Farliga kemiska ämnen i containrar - förekomst, nivåer, utvädring och yrkesmässig exponering Slutrapport till AFA September 2014 Gunnar Johanson

Transkript

1 Farliga kemiska ämnen i containrar - förekomst, nivåer, utvädring och yrkesmässig exponering Slutrapport till AFA September 2014 Gunnar Johanson Bakgrund Containertransporter över haven ökar stadigt och över 600 miljoner containerekvivalenter lastas, skeppas och lossas årligen I världen (figur 1). Det finns internationella regler kring fumigering (behandling med gasformiga pesticider), men kontroll och efterlevnad är dålig. Utöver fumiganter kan dessutom ämnen avgå från gods och förpackningsmaterial. Det finns i huvudsak tre typer av exponering. 1. Kvarstående rester av aktivt tillsatta, högtoxiska fumiganter. 2. Naturlig emission från gods och förpackningsmaterial. 3. Oavsiktlig emission från skadat gods. Eftersom containern är så gott som helt tät ansamlas emitterade ämnen i containerluften och kan ibland uppnå höga nivåer. Detta problem har rönt liten uppmärksamhet och det finns bara enstaka studier publicerade. Personal som arbetar i containrar (lastning, lossning, tullinspektion etc) är ofta omedvetna om de kemiska hälsoriskerna, som kan innebära akut förgiftning, cancer eller andra kroniska effekter efter enstaka höga exponeringar, men också kroniska effekter efter upprepad/långvarig exponering. Figur 1. Världens största containerfartyg anländer till Göteborg. Över 600 miljoner containerekvivalenter per år skeppas internationellt (foto: Port of Göteborg). Delstudie 1. Förekomst och nivåer av kemiska ämnen i importcontainrar Delstudien syftade till att ge en bättre bild av förekomst och nivåer av kemiska ämnen i luften i importcontainrar som anländer till Sverige. Vi utförde mätningar vid containerlagren fem hamnar och tre distributionscentraler. Följande mätmetoder användes: 1

2 - Direktvisande fotojonisationsdetektor (ppprae Plus, RAE Systems, San Jose, USA) för ospecificerad mätning av flyktiga organiska ämnen (VOC). - Fourier-Transform InfraRed spektroskopi (FTIR, Bomem MB 3000, Bomem Inc, Quebec, Canada) med 10-m gasflödescell för identifiering och kvantifiering av en rad ämnen genom jämförelse mot biblioteksspektra (figur 2). - Portabel gaskromatograf-masspektrometer (GCMS, Hapsite ER, Infinicon Inc., East Syracuse, NY, USA) för identifiering och kvantifiering av en rad ämnen med molekylvikt >40 genom jämförelse mot biblioteksspektra. - Uppsamling av luft från utvalda containrar (högt utslag på ppbrae) på adsorbentrör (Anasorb 747) för senare analys med GCMS vid Eurofins-Pegasus lab (Uppsala). Figur 2. FTIR-instrument med gasflödescell. Sammanställning av resultat och manusarbete pågår för publicering i en internationell vetenskaplig tidskrift ( Occurrence of fumigants and chemical vapors in ocean freight containers in Sweden ). Delar av resultaten har redovisats vid olika konferenser (bilagorna 1-7). De viktigaste resultaten sammanfattas det följande. Vi kunde med FTIR identifiera 46 olika ämnen i 256 containrar. Koncentrationsfördelningen för de vanligast förekommande ämnena ses i figur 3. Merparten av de undersökta containrarna hade förhållande låga halter av kemiska ämnen, jämfört med svenska hygieniska 8-timmars gränsvärden för arbetsmiljön (nivågränsvärden). Tio procent (16 kemiska ämnen) hade dock höga halter (över halva nivågränsvärdet) av minst ett ämne. Fem procent hade formaldehydnivåer över nivågränsvärdet på 0.3 ppm. Mellan 10 och 20% (beroende på mättillfälle) hade VOC-nivåer över 20 ppm. Det högsta överskridandet fann vi för det cancerframkallande ämnet 1,2-dikloretan, 30 gånger över nivågränsvärdet på 1 ppm. Ämnet påvisades i två containrar som innehöll skor. Andra exempel på farliga ämnen som detekterades i ett fåtal containrar i höga nivåer är: - Etylenoxid (carcinogen, fumigant) - Fosfin (fumigant) - Karbonylsulfid (carcinogen, fumigant) 2

3 - Kloretanol (carcinogen) Det bör påpekas att samtliga containrar där vi fann fumiganter saknade varningstext. Samtidigt förekom containrar med varning att de fumigerats, men där vi inte kunde påvisa några fumigantrester. Vi jämförde även olika på marknaden förekommande handhållna/portabla instrument med avseende på deras förmåga att detektera de ämnen vi hittat i våra undersökningar. Jämförelsen är enbart gjord utifrån tillverkarnas uppgifter i produktblad mm. Den visar att inget instrument kan detektera alla ämnen, men att specialdesignade instrument som Airsense GDA2 klarar flertalet. Figur 3. Koncentrationsfördelning för de vanligaste ämnena i oöppnade containrar, angivna som procent av respektive nivågränsvärde. Slutsatserna av dessa mätningar är sammanfattningsvis: - Farliga nivåer av fumigantrester kan förekomma i omärkta containrar (men ovanligt) - Innehållet varierar kraftigt (ämne och nivå) och det finns inga handhållna/portabla instrument som kan detektera allt. - Flyktiga ämnen omkring eller överstigande nivågränsvärdet påvisades i 5-20% av containrarna. - Upprepat/ långvarigt arbete i containrar kan innebära en hälsorisk. - Mät innan container öppnas och lossas (mitten eller upptill, ej nedtill). Vädra alltid före lossning om mätning inte kan genomföras. Använd då helst påskjutsventilation. Utveckling av provtagningsverktyg Vid våra inledande provtagningar fann vi att det ibland var mycket svårt att föra mätsonden (stålrör, 5 mm diameter) förbi den kraftiga styva gummilisten som omger containerdörren. I samarbete med Maersk Container Industry i Tinglev, utvecklade vi därför ett provtagningsverktyg som visat sig mycket användbart (figur 4). Fördelarna är: - Mycket lättare att ta sig förbi gummilisten. - Mindre risk att skada listen. 3

4 - Mindre risk att skada godset. Figur 4. Verktyg för provtagning av containerluft. Provtagning vid dörrens nederkant kan ge falskt låga värden När vi inledde provtagning av förseglade containrar gjorde vi på samma sätt som andra brukar göra, dvs förde in en sond förbi listen i dörrens nederkant. Vi upptäckte då att prover från samma container med bara några minuters mellanrum ibland gav vitt skilda resultat. Därför tog vi parallella prover vid dörrens nederkant, mitt, respektive överkant. Resultatet framgår av figur 5. I en del fall gav mätning nedtill endast 1-10% av det sanna mätvärdet. Vi avråder därför från provtagning nedtill. Figur 5. Jämförelse av mätvärden efter provtagning via containerdörrens gummilist nedtill, vid mitten och upptill. Den relativa nivån har beräknats genom att dividera varje mätvärde med medelvärdet av upptill och mitten. Mätningar vid IKEA IKEA har ett omfattande säkerhetstänkandet och mätprogram för importcontainrar som är unikt, så vitt vi känner till. Man mäter sedan 2013 alla sina containrar i världen före lossning. Man använder ett direktvisande handhållet instrument (multirae) som är enkelt att använda och täcker in fem ämnen som bedömts särskilt viktiga att bevaka, nämligen formaldehyd, cyanväte, fosfin, kolmonoxid och VOC. Vi har fått tillgång till sådana mätdata från en av IKEAs distributionscentraler. Sju procent av containrarna hade 4

5 uppmätta halter av över larmnivån (dessa ventilerades före lossning) (figur 6). Larmnivåerna motsvarar ungefär de svenska nivågränsvärdena. Enligt vår bedömning föreligger många falsklarm, eftersom de elektrokemiska detektorerna är ospecifika och korsreagerar med andra ämnen. Samtidigt missar man troligen en rad andra ämnen som kan förekomma i containerluften. Figur 6. Uppmätta halter av centrala ämnen i totalt 1302 containrar vid en av IKEAs distributionscentraler. Delstudie 2. Anställdas exponering vid lossning I denna delstudie ville vi mäta anställdas exponering vid lossning av importcontainrar. Vi använde både naturligt förekommande VOC (mätt med ppbrae och adsorbentrör ) och lustgas (mätt med FTIR) som spårgas. Vi följde exponeringen både i andningszonen (personburet, VOC) och i arbetszonen (lustgas), det senare genom att följa efter med en mätsond. De parallella mätningarna visar på en god samstämmighet varför båda metoderna är användbara (figur 7). Personexponeringen under lossning var mellan 1% och 7% av koncentration i den oöppnade container. Dock kunde halten initialt vara mycket högre, upp till cirka 70% (figur 8). Mätt som tidsvägt medelvärde blir således den genomsnittliga exponeringen under en arbetsdag vanligen avsevärt lägre än de halter som mäts upp i slutna containrar. Vi anser ändå att det är rimligt att jämföra uppmätta värden mot de svenska nivågränsvärdena. Resultaten har publicerats i Annals of Occupational Hygiene (bilaga 8). Figur 7. Korrelation mellan naturlig VOC uppmätt i andningszonen med ppbrae och lustgas (N2O, tillsatt spårgas) uppmätt i arbetszonen med FTIR. Den goda samstämmigheten talar för att båda metoderna ger tillförlitligt resultat. 5

6 Figur 8. VOC i andningszonen under lossning av en container fylld med gods i wellpapp-kartonger. Nivån anges som procent av den uppmätta halten innan containern öppnats. Delstudie 3. Hur kan effektivare utvädring åstadkommas? Delstudien avsåg att mäta avklingningen av naturligt emitterade ämnen och tillsatt spårgas vid olika former av ventilation (passiv med öppna dörrar, påskjuts- och utsugsventilation). Försöken visar tydligt att utsugsventilation (med utsug längst in i containern, 12 m från dörren) ger rejält sänkta halter mycket snabbt (inom någon minut) och är betydligt mer effektivt än passiv eller påskjutsventilation (figur 9). Vi rekommenderar därför denna utvädringsform. Resultatet har redovisats vid flera konferenser (bilagorna 1-7). Figur 9. Jämförelse av olika utvädringssätt, efter tillsats av lustgas (N 2 O) som spårgas. Koncentrationen har i detta försök mätts längst in i en 12-m container lastad med gods i wellpapp-kartonger. Experimentet visar att utsugs- (Extraction) ventilation är betydligt mer effektivt än passiv- (Natural) eller påskjuts- (Blowing) ventilation. Av figur 9 kan man även utläsa att nivån av spårgas inte sjunker till noll utan stabiliseras kring omkring 5%. Detta tyder på återemission från godset till containerluften. Utvädringsförsöken kommer att kompletteras under hösten 2014 för att ge ett bättre statistiskt underlag och för att se hur halterna byggs upp igen efter att utvädringen upphört. Denna är viktig eftersom en del företag först vädrar sina containrar, för att därefter stänga dem och lossa först nästa dag. 6

7 Delstudie 4. Modifiering av containrar I januari 2013 träffade vi företagsledningen för Maersk Container Industry i Tinglev (Danmark), en av världens ledande containertillverkare. Syftet med besöket var att diskutera möjligheterna att modifiera designen (både nytillverkning och ombyggnad av befintliga containrar) i två avseenden, nipplar för enkel provtagning av containerluft och stos för utsugsventilering (figur 10). Vi hade även ett möte i april 2013 med Maersk Line i Köpenhamn, världens största rederi för containerfrakt. Bägge Maersk- företagen ansåg att sådana modifieringar var alltför kostsamma och inte efterfrågades av marknaden. De har dock på nytt intresserat sig för frågan och vi har inbjudits till Maersk Container Industry för fördjupade diskussioner senare i höst (november 2014). Vi har tagit kontakt med SIS (Swedish Standards Institute) och försöker initiera en diskussion om internationell standard ( ISO-standard för ventilation och provtagning av sjöfartscontainrar för förbättrad arbetsmiljö, ekonomi och logistikflöde ). Vi har löpande kontakt med IKEA Global Group med diskussioner kring ventilation och modifiering av containrar. Slutligen har vi pekat på behovet av modifiering vid de olika konferenser där vi medverkat (se nedan och bilagor). Figur 10. Förslag till utsugsventilation. En frånluftsfläkt kan anslutas till en öppning (stos) längst in i containern. Frisk luft sugs in via de öppna dörrarna. Delstudie 5. Exportcontainrar som lämnar Sverige Vi har varit i kontakt med Anticimex för en genomlysning av hur export containrar behandlas. En företrädare för Anticimex var dessutom inbjuden att berätta om detta vid vårt seminarium i Stockholm (bilaga 1). Delstudien har i övrigt inte kunnat fullföljas som tänkt. Förmedling av resultat Vetenskaplig publicering: - Studien av personlig exponering vid lossning har publicerats i en ledande internationell yrkeshygienisk tidskrift (bilaga 8). - Förekomst och nivåer av kemiska ämnen i importcontainrar manusbearbetning pågår, beräknad publicering hösten Effektivitet av olika utvädringsteknik kompletterande försök under hösten 2014, beräknad publicering våren

8 Resultat och rekommendationer har förmedlats vid en rad riktade konferenser: - Vi anordnade ett heldagsseminarium i Stockholm med 69 deltagare från berörda myndigheter och företag, facket, forskarvärlden mfl. Enkäten utvisade att deltagarna var mycket nöjda och gärna ser ett liknande seminarium om 2-3 år (bilaga 1). - Inbjudan att hålla föredrag vid konferenser om containersäkerhet i Berlin (bilaga 2), marin hälsa i Göteborg (bilaga 5) och Brest (bilaga 7) och yrkeshygien i London (IOHA, bilaga 4). - Medverkan med posters vid konferenser inom toxikologi (SOT, bilaga 3), kemisk och biologisk krigföring (bilaga 6) och yrkeshygien (bilaga 9). - Förslag om särskild session om kemiska risker i containrar vid världens största yrkeshygieniska konferens (AIHce, bilaga 10). Förmedling av resultat och rekommendationer via personliga kontakter: - Vi för samtal och diskussioner med bland annat Anticimex, IKEA, IMO, Maersk, SIS och kring mätteknik, ventilation, modifiering av containrar mm. - Diskussioner har även förts med företrädare för International Maritime Organization (IMO) om uppdatering av International Maritime Dangerous Goods Code. - Därutöver har vi fortlöpande kontakter med och ger råd till flera olika företag som hanterar importcontainrar. Bilagor 1. Johanson G, Svedberg U (arrangörer). Farliga kemiska ämnen i containrar förekomst, nivåer, utvädring och yrkesmässig exponering. Seminarium, Stockholm 2014 (programblad, powerpointpresentationer, utvärdering). 202 sidor. 2. Johanson G, Svedberg U. Occurrence and levels of VOCs in containers arriving in Sweden, including aspects on personal exposure, ventilation and sampling position. 7th International Workshop "How to handle imported containers safely, Berlin, 2014 (invited speaker, abstract & powerpoint). 36 sidor. 3. Johanson G, Svedberg U. Occurrence of gaseous pesticides and other hazardous volatiles in sea containers arriving in Sweden. Society of Toxicology Annual Meeting, San Antonio, 2013 (abstract & poster). 3 sidor. 4. Johanson G, Svedberg U. VOCs in containers arriving in Sweden - Occurrence, personal exposure, and sampling and ventilation strategies. IOHA 10th International Scientific Conference, London 2015 (insänt abstract). 2 sidor. 5. Johanson G. Work inside ocean freight containers. MareHeal, Gothenburg, 2013 (powerpoint). 13 sidor. 6. Svedberg U, Johanson G. Control of toxic gases in ocean freight containers. 11th International Symposium on Protection against Chemical and Biological Warfare Agents, Stockholm, 2013 (abstract & poster). 2 sidor. 7. Svedberg U, Johanson G. Fumigants and VOCs in ocean freight containers - identification, exposure & prevention. International Symposium on Maritime Health, Brest, 2013 (abstract & powerpoint). 26 sidor 8. Svedberg U, Johanson G. Work inside ocean freight containers Personal exposure to fumigants and off-gassing chemicals. Ann Occup Hyg 57 (2013) (research paper). 10 sidor. 8

9 9. Svedberg U, Johanson G. Work inside ocean freight containers- a largely unrecognized work hazard. American Industrial Hygiene Association (AIHA) Fall Conference, Washington DC 2014 (abstract). 1 sida. 10. Johanson G, Svedberg U. Hazardous chemicals in container air - occurrence, personal exposure, and sampling and ventilation strategies. American Industrial Hygiene Conference & Exposition (AIHce), Salt Lake City 2015 (förslag till session). 1 sida. 9