Bilag 1: Opsamling af eksponeringsstudier og feltmålinger

Transkript

1 Bilag 1: Opsamling af eksponeringsstudier og feltmålinger Tabel B.1 til B.3 listes en serie publicerede målinger af partikelkoncentrationer og massekoncentrationer fundet i forbindelse med produktion, håndtering og bearbejdning af specifikke syntetiske nanopartikler. Tabellen lister også måleresultater fra bearbejdning af nanopartikelholdige kompositmaterialer samt nanoporøse materialer, eksemplificeret med beton. tabellerne anføres det om målingen er foretaget i et laboratorium () eller i en industriel virksomhed (). Slutnoter til tabellerne findes for enden af Tabel B.3. Tabel B.1: mmissionsniveauer for aktiviteter ved produktion af syntetiske nanopartikler. Reference Produkt Situation Målinger Masse [µg/m 3 ] Partikelkoncentration [n/cm 3 ] Bemærkning Flamme/ovnsyntese Yeganeh et al. (2008)(a) (småskala) C 60 Elektrisk bue i 5281 PM2.5(c) 5285 PM2.5(c) 5777 PM2.5(c) (b)7,9 10,6 e4 (b)5,4 6,3 e4 (b)3,5 6.3 e4 Kulstof er detekteret med fotoelektrisk aerosolsensor. Andre partikelkilder synes at påvirke laboratoriet Sahu & Biswas (2010) TiO 2 Aerosol/ovnsyntese i ig baggrund; data ej vist ig baggrund; data ej vist ig baggrund; data ej vist Data ej vist ngen udslip fra ovn og dermed heller ikke fra Sahu & Biswas (2010) TiO 2 Flammespraypyrolyse i Åben reaktor luge (h)4 (h)1,1 e4 (h)0,7 e4 (h) Der ses en lille forøgelse af partikler mindre end 100 nm i indåndingszonen Sahu & Biswas (2010) TiO 2 Flammespraypyrolyse i ukket reaktor luge (h)~40,0 e4 ig baggrund, data ej vist ig baggrund, data ej vist (h) System som ovenfor, hvor forskellen kun er, at inpekstionslugen i reaktoren er lukket i dette forsøg

2 Sahu & Biswas (2010) TiO 2 Flammespraypyrolyse i. slukket TiO 2 Flammespraypyrolyse i (ingen detaljer) 1, BiPO 4 Do 2,5 m position NaCl Do 2,5 m position Bi 2 O 3 Do 2,5 m position CaSO 4 Do 2,5 m position SiO 2 Do 1, Cu/ZnO Do 1, Cu/SiO 2 Do 1, Cu/ZrO 2 Do 1, Pt/Ba/Al 2 O 3 Do WO 3 Flammespraypyrolyse i (ingen detaljer) 1, Ta 2 O 5 /SiO 2 Flammespraypyrolyse i handskeboks (ingen detaljer) (k)463 PM 1 (k)9 PM 1 (h)~15,0 e4 (h)~15,0 e4 (h)~15,0 e4 av; data ej vist (i)0,30,4 e4 (i),(j)0,313,4 e4 (i)0,8 e4 (i),(j)0,36,3 e4 (i)0,36,3 e4 (i)0,2 (i)0,4 e4 (i)0,4 e4 (i)0,4 e4 (i)1,05,4 e4 (i)2,712,2 e4 (i)3,315,5 e4 Der ses en markant stigning i de producerede nanopartikler i hele laboratoriet ngen partikelstørrelsesdata Unimodal partikelstørrelsesfordeling med top ved 157 nm Bimodal størrelsesfordeling med toppe ved 2429 og nm Unimodal partikelstørrelsesfordeling med top ved 112 nm Unimodal partikelstørrelsesfordeling med top ved 169 nm ngen partikelstørrelsesdata ngen partikelstørrelsesdata ngen partikelstørrelsesdata ngen partikelstørrelsesdata Emissionsrate 1,3 3,8 e11 min 1 ngen partikelstørrelsesdata ngen partikelstørrelsesdata Emissionsrate 1,2 e12 min 1 ngen partikelstørrelsesdata 103

3 CVD Han et al. (2008) Manodori & Benedetti (2009) Manodori & Benedetti (2009) Vådkemisk reaktorsyntese Park et al. (2009) 104 CNT Produktion af CNT ved termisk CVD Si Plasmabaseret partikeldeponering på tyndfilm (ingen detaljer om værn) Ukendt Fysisk vapour deponering på tyndfilm (ingen detaljer om værn) Calcinering / tørring Park et al. (2009) Ag Før og under lugeinspektion under vådkemisk produktion i reaktor Peters et al. (2009) Ag ugeinspektion under tørring af produkt Peters et al. (2009) ititanate (iti) Påfyldningsområde (< 19 ) (roterende calcineringsanlæg) Peters et al. (2009) ititanate (iti) Pulversigte (roterende vådcalcinering) ititanate (iti) Stationær calcineringsanlæg 0 4 TSP 1,2 1,3 m position 1,2 1,3 m position 1 m position < 2 m (o)35 RFee<OD RF eee39 RFe<OD RF (o) 28 RF (o)<od RF Der blev ikke observeret CNT i filterprøver fra undersøgelsen ) ) Der ses en markant episodisk ) ) 0,05 e4 forøgelse af partikelkoncentrationen når vakuumkammeret åbnes ) ) 0,7 e4 Der spores ikke partikelbidrag fra ) ) 0,1 vacuumkammeret. Der ses en ustabil baggrundsforurening fra ventilationen (l) e4 (l)790 e 4 Høj koncentration ved lugeinspektion og partikelstr. på ca. 100 nm. Bemærk høj baggrundskoncentration i fabrik (l) e4 (l)511 e4 Høj koncentration ved lugeinspektion og partikelstr ikke ændret. Bemærk høj baggrundskoncentration i fabrik. < 10 masse% af RF består af ititanate < 4% masse% af RF består af ititanate ititanate indholdet er under OD

4 Formaling Park et al. (2009) Ag ugeinspektion ved tørformaling < 2 m Peters et al. (2009) ititanate Vådformaling Klargøring, inspektion og rengøring Sahu & Biswas (2010) TiO 2 Udskiftning af reagens og rengøring af aerosolovn samt elektrostatisk filter i Feeder Reaktor Elektrostatisk filter (pilot skala) Al Rengøring af ovn i plasmagenerator placeret i ventileret walkin indelukke < Prøveopsamling efter syntese Yeganeh et al. (2008)(g) C 60 Opsamling af C 60 fra ovn i Maynard et al. (2004) SWCNT Opsamling af (e)hipco og (e)a SWCNT i interimistisk 7,5 m 3 renrum (plastiktelt); indblæsning af HEPAfiltreret luft. HiPCO(e) A SWCNT(e) ee et al. (2010) MWCNT Åbning af CVDkammer og høst af CNT i Sahu & Biswas (2010) TiO 2 Opsamling af 2 g TiO 2 fra elektrostatisk filter i (o)26 RF (o) <OD RF TSP < 0,4 TSP (c)85 PM 2.5 (c)36 PM 2.5 (c)90 PM 2.5 (f)36,3 52,7 TSP (f)0.7 9,9 TSP TSP 56 TSP (l) e4 (l)463 e 4 (h)130 e4 (h)100 e4 (h)0,5 e4 (h)ca. 0,2 e4 (d)0,7 1,6 e4 (b)7,9 e4 (b)0,6 e4 (b)1,3 e4 0,7 16,9 e4 ig baggrund; data ej vist Data ej vist Høj koncentration ved lugeinspektion og partikelstr.. på 3040 nm. Bemærk høj baggrundskoncentration i fabrik Nanopartikler ved feeder og reaktor dannes evt. under fordampning af solventer som injiceres ved feeder Alpartikler blev observeret vha. TEManalyse. Antalskoncentrationen i det luftbårne støv er domineret af fine partikler Kortvarige forhøjede partikel og PM 2.5 koncentrationer Elektron mikroskopi viser CNT og at partiklerne består af aggregater og nanoreb af SWCNT samt store fnug af sammenfiltrede fibre. Der blev observeret frie MWCNT efter asbest analyseparadigme 105

5 Sahu & Biswas (2010) 106 TiO 2 Opsamling af 25 g TiO 2 fra elektrostatisk filter i MnO Opsamling af kgmængder 2050 nm MnO partikler fra gasfase reaktor (uden lokaludsug) MnO Opsamling af kgmængder 2050 nm MnO partikler fra gasfase reaktor (med lokaludsug) CoO Opsamling af kgmængder 2050 nm CoO partikler fra gasfase reaktor (uden lokaludsug) CoO Opsamling af kgmængder 2050 nm MnO partikler fra gasfase reaktor (med lokaludsug) Ag Opsamling af kgmængder 2050 nm MnO partikler fra gasfase reaktor (uden lokaludsug) Ag Opsamling af kgmængder 2050 nm MnO partikler fra gasfase reaktor (med lokaludsug) < < < < < < 3600 TSP 150 TSP 710 TSP 41 TSP 6700 TSP 1700 TSP (h)1,0 e4 (h) (d)3,0 e4 (d)1,4 e4 (d)2,7 e4 (d)1,5 e4 (d)2,0 e4 (d)1,3 e4 Forholdsvis konstant koncentration under hele processen Der blev ikke foretaget undersøgelse af partikeltyper på filtrene. uftbåret støv domineret af store partikler MnO partikler blev observeret vha. TEManalyse. CoOpartikler blev observeret vha. TEManalyse. uftbåret støv domineret af store partikler CoOpartikler blev observeret vha. TEM analyse. Der måles ingen store støvpartikler. Agpartikler blev observeret vha. TEM analyse. uftbåret støv domineret af store partikler Agpartikler blev observeret vha. TEManalyse. Der måles ingen støvpartikler med online udstyr

6 Tabel B.2. mmissionsniveauer for aktiviteter ved håndtering og bearbejdning af syntetiske nanopartikler. Reference Produkt Situation Målinger Masse [µg/m 3 ] Partikelkoncentration [n/cm 3 ] Afvejning Carbon black Afvejning af 4200 mg carbon black i ( slukket) 1,3 e4 1,5 e4 C 60 Afvejning af 4200 mg C 60 i ( slukket) 7,2 e4 1,5 e4 MWCNT Afvejning af 4200 mg MWCNT i ( slukket) 17,7 e4 1,5 e4 ee et al. (2010) MWCNT Afvejning af ukendt mængde 161 TSP < 88 TSP MWCNT OH Afvejning af 4200 mg MWCNTOH i ( slukket) 1,9 e4 1,5 e4 Tsai et al. (2009) Al 2 O 3 Afvejning af 15 g nanoalumina i Konventionelt Konstant flow 0,36 0,48 e4 0,31e4 0,11 0,15 e4 0,17 e4 Tsai et al. (2009) Al 2 O 3 Afvejning af 100 g nanoalumina i Konventionelt Bypass 0,83 12,26 e4 0,25 e4 13,23 14,98 e4 13,26 e4 Bemærkning Carbon black blev identificeret i luftprøver vha. elektronmikroskop. C 60 blev identificeret i luftprøver vha. elektronmikroskopi MWCNT blev identificeret i luftprøver vha. elektronmikroskopi Der blev ikke observeret frie MWCNT efter asbestmålemetoden MWCNTOH blev identificeret i luftprøver vha. elektronmikroskopi Partikler af nanoalumina blev observeret i arbejdszonen vha. elektron mikroskopi Partikler af nanoalumina blev observeret i arbejdszonen vha. elektronmikroskopi 107

7 Afsækning,omhældning Tsai et al. (2009) Tsai et al. (2009) Fujitani & Kobayashi (2008) 108 Al 2 O 3 Omhældning af 15 g nanoalumina i Al 2 O 3 Omhældning af 100 g nanoalumina i Peters et al. (2009) TiO 2 Afsækning fra produktionsanlæg (ingen detaljer) Sonikering og opblanding ititanate øbende opsamling i sække (roterende calcineringsanlæg) Carbon black Probesonikering af carbon black i deioniseret vand uden udsug C 60 Probesonikering af C 60 uden udsug MWCNT Probesonikering af MWCNT i vand med naturligt organisk materiale uden udsug MWCNT OH Probesonikering af CNT i vand med naturligt organisk materiale uden udsug Konventionelt Konstantflow Konventionelt Bypass 1.5 0,36 0,37 e4 0,30 e4 0,13 0,18 e4 0,16 e4 0,90 14,04 e4 0,27 e4 13,75 22,93 e4 12,01 e4 kke rapporteret (m)0,55 e4 (m)0,1 e4 118 RF(o) <OD RF(o) (r)22,7 e4 (r);(s)1,5 e4 (r)4,6 e4 (r),(s)1,5 e4 (r)8,4 e4 (r)1,5 e4 (r)23,1 e4 (r),(s)1,5 e4 Partikler af nanoalumina blev observeret i arbejdszonen vha. elektronmikroskopi Partikler af nanoalumina blev observeret i arbejdszonen vha. elektronmikroskopi Koncentration er kun angivet for nm partikler. Den totale baggrundskoncentration er 10 e4 cm 3. 39±11 masse% af RF består af ititanate Carbon black blev identificeret i luftprøver vha. elektronmikroskopi C 60 blev identificeret i luftprøver vha. elektronmikroskopi MWCNT blev identificeret i luftprøver vha. elektronmikroskopi MWCNTOH blev identificeret i luftprøver vha. elektronmikroskopi

8 ee et al. (2010) Han et al. (2008) Kompoundering Manodori & Benedetti (2009) Spraypåførsel Han et al. (2008) Han et al. (2008) ee et al. (2010) (pilot skala) MWCNT Dispergering i ultralydsbad 88 TSP 0,60,7 e4 MWCNT Blending af suspension til funktionalisering af MWCNT indkapsling 332 TSP <OD TSP nanofillers ikke specificeret Produktion af nanokomposit i twinscew ekstruder 1,2 1,3 m position (p)7,0 e6 (p) MWCNT Spraypåførsel af suspenderet MWCNT 193 TSP MWCNT Spraypåførsel af suspenderet MWCNT; uspecificeret ændring af arbejdsprocedure 31 TSP MWCNT Åbning af kammer efter spraypåførsel af MWCNT på tyndfilm 128 TSP <80 TSP 0,7 0,8 e4 SiOFe produkt Spraypåførsel af kgmængde SiOFe nanopartikel på absorbant i ventileret spraykammer < (t) TSP (t)< 0,3 TSP (d)>9,1 e4 1,3 2,3 e4 Koncentrationen af partikler mellem 120 og 300 nm blev forøget. Der blev ikke observeret frie MWCNT efter asbestmålemetoden Analyser af online data indikerer at MWCNT partiklerne er ca. 2 4 µm store. Black Carbonkoncentrationen i luften steg til 200 µg/m 3 ved åbning af blender Forfatterne hypoteserer at de målte partikler er kondenseret polymerrøg og ikke nanofiller Der skete en forøgelse af partikler mellem 50 og 110 nm. Der blev ikke observeret frie MWCNT efter asbestanalyseparadigmet SiOFe nanopartikler udgjorde næsten hele andelen i det opsamlede støv 109

9 Tabel B.3. Emissionsniveauer for aktiviteter ved skæring i nanopartikelholdige kompositter og beton (nanoporøst materiale). Reference Produkt Situation Målinger Masse [µg/m 3 ] Partikelkoncentration [n/cm 3 ] Bemærkning Bearbejdning af nanokompositter og beton Bello et al. (2009) JNR 11/1 CNT Tørsavning i epoxy nanokomposit med ca. 0.05% CNT (ingen udsugning anvendt) Arbejdsområde Arbejdsområde uden CNT (q)2.400 PM10 (q)5.410 PM10 15,3 e4 31,9 e4 Forfatterne observerede ingen frie CNTfibre i hverken elektron eller optiskmikroskopisk analyse Bello et al. (2009) JNR 11/1 CNT Tørsavning i alumina nanokomposit med 0,54,5% CNT (ingen udsugning anvendt) Arbejdsområde Arbejdsområde uden CNT (q)800 PM10 (q)730 PM10 2,8 e4 8,8 e4 Forfatterne observerede ingen frie CNTfibre i hverken elektron eller optiskmikroskopisk analyse Bello et al. (2009) JNR 11/1 CNT Vådsavning i epoxy nanokomposit med ca. 0.05% CNT (ingen udsugning anvendt) Arbejdsområde Arbejdsområde uden CNT PM10 ingen detekteret emission ingen detekteret emission Forfatterne rapporterer ingen forøget massekoncentration i PM10 Bello et al. (2009) JNR 11/1 CNT Vådsavning i alumina nanokomposit med 0,54,5% CNT (ingen udsugning anvendt) Arbejdsområde Arbejdsområde uden CNT PM10 ingen detekteret emission ingen detekteret emission Forfatterne rapporterer ingen forøget massekoncentration i PM10 Elihn & Berg (2009) Beton Kontinuert skæring i stålarmeret beton i ventileret skærekammer (13 m) 460 TSP; 120 PM1 1,6 3,4 e4 0,6 e4 Ca. 65% af partiklerne var mindre end 100 nm Elihn & Berg (2009) Beton Produktion af beton og armerede betonelementer og skæring i generel ventilation (13 m) 180 TSP; 70 PM1 0,9 1,8 e4 Forfatterne bemærker at det meste af støvet kommer under skæring i betonelementerne. 93% af partiklerne var mindre end 100 nm Elihn & Berg (2009) Beton Produktion af beton og armerede betonelementer og skæring i generel ventilation (13 m) 140 TSP; 60 PM1 0,7 2,1 e4 0,2 e4 Forfatterne bemærker at det meste af støvet kommer under skæring i betonelementerne. 91% af partiklerne var mindre end 100 nm a) En af måledagene er ikke vist, da der blev målt i et andet størrelsesinterval på denne dag. b) Størrelsesinterval: nm. c) Måleperiode mindre en 1 time. 110

10 d) Partikelkoncentrationerne er målt med CPC, og koncentrationerne er gennemsnitskoncentrationer ved proces omregnet til totalkoncentration ud fra artiklens resultater. e) HiPCO er SWCNT, der er produceret i High Pressure COatmosfære og opsamling på filter; A SWCNT, er CNT produceret ved aser Ablation og opsamling på koldfinger. f) Massekoncentrationer blev bestemt indirekte ud fra massekoncentration af katalysatormaterialerne Fe og Ni. Måleperioden var typisk omkring 30 min. g) Værdier fra én måledag. h) Målt med CPC. i) Variation i maksimalkoncentration målt med CPC og omregnet fra relative værdier angivet i artiklen. j) De højeste koncentrationer blev målt ved længere flammefilter afstand end normalt anvendt samt et reduceret O 2 forhold for BiPO 4. k) Maksimalværdi målt vha. indirekte metode TS Dusttrack Model 8520 med PM 1 impaktor. l) Målt med SMPS. m) Den angivne koncentration er kun for partikler i størrelsesintervallet nm målt med SMPS. Total baggrundskoncentration (gennemsnitlig natkoncentration) er angivet til 10 4 cm 3. n) RF: Respirabel Fraktion med 50% cutpoint ved 4 µm; baggrundsniveauet er valgt som RF i udeluften, som er mindre end detektionsgrænsen (OD). o) Partikelkoncentrationen blev målt med en CPC og dækker området op til 370 nm. p) PM 10 koncentrationen blev estimeret vha. Dust Track korrigeret for baggrundskoncentrationen. q) Partikelkoncentrationen er angivet for partikler målt i området mellem 300 nm og 1 µm vha. en håndholdt lysspredningspartikeltæller r) skoncentrationen er bestemt som gennemsnit af to målinger før og to målinger efter aktiviteterne blev udført. s) Den totale massekoncentration er højere, idet den angivne koncentration er Feindholdet. 111