6-10. Aerozole

Ocena narażenia jest złożonym procesem zmierzającym do określenia znaczenia zdrowotnego ujawnionych i ilościowo oznaczonych czynników szkodliwych obecnych w środowisku pracy, w celu ochrony przed chorobami pracowników i ludności będącej w zasięgu działania tych czynników.

Kryteria niezbędne w ocenie narażenia to przede wszystkim obowiązujące przepisy prawa oraz wiedza z zakresu bezpieczeństwa i higieny pracy, toksykologii, epidemiologii, która umożliwia przygotowanie właściwych działań profilaktycznych [2].

Ocena narażenia na szkodliwe aerozole polega na wykonaniu pomiarów stężeń na stanowiskach pracy dla zidentyfikowanych rodzajów aerozoli, określeniu wskaźników narażenia i porównaniu uzyskanych wartości wskaźników narażenia z wartościami najwyższych dopuszczalnych stężeń pyłowych czynników szkodliwych (NDS-ów).

Pobieranie próbek powietrza (slajd 6-10.13) może być wykonane za pomocą przyrządów stacjonarnych (pobór próbki w określonym stałym punkcie środowiska pracy) lub za pomocą przyrządów indywidualnych, zainstalowanych na pracowniku, wyposażonych w głowicę pomiarową usytuowaną w strefie oddychania pracownika). Przykładowy zestaw stosowany w dozymetrii indywidualnej< przedstawiono na slajdzie 6-10.14.

6-10. slajd 13

6-10. slajd 14

W Polsce zasady pobierania próbek powietrza w środowisku pracy oraz interpretacji uzyskanych wyników są określone w normie PN-Z-04008-7:2002 [11] i PN-Z-04008-7:2002/A1:2004 [12]. Strategia pomiarowa i wytyczne do oceny narażenia na aerozole są podane w normie PN-EN 689+AC:2019 [13]. (slajd 6-10.15).

6-10. slajd 15 

Podejście do zasad pobierania próbek powietrza na stanowiskach pracy przedstawiono w normie PN-EN 481:1998 [14]. Zgodnie z normą [14], w celu oceny narażenia na aerozole, na stanowiskach są pobierane frakcje aerozoli o określonych średnicach aerodynamicznych cząstek zawieszonych w powietrzu, a mianowicie (slajd 6-10.16):

• frakcja wdychana - udział masowy wszystkich cząstek zawieszonych, wdychanych przez nos i usta,
• frakcja tchawiczna - udział masowy cząstek frakcji wdychanych wnikających poza krtań,
• frakcja respirabilna - udział masowy cząstek frakcji wdychanych docierających (wnikających) aż do bezrzęskowych dróg oddechowych.

6-10. slajd 16

Zapisy dotyczące szkodliwych czynników pyłowych i ich wartości dopuszczalnych zostały zawarte w załączniku do rozporządzenia Ministra Rodziny, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 24 czerwca 2024 r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy (Dz. U. 2024, poz. 1017 [15]. W Rozporządzeniu [15] wprowadzono definicje frakcji aerozoli (slajd 6-10.17).

6-10. slajd 17

Frakcję wdychalną zdefiniowano jako frakcję aerozolu, określoną zgodnie z normą PN-EN 481 [14], wnikająca przez nos i usta, która stwarza zagrożenie dla zdrowia po zdeponowaniu w drogach oddechowych.

Frakcję respirabilną< zdefiniowano jako frakcję aerozolu, określoną zgodnie z normą PN-EN 481 [14], wnikająca do dróg oddechowych, która stwarza zagrożenie dla zdrowia po zdeponowaniu w obszarze wymiany gazowej.

Definicja włókien respirabilnych< wskazuje, że są to włókna o długości powyżej 5 µm o maksymalnej średnicy poniżej 3 µm i o stosunku długości do średnicy > 3.

Do oznaczania zawartości frakcji wdychalnej i frakcji respirabilnej w powietrzu pomieszczeń pracy są głównie stosowane metody grawimetryczne, natomiast do oznaczania zawartości włókien respirabilnych są wykorzystywane metody liczbowe (mikroskopowe) [16].

Metoda grawimetryczna polega na określeniu masy cząstek aerozolu zawartego w jednostce objętości powietrza (mg/m³). (slajd 6-10.18)

Metoda liczbowa służy do określenia liczby włókien zawartych w jednostce objętości powietrza (liczba włókien/cm³).

Zarówno w przypadku metod grawimetrycznych, jak i mikroskopowych strategia pobierania próbek jest podobna [11, 12, 13], różnice dotyczą natomiast postępowania analitycznego po pobraniu próbek.

6-10. slajd 18 

W Polsce metody do oznaczania frakcji wdychalnej i frakcji respirabilnej aerozolu< na stanowiskach pracy z zastosowaniem metody grawimetrycznej podano w normach PN-Z-04507:2022-05, PN-Z-04507:2022-05/Ap1:2022-08 [17] i PN-Z-04508:2022-05, PN-Z-04508:2022-05/Ap1:2022-08 [18].

Najmniejsze stężenie frakcji wdychalnej aerozolu, jakie można oznaczać w warunkach pobierania próbek i wykonywania oznaczania, zależy od rodzaju próbnika, czasu pobierania próbki, rodzaju filtra i działki elementarnej wagi. Metoda polega na przepuszczaniu badanego powietrza ze znanym strumieniem objętości w określonym czasie przez próbnik zawierający przegrodę filtracyjną (zwaną filtrem) w celu zatrzymania frakcji wdychalnej aerozolu. Masę zatrzymanego aerozolu wyznacza się jako różnicę masy filtra ważonego po pobraniu próbki i przed jej pobraniem. Stężenie frakcji wdychalnej aerozolu oblicza się jako stosunek masy aerozolu zatrzymanego na filtrze do objętości powietrza przepuszczonego przez filtr. Jeżeli w dokumentacji producenta próbnika podano, że filtr waży wraz z kasetą, to powinno się postępować zgodnie z dokumentacją. W takim przypadku masę aerozolu wyznacza się jako różnicę masy filtra wraz z kasetą, które są ważone po pobraniu próbki, i masy filtra wraz z kasetą, które są ważone przed pobraniem próbki. Stosuje się typowy sprzęt laboratoryjny oraz następujący: waga analityczna, pompa ssąca, próbniki, filtry, eksykator, sprzęt pomocniczy, urządzenia do pomiaru strumienia objętości powietrza, urządzenia do pomiaru warunków środowiskowych, urządzenie do pomiaru czasu.

Do oceny ryzyka związanego z zagrożeniem w szczególności pylicą płuc najodpowiedniejszym postępowaniem jest indywidualny pobór próbki powietrza w strefie oddychania pracownika i określenie stężenia frakcji respirabilnej aerozolu. W normie PN-Z-04508:2022-05 i PN-Z-04508:2022-05/Ap1:2022-08 [18] przedstawiono metodę do oznaczania frakcji respirabilnej aerozolu na stanowiskach pracy metodą grawimetryczną.

Metoda polega na przepuszczaniu badanego powietrza ze znanym strumieniem objętości w określonym czasie przez próbnik zawierający selektor wstępny i znajdującą się w nim przegrodę filtracyjną (filtr) w celu zatrzymania frakcji respirabilnej aerozolu. Frakcja cząstek grubych – nieprzenikająca do pęcherzykowego obszaru płuc – jest zatrzymywana w selektorze, a frakcja respirabilna na filtrze zamocowanym w próbniku znajdującym się za selektorem wstępnym.

Masę zatrzymanego aerozolu wyznacza się jako różnicę masy filtra ważonego po pobraniu próbki i przed jej pobraniem. Stężenie frakcji respirabilnej aerozolu oblicza się jako stosunek masy aerozolu zatrzymanego na filtrze do objętości powietrza prze- puszczonego przez filtr.

Przygotowanie filtrów, pobieranie próbek powietrza, ich transport i przechowywanie wykonuje się w podobny sposób jak dla frakcji wdychalnej aerozolu.

W przypadku przeznaczenia próbki do dalszej analizy chemicznej należy wziąć to pod uwagę podczas wyboru rodzaju filtrów, np. jeśli filtr ma być spopielany w celu oznaczania zawartości frakcji respirabilnej krystalicznej krzemionki, nie należy stosować filtrów teflonowych lub z włókien szklanych.

Stężenie frakcji wdychalnej i frakcji respirabilnej aerozolu (X) w badanym powietrzu należy obliczać, w miligramach na metr sześcienny, wg wzoru

 

w którym:

m₂ masa filtra (lub filtra z kasetą) po pobraniu próbki powietrza, w miligramach,

m₁ masa filtra (lub filtra z kasetą) przed pobraniem próbki powietrza, w miligramach,

B   średnia zmiana masy dla ślepych prób w miligramach,

V objętość pobranego powietrza, w decymetrach sześciennych.

Zasada metody oznaczania stężenia liczbowego włókien respirabilnych< na stanowiskach pracy opiera się na pobieraniu próbek powietrza na filtry pomiarowe poprzez zasysanie kontrolowanej objętości powietrza. W celu oznaczenia stężenia pyłów o strukturze włóknistej analizuje się filtry w mikroskopie. Do tego celu mogą być wykorzystane tylko te filtry pomiarowe, które można uprzezroczystnić i które są wykonane z materiału o współczynniku załamania światła zbliżonym do współczynnika załamania światła zliczanych cząstek pyłu. Warunki te spełniają filtry membranowe produkowane z mieszaniny nitro- i acetylocelulozy.

Podstawą oceny narażenia zawodowego związanego z występowaniem pyłów w środowisku pracy są wyniki pomiarów stężeń w powietrzu stanowisk pracy, a następnie obliczenie wskaźnika narażenia (dozymetria indywidualna - slajd 6-10.19; pomiary stacjonarne – slajd 6-10.20) i ustalenie jego relacji do wartości najwyższych dopuszczalnych stężeń (NDS).

6-10. slajd 19

6-10. slajd 20

Definicję NDS< przedstawiono na slajdzie 6-10.21.

6-10. slajd 21

Zgodnie z wykazem wartości najwyższych dopuszczalnych stężeń (NDS-ów) pyłowych czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy [15] relacje wskaźników narażenia na aerozole do wartości NDS ustala się bazując na schemacie przedstawionym na slajdzie 6-10.22.

6-10. slajd 22

Warunki mogą być uznane za bezpieczne, jeżeli stężenie średnie ważone lub wskaźniki narażenia nie przekraczają wartości najwyższych dopuszczalnych stężeń (NDS-ów) dla aerozolu [11].

Jeżeli wartość NDS znajduje się w przedziale ufności dla średniej, określonym przez wskaźniki narażenia, uzyskane dane nie są wystarczające do jednoznacznego potwierdzenia lub wykluczenia z określonym prawdopodobieństwem zgodności warunków pracy z normatywem higienicznym. Takie warunki pracy interpretuje się jako dopuszczalne.

Warunki pracy należy uznać za szkodliwe, jeżeli stężenie średnie ważone lub wskaźniki narażenia są większe od wartości NDS dla pyłu [11].

Zgodnie z rozporządzeniem ministra zdrowia [19], w przypadku, gdy pomiary stężeń aerozolu wykażą przekroczenia wartości najwyższych dopuszczalnych stężeń (NDS-ów), pracodawca powinien niezwłocznie podjąć działania i środki zmierzające do zlikwidowania przekroczeń.

Tryb, metody, rodzaj i częstotliwość wykonywania badań i pomiarów czynników szkodliwych< dla zdrowia występujących w środowisku pracy w Polsce jest określony w rozporządzeniu ministra zdrowia [20].

W przypadku występowania szkodliwego dla zdrowia aerozolu, z wyjątkiem aerozolu o działaniu rakotwórczym, badania i pomiary wykonuje się (slajd 6-10.23):

• co najmniej raz w roku – przy stwierdzeniu w ostatnio przeprowadzonym badaniu lub pomiarze stężenia aerozolu powyżej 0,5 wartości NDS,
• co najmniej raz na dwa lata – przy stwierdzeniu w ostatnio przeprowadzonym badaniu stężenia aerozolu powyżej 0,1 do 0,5 wartości NDS.

6-10. slajd 23 

W przypadku wystąpienia w środowisku pracy aerozolu o działaniu rakotwórczym badania i pomiary wykonuje się (slajd 6-10.24):

• co najmniej raz na trzy miesiące – przy stwierdzeniu w ostatnio przeprowadzonym badaniu lub pomiarze stężenia aerozolu rakotwórczego powyżej 0,5 wartości NDS,
• co najmniej raz na sześć miesięcy – przy stwierdzeniu w ostatnio przeprowadzonym badaniu lub pomiarze stężenia aerozolu rakotwórczego powyżej 0,1 do 0,5 NDS.

 

6-10. slajd 24

W przypadku narażenia na aerozol zawierający azbest badania i pomiary wykonuje się co najmniej raz na trzy miesiące. Jeżeli wyniki dwóch ostatnich badań i pomiarów nie przekraczały 0,5 wartości NDS, częstotliwość ta może być zmniejszona – badania co najmniej raz na sześć miesięcy.

Badań i pomiarów aerozolu nie wykonuje się, jeżeli wyniki dwóch ostatnio przeprowadzonych badań i pomiarów (wykonanych w odstępnie co najmniej dwóch lat, a w przypadku aerozoli o działaniu rakotwórczym – co najmniej sześciu miesięcy) nie przekraczały 0,1 wartości NDS (slajd 6-10.25).

6-10. slajd 25

Badania aerozoli wykonuje się każdorazowo, jeżeli nastąpiły zmiany w wyposażeniu technicznym, w procesie technologicznym lub w warunkach wykonywania pracy, które mogły mieć wpływ na zmianę poziomu emisji, poziomu narażenia lub wystąpiły okoliczności, które uzasadniają ponowne wykonanie badań i pomiarów.

Wykaz substancji chemicznych, ich mieszanin, czynników i procesów technologicznych o działaniu rakotwórczym, mutagennym lub reprotoksycznym, sposób prowadzenia rejestru prac i pracowników zatrudnionych przy tych pracach oraz warunki ochrony pracowników i sposoby monitorowania zdrowia pracowników narażonych na działanie tych substancji i czynników są określone w rozporządzeniu ministra zdrowia [21]. Zgodnie z rozporządzeniem za rakotwórcze są uznawane (slajd 6-10.26):

1. substancje chemiczne zaklasyfikowane jako rakotwórcze, mutagenne lub reprotoksyczne:
   • kategorii 1A lub 1B zgodnie z rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1272/2008 z dnia 16 grud­nia 2008 r. w sprawie klasyfikacji, oznakowania i pakowania substancji i mieszanin, zmieniającym i uchylającym dyrektywy 67/548/EWG i 1999/45/WE oraz zmieniającym rozporządzenie (WE) nr 1907/2006 (Dz. Urz. UE L 353 z 31.12.2008, str. 1),
   • kategorii 1 lub 2 zgodnie z przepisami wydanymi na podstawie art. 19 ust. 5 ustawy z dnia 25 lutego 2011 r. o substancjach chemicznych i ich mieszaninach (Dz. U. Nr 63, poz. 322, z późn. zm.), dalej "ustawą" [22],
2. mieszaniny zawierające substancje wymienione w pkt 1 w stężeniach powodujących klasyfikację mieszaniny jako rakotwórczej, mutagennej lub reprotoksycznej:
   • kategorii 1A lub 1B zgodnie z rozporządzeniem, o którym mowa w pkt 1 lit. a,
   • kategorii 1 lub 2 zgodnie z przepisami wydanymi na podstawie art. 19 ust. 5 ustawy;
3. czynniki lub procesy technologiczne o działaniu rakotwórczym, mutagennym lub reprotoksycznym określone w załączniku nr 1 do rozporządzenia [21], w tym:
   • prace związane z narażeniem na wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, obecne w sadzy węglowej, smołach węglowych i pakach węglowych,
   • prace związane z narażeniem na pyły, dymy i aerozole tworzące się podczas wypalania i elektrorafinowania surówek miedziowo-niklowych,
   • prace związane z narażeniem na pył drewna,
   • prace związane z narażeniem na krzemionkę krystaliczną – frakcję respirabilną powstającą w trakcie pracy. 

6-10. slajd 26

Poprzez porównanie wskaźników narażenia (stężeń aerozoli odniesionych do całodziennego czasu pracy) z wartościami NDS-ów jest dokonywana ocena narażenia na aerozole, która stanowi podstawę do oceny ryzyka zawodowego. Do szacowania ryzyka zawodowego mogą być wykorzystywane różne metody i skale.

Zgodnie z normą [23] dla aerozoli, które nie mają działania rakotwórczego, mutagennego lub reprotoksycznego, ryzyko może być szacowanie w skali trójstopniowej jako (slajd 6-10.27):

• duże - gdy wartość wskaźnika narażenia W jest większa od wartości NDS (W > NDS),
• średnie - gdy wartość wskaźnika narażenia jest zawarta pomiędzy wartościami 0,5 NDS i NDS (NDS ≥ W> 0,5 NDS),
• małe - gdy wartość wskaźnika narażenia jest równa lub mniejsza od wartości 0,5 NDS (W ≤ 0,5 NDS). 

6-10. slajd 27 

Ryzyko duże jest ryzykiem niedopuszczalnym. Jeżeli ryzyko zawodowe jest związane z pracą już wykonywaną, działania w celu jego zmniejszenia należy podjąć natychmiast (np. przez zastosowanie środków ochronnych). Planowanej pracy nie należy rozpoczynać do czasu zmniejszenia ryzyka zawodowego do poziomu dopuszczalnego (slajd 6-10.28).

6-10. slajd 28

Ryzyko średnie jest ryzykiem dopuszczalnym. Zaleca się zaplanowanie i podjęcie działań, których celem jest zmniejszenie ryzyka zawodowego.

W przypadku ryzyka małego konieczne jest zapewnienie, że ryzyko zawodowe pozostaje co najwyżej na tym samym poziomie.

Dla aerozoli o działaniu rakotwórczym, mutagennym lub reprotoksycznym [21], niezależnie od wielkości stosunku wartości wskaźnika narażenia do wartości NDS ryzyko zawodowe jest zawsze duże, przy czym, gdy stężenie aerozolu rakotwórczego, mutagennego lub reprotoksycznego w ostatnio przeprowadzonych pomiarach nie przekracza 0,1 wartości NDS można przyjąć, że ryzyko zawodowe jest średnie (slajd 6-10.29).

6-10. slajd 29