på halm- og kontrolværker, hvad lungefunktion og bronkial hyperreaktivitet angik. Ved en opfølgningsundersøgelse vil man kunne undersøge kronisk ændring i lungefunktion f.eks. efter 5 år, og denne type undersøgelse vil være mere velegnet til at undersøge den organiske støveksponerings effekt på lungefunktionen. Mellem 23 og 27% havde mindst én positiv priktest, men der var ingen forskel mellem ansatte på halm- og kontrolværker. Meget få havde en positiv priktest overfor skimmelsvampe. IL 1β niveauet i den kondenserede udånding blandt ikke rygende halmarbejderne var statistisk sikkert højere både mandag og torsdag sammenlignet med kontrol personer, men der var ikke tydelig forskel fra mandag morgen til torsdag eftermiddag. Det tyder på, at halmarbejde giver en kronisk snarere end en akut påvirkning af det inflammatoriske system i lungerne. Der var ingen forskel på IL 8 niveauet, hverken mellem halmarbejdere og kontrolpersoner, eller fra mandag til torsdag. Det tyder på, at halmarbejdere ikke er udsat for eksponeringer, der påvirker inflammationen i næsen væsentligt. vi

7 Betydning af den enkelte medarbejders eksponeringsniveau for hyppighed af symptomer Samtidigt med at de ansatte fik udleveret et spørgeskema, fik de også uddelt et skema til at registrere, hvor mange timer/dag de brugte i f.eks. halmmodtagelsen, på kontor eller i fyrrummet. Baseret på stationære målinger på halmværkerne udregnede vi en gennemsnitlig eksponering. Ved at koble disse gennemsnitsværdier til timeregistreringsskemaerne kunne vi for hver enkelt medarbejder udregne en ugentlig gennemsnitlig eksponering. Personerne blev opdelt i 3 lige store eksponeringsgrupper, som vi kaldte lavt, middel og højt eksponerede. Der var en tydelig sammenhæng mellem arbejdsrelaterede næsesymptomer og størrelsen af eksponeringen (dosis-respons sammenhæng). For totalstøv og endotoksin sås en tydelig sammenhæng mellem astmasymptomer og størrelsen af eksponeringen (dosis-respons sammenhæng). Der sås ingen sikker sammenhæng mellem daglig hoste og størrelsen af eksponeringen. Generelt sås ingen statistisk sikker sammenhæng mellem arbejdsrelaterede astmasymptomer og størrelsen af eksponeringen. For totalt antal levende svampe var der dog statistisk sikkert flere med arbejdsrelaterede astmasymptomer i den mellem eksponerede gruppe. Alt i alt viser denne del af undersøgelsen, at der er dosis-respons sammenhænge mellem flere delkomponenter i organisk støv og arbejdsrelaterede næse og astmasymptomer. Det bestyrker vores hypotese om, at organisk støv og dets delkomponenter også på halmværker kan forårsage luftvejssymptomer og måske luftvejssygdom. Støvende arbejdsprocesser på biobrændselsanlæg Støvende arbejdsprocesser identificeres ud fra personbårne målinger, stationære målinger, partikel- tællere og observation af arbejdsopgaver og varighed af arbejdsopgaver på måledage. I halmmodtagelsen så vi ved aftagning af net over halmballer en stigning i partikel koncentrationen. Ved aflæsning af halm kunne støv koncentrationen stige med en faktor fem til seks. I løbet af dagen stiger baggrundsniveauet af støv, dvs. at støvkoncentrationen i den periode, der ingen aktivitet er i stiger fra 1.0x10 6 partikler/m 3 til omkring 3,5x10 6 partikler/m 3. Ved fejning med kost efter aflæsning af halm stiger partikelkoncentrationen med %. Ved aflæsning uden efterfølgende fejning, var stigningen i partikelkoncentrationen 30-74%. Aftagning af net over halmballer, aflæsning og omflytning af halm genererer således støvudvikling. Partikelkoncentrationen stiger, hvis der fejes med kost i forbindelse med aflæsning. Forbedring af arbejdsmiljøet Kapitlet er opdelt i 3 afsnit, som handler om forbedringer på anlæggene, som kan føre til lavere eksponeringsniveauer. Det første er om tætning af kasse omkring nedskubber stempel ved en halmopriver. Det andet er om forbedring af centralstøvsugers kapacitet og det tredje er om anvendelse af kost versus anvendelse af centralstøvsuger efter aflæsning af halm. Ved en halmopriver blev der målt en høj udsættelse for mikroorganismer og støv. I et forsøg på at reducere støv dannelsen blev der bygget en tæt kasse omkring et nedskubber stempel under halmopriveren. I dette område har vi i luften målt koncentrationen af støv og mikroorganismer før og efter forbedringen. Ved halmopriveren målte vi inden forbedringen en koncentration af inhalerbart støv på 2,4mg per m 3 luft. Efter forbedringen var koncentrationen nede på 0,27mg støv per m 3 luft. Således var støvmængden faldet til godt en tiende del. Den tætte kasse omkring stemplet på halmopriveren reducerede koncentrationen af endotoksin fra 6600EU per m 3 luft til en koncentration på 800EU per m 3 luft. Det er en betydelig reduktion, men koncentrationen af endotoksin i dette område er dog stadig høj. På et større biobrændselsanlæg, som fyrede med halm, fik et støvsugeranlæg forbedret sin kapacitet. Anlægget skulle bl.a. gerne medføre, at de ansatte derved blev udsat for mindre støv og færre mikroorganismer, når de arbejder i halmmodtagelsen. På dagene med anvendelse af ny centralstøvsuger blev kost også ofte anvendt da det regnede og den nye støvsuger ikke kunne suge det våde halm op. Personbårne målinger viste, at den, der arbejder med modtagelse af vii

8 halm, var (per læs halm/time) blevet eksponeret for mere støv og flere mikroorganismer ved anvendelse af ny centralstøvsuger og kost end ved anvendelse af gammel centralstøvsuger. Dog var endotoksin eksponeringen ikke højere. I perioden, hvor gammel centralstøvsuger blev anvendt, var eksponeringsniveauet for svampe i det eksponeringsinterval, der i en undersøgelse i norsk landbrug giver symptomer som øjne- og næse-irritation. I perioden, hvor ny centralstøvsuger blev forsøgt anvendt sammen med kost, var eksponeringsniveauet i det eksponeringsinterval der kan give symptomer som hoste. Den forøgede kapacitet af støvsugeren var tilsyneladende ikke så god, at den kunne suge det våde halm op. Den højere eksponering i 2. måleperiode, skyldes sandsynligvis delvis anvendelse af kost frem for støvsuger. Hvis man gerne vil vide, om centralstøvsugeren virker bedre i tørvejr end den gamle model af støvsugeren, skal forsøget gentages i tørvejr. På et andet anlæg har vi målt i 2x2 dage. På de første dage blev der ikke anvendt centralstøvsuger efter halmaflæsning, men kost. På de næste 2 dage blev der anvendt centralstøvsuger og ikke kost. Partikelkurver fra dette anlæg viser, at halmaflæsning har den væsentligste betydning for eksponeringsniveauet for de der arbejder i halmmodtagelsen. Efter anvendelse af støvsuger viser personbårne målinger, at endotoksineksponeringen går fra at være over den foreslåede grænseværdi på 200EU/m 3 til at være under den foreslåede grænseværdi. Støveksponering var både med og uden anvendelse af støvsuger under grænseværdien, og den blev ved anvendelse af støvsuger reduceret til 80% af det, den var med anvendelse af kost. Eksponeringen for svampe var reduceret ved anvendelse af centralstøvsuger, men eksponeringen var dog stadig høj. Således var eksponeringen for svampe ved anvendelse af støvsuger inden for det eksponeringsinterval, der i norsk landbrug er set give symptomer som hoste, til det eksponeringsinterval, der giver mildere symptomer som næse- og øjen-irritation. Eksponeringsandelen for mesofile aktinomyceter var reduceret ved anvendelse af centralstøvsuger til 56% af den eksponering, der blev målt under anvendelse af kost. Ved anvendelse af centralstøvsuger fremfor kost sker der en reduktion i eksponeringen for mikroorganismer, partikler og inhalerbart støv. Formidling Det har været en vigtig opgave i projektet at formidle resultater til brugerne. Brugerne af projektets resultater er bl.a. ansatte på biobrændselsværkerne. Formidling til denne gruppe mht. helbred er sket ved direkte kontakt med de enkelte deltagere ved besøgene på værkerne. Mht. eksponerings niveauer har hvert anlæg fået et brev med vurdering af eksponering på netop deres anlæg. Desuden har vi holdt oplæg på ERFRA møder og sikkerhedslederes årsmøder. En anden gruppe af brugere, er andre forskere og til den gruppe er formidlingen sket i form af indlæg på konferencer, postere, videnskabelige artikler og abstrakts. Endelig har vi formidlet i form af danske artikler. viii

9 INDHOLDSFORTEGNELSE Kapitel 1. Beskrivelse af anlæg... 1 Halmlager modtagelse af halm... 1 Hvor meget arbejder de ansatte med halm?... 3 Årsproduktion på værkerne... 4 Kapitel 2. Eksponering for endotoksin, mikroorganismer, støv, partikler og proteiner... 5 Introduktion... 5 Prøvetagningsudstyr og opsamling af luftprøver... 5 Opsamling af luftprøver med personbårent udstyr... 6 Opsamling af luftprøver med stationært udstyr... 6 Direkte visende udstyr til måling af partikler... 8 Ude-reference mål og andre mål... 8 Ude-mål... 9 Arbejdsprocesser... 9 Analyser af luftprøver... 9 Eksponering for endotoksin Eksponering for støv og partikler Eksponering for mikroorganismer Eksponering for protein Opsummering Referenceliste for kapitel Kapitel 3. Helbredsgener blandt ansatte på danske kraftvarmeværker vurderet ved spørgeskemaundersøgelse Formål Metode Definitioner Resultater Diskussion og konklusion Kapitel 4. Nyopståede helbredsgener blandt ansatte på danske kraftvarmeværker vurderet ved spørgeskemaundersøgelse Formål Metode Resultater Diskussion og konklusion Kapitel 5. Helbred blandt ansatte på danske kraftvarmeværker vurderet ved objektive undersøgelser for luftvejssygdomme og allergi Formål Metode Undersøgelsesprogram De enkelte metoder Definitioner Resultater Diskussion og konklusion ix

10 Kapitel 6. Hvor meget betyder den enkelte medarbejders eksponeringsniveau for hyppigheden af symptomer? Formål Metode Resultater Diskussion og konklusion Referenceliste for kapitlerne Kapitel 7. Identificering af støvende arbejdsprocesser på biobrændselsanlæg Metoder Resultater Konklusion Referenceliste for kapitel Kapitel 8. Forbedring af arbejdsmiljøet Baggrund Metode Resultater Diskussion Metoder Resultater Diskussion Konklusion Metode Resultater Konklusion Kapitel 9. Formidling Appendix 1. Måleskema Appendix 2. Artikel fra Arbejdsmiljø Appendix 3. Spørgeskema Spørgeskema til undersøgelsen Generelle forhold Arbejdsforhold Sikkerhed på arbejdspladsen Dit helbred Flere spørgsmål om dig selv Mere om dit helbred Appendix 4. Måleskema x

11 KAPITEL 1. BESKRIVELSE AF ANLÆG Halmlager modtagelse af halm Halm blev på de fleste anlæg (79%) læsset af lastbilerne med en gaffeltruck (Figur 1.1), på flere anlæg (16%) blev halmen læsset af med kran eller lignende i halmhallen, og på ét anlæg blev det læsset af med kran på lastbil og herefter kørt på plads. Efter halm aflæsning er der halmrester på gulvet (Figur 1.2). Figur 1.1. Aflæsning af halm med gaffeltruck Antal læs modtaget halm blev registreret på hvert værk på de to måledage (skema i Appendix 1). Der blev på de dage, vi målte eksponering, modtaget halm på 71% af dagene, og på disse dage blev der modtaget imellem ét og 36 læs halm. Ved modtagelse af halm blev der på de fleste anlæg målt fugtighed af halmen (Figur 1.3). I Tabel 1.1 er angivet det modtagne halms fugtindhold, minutter brugt på aflæsning per dag og mængde modtaget halm. Luftfugtighed og temperatur blev registreret på halmlagre og på enkelte værker også i fyrrum med Geminiloggere. Den gennemsnitlige lufttemperatur på alle halmlagre gennem hele arbejdsdage var 10 C den laveste målte middeltemperatur var -2,5 C, og den højeste målte middel temperatur var 24 C. 1

12 Figur 1.2. Efter aflæsning af halm er der halmrester på gulvet Tabel 1.1. Modtagelse af halm Det modtagne halms brugt på af- Minutter fugtindhold læsning af ét (%) læs halm Sum af tid (min.) på aflæsning/dag Vægt af modtaget halm (Ton/ dag) Relativ luftfugtighed (%) på halmlagre Luft temperatur på halmlagre Middel 12,4 15,6 100,8 115,0 71,2 10,0 Median 12,3 15,3 80,0 74,1 78,0 10,5 Figur 1.3 Fugtighed måles i halmen inden aflæsning 2

13 Hvor meget arbejder de ansatte med halm? Ud fra uge- og dags-skemaer har vi udregnet, hvor meget de ansatte på værkerne arbejder direkte med halm. At arbejde med halm vil f.eks. sige at arbejde på halmlager med f.eks. at feje halm sammen eller læsse halm af, eller arbejde med halmopriver. På de 2 dage (dagsskemaer), vi målte eksponering, arbejdede de ansatte gennemsnitligt ca. 37% af dagen med halm eller træflis. På en arbejdsdag på 6 timer svarer dette til ca. 190 minutter og registrering af halmaflæsning viste, at omkring 100 af disse minutter blev brugt til selve halm- aflæsningen (Tabel 1.1). Ud fra de skemaer, de ansatte havde udfyldt, havde de også arbejdet ca. 37% af hele arbejdsugen med halm eller træflis (Tabel 1.2). Kontorarbejde udgjorde ca. en lige så stor andel af arbejdsdagen som arbejde med halm/flis, men det er som regel forskellige folk, der udfører hhv. kontor og halm/flis-arbejde. Tabel 1.2. Andel af arbejdsdagen, hvor der arbejdes med hhv. halm eller træflis, udføres andet støvende arbejde, er i kontor/bil eller er ude. Værdien under r angiver hhv. korrelationen mellem de to dage eksponeringen blev målt i og data fra ugeskemaer og p-værdi. Andel (%) r* Andel (%) med r Andel (%) på r Andel (%) R halm/træflis andet støv kontor/i bil ude 2 måle 2 måle 2 måle 2 måle dage Ugen 0,7 dage Ugen 0,4 dage Ugen 0,6 dage Ugen 0,6 Middel 36,7 35,7 12,0 14,7 53,1 40,3 9,0 8,7 Median 27,8 27,5 0,0 2,9 58,0 30,2 8,6 2,0 *Alle p-værdier var <0,0001, dvs. korrelationerne mellem de 2 måle dage og ugeskemaer var stærkt signifikante. En andel på 39% af anlæggene har svaret, at de har ventilation i halmlager. En andel på 43% har svaret, at de har et lille kontor på halmlager til de ansatte, der arbejder på lagret (Figur 1.4), mens 91% svarer, at de ansatte, som arbejder i halmhallen, dagligt kommer på kontoret (Figur 1.5). En andel på 21% af anlæggene har svaret, at de har gulvtæpper på kontorerne. Hyppighed af svaret Ja 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 Ventilator (mekanisk) Har dem i halmlade deres eget lille kontor/rum ved halmlager Planlægger i at lave nogle støv reducerende forbedringer Har i halmopriver Centralstøv suger i halmlager 0 1 Videoovervågning til område med halmlager/fyr el. lign. som kan overvåges fra kontor Figur 1.4. Spørgsmål vedr. halmlager 3

14 Hyppighed af svaret Ja 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 1 Deler folk i hallen kontor med personale der hovedsagelig sidder på kontor Ventilation Kommer folk fra hallen dagligt på kontoret Ligger kontor i samme bygning som halmlade Er der gulvtæpper på kontorer Har i haft vanskade på kontorerne inden for det de sidste 2 år Figur 1.5. Spørgsmål vedr. kontorer Årsproduktion på værkerne Per telefon har vi spurgt værkerne om årsproduktionen. Den gennemsnitlige årsproduktion for alle deltagende værker var 1725 TJ, og den mediane årsproduktion var 158 TJ. Den gennemsnitlige årsproduktion for deltagende biobrændselsfyrede værker var 1373 TJ, og den mediane årsproduktion var 101 TJ. Den gennemsnitlige årsproduktion for deltagende referenceværker var 2690 TJ, og den mediane årsproduktion var 4931 TJ. Således var produktionen højere på referenceværkerne end på biobrændselsværkerne. 4

15 KAPITEL 2. EKSPONERING FOR ENDOTOKSIN, MIKROORGANISMER, STØV, PARTIKLER OG PROTEINER Introduktion I landbruget har man set en sammenhæng mellem udsættelse for høje mængder mikroorganismer og luftvejsproblemer og øjenirritation. Udvikling af symptomer afhænger af eksponeringsniveau. Vi har derfor målt eksponering på biobrændselsanlæg for forskellige mikroorganismer og mikroorganismebestanddele, som har betydning for udvikling af symptomer på luftveje og øjne. Metoder Prøvetagningsudstyr og opsamling af luftprøver Eksponering for bioaerosoler måles i indåndingszonen. Luftprøver blev derfor opsamlet i indåndingszonen. Målingerne er i denne undersøgelse opdelt i personbårne målinger (Figur 2.1 og 2.2) og stationære målinger (Figur 2.3 og 2.4). De personbårne målinger bruges til at vise, hvilke koncentrationer en ansat udsættes for som et gennemsnit over en dag. De stationære mål bruges til at vise, hvad personerne udsættes for ved at opholde sig i et givet område, og til at identificere støvkilder. Figur 2.1. Ansatte bar kassetter til opsamling af støv og pumper. På billedet ses en ansat, der hovedsagelig arbejder på kontor. 5

16 Opsamling af luftprøver med personbårent udstyr Ansattes eksponering for inhalerbart støv og mikroorganismer blev målt med GSP samplere (flow 3,5 l/min.). Hver person bar en sampler monteret med polycarbonatfilter og en monteret med teflonfilter (Figur 2.1). Målingerne blev foretaget i gennemsnitlig 5 timer, og eksponeringsdata er tidsvægtede, dvs. et gennemsnit over eksponeringen i den målte periode. På hvert værk blev der målt på 1-8 personer, og i den samlede måleperiode blev der lavet i alt 188 personbårne målinger. Figur 2.2. Flow på de personbårne pumper blev kontrolleret af teknikere ca. hver anden time Opsamling af luftprøver med stationært udstyr Stationært måleudstyr blev placeret i arbejdsområder tæt på, hvor ansatte og vognmænd opholdt sig (Figur 2.3). Måleudstyret blev placeret i 1,5m højde for, at det skulle være i højde med indåndingszonen (Figur 2.3 og 2.4). Ved hver stationær opstilling var der en Millipore-sampler monteret med teflonfilter og en monteret med polycarbonatfilter (flow 1,9 l/min.). Ved mindst en stationær måleopstilling på hvert værk og på hver måledag var der placeret en Grimmpartikeltæller/måler eller en APS- partikeltæller/måler og en Respicon (se afsnit om direkte visende udstyr). Målingerne blev foretaget over en arbejdsdag (Tabel 2.1). 6

17 Figur 2.3. Net rykkes af halmballer inden aflæsning. Op af bagvæg ses stationær målestation, som er placeret et stykke fra området, hvor selve aflæsningen foregår Figur 2.4. Stationært måleudstyr i halmmodtagelse med: APS, Respicon og to Millipore samplere 7

18 Tabel 2.1. Samplings metoder, antal personer og områder Antal områder Samplings- Samplingsfraktion Samplingstid Samp- eller antal personer metode Gennemsnit Median lings- flow Personbårne 188 GSP Inhalerbar 5 timer 5½ timer 3.5 l/min samplere Stationære støv 219 Millipore 6 timer 6 timer 1.9 l/min samplere Stationære støv 48 Respicon Inhalerbar 5½ timer 5 timer og 40 - samplere Thorakal Respirabel min. Stationære støv 31 Triplex Partikler <1µm 5½ timer 5 timer og l/min. samplere Stationære partikel målere og tællere Stationære partikel målere og tællere cycloner 34 Grimm Partikler: µm 26 APS Partikler: µm og <0.52 min. 6 timer 6 timer - 6 timer 6 timer - Direkte visende udstyr til måling af partikler Størrelsesfordelingen af luftbårne partikler blev målt ved, at der kontinuert (hvert minut) blev udtaget luftprøver til analyse i en optisk partikeltæller (Grimm eller APS). De målte koncentrationer blev opdelt i følgende intervaller efter aerodynamisk diameter: <0,523µm, 0,75-1,0µm, 1,0-2,0µm, 2,0-3,5µm, 3,5-5,9µm, 5,0-7,5µm and 7,5-10,0µm. Summen af alle partikler mellem 0,523 og 19,81µm blev udregnet og herefter blev den maksimale partikel koncentration udregnet. Desuden blev en Respicon anvendt. En Respicon måler antal støvpartikler, som er inddelt i helbredsrelevante størrelser. Med Respicon blev antal af støvpartikler af respirabel, thorakal og inhalerbar størrelse målt kontinuert (hvert 15. sekund), og partiklerne blev opsamlet på filtre. Filtrene blev anvendt til endotoksin-analyse. Faktaboks 2.1. Støvfraktioner Støv kan opdeles i flg. fraktioner: Inhalerbare partikler: repræsenterer den aerosolfraktion, som kan gå ind i næse og/eller mund ved indånding. De er per definition mellem 0 og 100 µm i diameter, og kan yderligere opdeles i den thorakale og den respirable partikel fraktion Thorakal fraktion: aerosolfraktion, som passerer larynx (median= 11,64 µm i diameter). Respirabel fraktion: aerosolfraktion, som kan trænge længere ned i luftvejene, dvs. den kan penetrere den alveolare del af lungerne, (median= 4,25 µm i diameter). Ude-reference mål og andre mål For at få et udtryk for, hvor stor en andel af eksponeringen for støv og mikroorganismer ved ophold på værker, der skyldes selve opholdet på værket - og ikke baggrundseksponering, blev stationært måleudstyr placeret uden for værkerne, således at vinden fra værket ikke blæste ind i samplerne. Her blev hver dag anvendt 2 Millipore-samplere monteret med teflon- og polycarbonatfiltre. Målingerne foregik typisk i 6 timer (Tabel 2.1). For at få et udtryk for koncentrationen af støvpartikler i et halmlager i de perioder, hvor der ikke modtages halm fra lastbiler, men hvor der stadig er automatisk transport af halm til indfyring, blev der målt med APS-partikeltæller om natten på et værk. 8

19 Ude-mål Ude-mål, dvs. mål omkring værket, var ikke en del af dette projekt, men efter ønske fra styregruppen er det inddraget i dette projekt. Vi har derfor sammensat data for ude-mål fra en tidligere undersøgelse, og en ingeniør-studerende har lavet yderligere ude-mål omkring 4 værker. Formålet var at vide, om vinden fører støv med mikroorganismer fra biobrændselsanlæg til naboer. Undersøgelsens resultater er sammen med resultater fra andre undersøgelser publiceret, og en dansk udgave er trykt i Dansk BioEnergi, BioPress. Den danske artikel er i Appendix 2. Arbejdsprocesser For at få et indtryk af betydningen af forskellige arbejdsprocesser på den mikrobielle støvning, er det gennem arbejdsdagen på udvalgte værker noteret, hvilke arbejdsprocesser, der er foregået og i hvilket tidsinterval. Således er det f.eks. muligt at sammenholde arbejdsprocesser og tidspunkter med data fra det direkte visende udstyr. Derudover har alle deltagere udfyldt et dagsskema over i hvilke tidsrum de har udført hvilke opgaver (se eksempel i Appendix 4). Faktaboks 2.2. Totalt antal svampesporer Totalt antal svampesporer defineres som det totale antal svampesporer, der kan tælles i en given luftprøve. Analyser af luftprøver Alle prøver på teflonfiltre blev først akklimatiseret og anvendt til gravimetri og efterfølgende til endotoksin-analyse. I forbindelse med den gravimetriske bestemmelse blev der anvendt blindfiltre. Efter gravimetrisk bestemmelse blev filtrene udvasket, og ekstraktionsvæsken blev analyseret for endotoksin indhold efter den kinetiske metode (Limulus Amøbocyt Lysat (LAL) testen) med QCL Endotoksin kit. Figur 2.5. DNA/RNA i mikroorganismer blev farvet, således at det var muligt at tælle total antal svampesporer og bakterier ved mikroskopi 9

20 Mikroorganismer, opsamlet på polycarbonatfiltre, blev udvasket med ekstraktionsvæske og analyseret efter CAMNEA-metoden. Kimtællinger og tællinger i mikroskop (Figur 2.5) blev udregnet som henholdsvis cfu/m 3 (kolonidannende enheder, dvs. antal dyrkbare mikroorganismer pr. m 3 ) og antal sporer pr. m 3 luft. De dyrkbare mikroorganismer blev opdelt i: Mesofile aktinomyceter Termofile aktinomyceter Mesofile svampe Aspergillus fumigatus Cladosporium herbarum Rhizomucor pusillus Eurotium rubrum Derudover blev forskellige andre arter af svampe identificeret på udvalgte anlæg. Mikroorganismer talt ved mikroskopi blev opdelt i bakterier og svampesporer. Faktaboks 2.3. CFU CFU (Colony Forming Units) svampe eller aktinomyceter er antallet af dyrkbare svampe eller aktinomyceter i en given luftprøve. Faktaboks 2.4. Mesofile og termofile organismer Dyrkbare mesofile svampe og dyrkbare mesofile aktinomyceter vokser ved temperaturer omkring C. Dyrkbare termofile aktinomyceter vokser ved ca. 50 C. Til sammenligning vokser svampen Aspergillus fumigatus ved temperaturer omkring 40 C. Hvor andet ikke er nævnt, er de forskellige mikrobiologiske parametre målt som en del af den inhalerbare fraktion af det luftbårne støv. Eksponeringer er præsenteret som tidsvægtet gennemsnit. Faktaboks 2.5. Aspergillus fumigatus Aspergillus fumigatus er en svamp, der hos svækkede personer kan være infektiøs, og hos forsøgsdyr kan man finde levende sporer af svampen i lungerne endnu 3 uger efter eksponering. Aspergillus fumigatus er blandt de mikroorganismer, som man specielt forbinder med allergisk alveolit. Resultater og diskussion Eksponering for endotoksin Endotoksin er en del af gramnegative bakteriers cellemembran, og endotoksin forbindes med forskellige luftvejssygdomme. I Tabel 2.2 præsenteres endotoksin koncentrationer målt i forskellige arbejdsområder. I Holland er der foreslået en helbredsbaseret grænseværdi for endotoksin på 50 EU/m 3 (Gezondheidsraad, 1998). Denne værdi er urealistisk at holde eksponeringerne under i flere landbrugsrelaterede miljøer. Vi vil forholde eksponeringerne på kontorer til denne værdi. Andre undersøgelser har foreslået en grænseværdi på 200 EU/m 3 for inhalerbar endotoksin. Vi har valgt at forholde data for folk, der arbejder direkte med biobrændsel, til denne værdi i denne rapport. Koncentrationer i biobrændselsområder over 200 EU/m 3 og kontorområder over 50 EU/m 3 er derfor markeret med fed. Vi har endvidere valgt at indsætte en tabel over 10