luftburna nanopartiklar Anders Gudmundsson Ergonomi och aerosolteknologi Lunds tekniska högskola



Relevanta dokument
Fritt flygande partiklar i utomhusluften. Bild: Lennart Nilsson Källa: Dagens nyheter

Nanopartiklar i luften du andas

PM 10 - Luftkvalitetsdetektor, inomhus PM 1O

Kartläggning av arbetsmiljörisker vid heta övningar-övningsfälten Sandö och Revinge

Submikrona partiklar Gunnar Omstedt, SMHI

Analys av Dieselavgaspartiklar/dieselrök

Hur ser vår luftkvalitet ut? - UTOMHUSLUFTEN

Inandningsbara partiklar i järnvägsmiljö - kartläggningsstudie Mats Gustafsson, Göran Blomqvist, Anders Gudmundsson, Andreas Dahl.

PM Partikelmätningar

Råd vid val av filterklass - standard EN13779 och EN779. Vägledning till dig som köper in luftfilter

Systematisk titel baserad på användningsdeskriptor SU 16: Tillverkning av datorer, elektroniska och optiska produkter, elutrustning Ej tillämpligt

1. Titel GES 6 Tillverkning av rostfritt stål, specialstål och speciallegeringar (S4A)

Inomhusluftens partiklar

Exponering för dieselavgaser vid tunnelbygge i Hallandsåsen

1. GES 8: EAF-kolståltillverkning

TEKNISK BESKRIVNING UCO (Ultra Clean Oil) MODUL FÖR OLJERENING

Nanomaterial i arbetsmiljön - introduktion

Kyrkskolan Fribergaskolan Mörbyskolan Stocksundsskolan

Verkliga utsläpp från fartyg

Primära partikelkällor

Anders Larsson YKI, Ytkemiska Institutet AB Färg och nanoteknologi

Miljömedicinsk bedömning angående konstgräsplan i Trollhättan. Göteborg den 30 september 2008

Arbets- och miljömedicin Lund

AL-KO PURE LUFTSTERILISATOR PLATS ATT ANDAS DJUPT.

EN LITEN HANDBOK OM INOMHUSLUFT FÖR ELITIDROTTARE. Inomhusluftkvalitet IAQ Indoor Air Quality

Kan något så litet vara farligt?

Aerosolpartikar och hur man mäter dem. John Backman

Astma och Allergi ur ett miljöperspektiv

Partikelbildning från beläggningar - några påverkansfaktorer

Välkomna till en utbildningseftermiddag om Hälsokonsekvenser av en bristande inomhusmiljö där några åtgärdsförslag presenteras

BioZone PowerZone för sanering

MANUAL TC-9000 PORTABEL LUFTKONDITIONERING

Nanopartiklar - från Hornsgatan till solkrämer Hanna Karlsson

Svart- och gråvattenrening

MaxiFlex Ultimate TM. prorange TM. MaxiFlex Ultimate

BEAUTY LINE BRUKSANVISNING. Filtersystem FOR BETTER WORKBENCH ENVIRONMENT

Jonisering. Hur fungerar jonisering? Vad är en jon?

Nano-partiklars effekter på humana lungceller utveckling av ett integrerat system med partikelgenerering och celler. Slutrapport

Strömning och varmetransport/ varmeoverføring

OZON - O3. O z on O3. Ozon O3. O z on O 3

Radon hur upptäcker vi det? Och varför är det viktigt?

Kapacitansmätning av MOS-struktur

PlasmaMade och ren luft Så säljer du ren luft till alla, överallt V

DESAB Elektroniksystem AB

LUFTRENARE Små problem blir snabbt STORA

DE VANLIGAST FÖREKOMMANDE RISKERNA

Luftvägsbesvär hos kvinnliga frisörer, klinisk bild och livskvalitet - en prospektiv studie.

SÄKERHETSDATABLAD. Produkten avger under härdning små mängder metanol och silaner. Under härdning avspaltar Metanol.

1. GES 13: Ni-katalysatortillverkning från NiO-haltig katalysatorförprodukt

PRODUKTER FÖR PERSONLIGT SKYDD

BioZone MobiZone III. GENUINE PURE AIR ON-THE-GO Ren Luft Överallt. Användningsområden:

Filter för renrum Dinair epa-, Hepa- och ULpaFiLTer

Mekaniska skorstensdrag och värmeåtervinning

DAMMBILDNING VID AVRIVNING AV FOLIE FRÅN KOLFIBERVÄV. Bengt Christensson Jüri Vaher Göran Svensson

T Pac2 standard för mikrokapslad gänglåsning Dri-Loc Dimension och provningsspecifikationer

Utsugsarmar för bordsarbetsplatser med oslagbar flexibilitet

MÄTNING AV LUFTFÖRORENINGAR OCH BULLER VID DEBONDING AV ISOLERMATERIAL FRÅN ALUMINIUM

Version 1 :

Tetra Pak söker nya metoder för att hitta läckor.

Innehåll och fördelning är faktorer som påverkar

X SÄKERHETSDATABLAD X ANMÄLNINGSBLANKETT FÖR KEMIKALIEUPPGIFTER

Camfil Farr svepelektronmikroskop. Camfil Farr clean air solutions

EG Säkerhetsdatablad enligt 91/155/EWG

SSMFS 2012:5. Bilaga 1 Ansökan om tillstånd

Ljusets böjning & interferens

Lösningar för ren luft

Hur påverkas inomhusluftens föroreningsinnehåll av uteluftens kvalitet? Ventilation och filtrering

TEOM IVL s filtermetod

V E R T Y G S S T Å L B E H A N D L I N G S M E T O D E R POLERING AV FORMSTÅL

INSTRUKTIONSBOK EOS UCM-PAKET

Svetsning exponerade, exponering och exponeringsbedömning. Håkan Tinnerberg Yrkeshygieniker

Korttidskläder KORTTID

Materialesäkerhetsdatablad FB-2004EA

Blueair Classic 200, 400, 500 & 600 serien Hög prestanda, hög kvalitet

Konsultation angående skötsel av dammar och ängar på Kungsbacka golfbana

Karakterisering av partikelförekomsten vid Mariatorgets tunnelbanestation

Optiska ytor Vad händer med ljusstrålarna när de träffar en gränsyta mellan två olika material?

SÄKERHETSDATABLAD SDB från Hagmans Kemi AB Omarbetad: Internt nr: Ersätter datum: Scanpool Plastic-Elastic komp A

Säkerhetsaspekter med E85


Kvantfysik - introduktion

SÄKERHETSDATABLAD Enligt 1907/2006/EF, Artikel 31

Inhalationsexponering för nanomaterial i arbetsmiljön MARIA HEDMER ARBETS- OCH MILJÖMEDICIN JOAKIM PAGELS ERGONOMI OCH AEROSOLTEKNOLOGI

2. Sammansättning och uppgifter om beståndsdelar

Handbok. Gysmi 165 Art. nr

Att mäta luftkvalitet Christer Johansson

SÄKERHETSDATABLAD. Grundfärg V SAMPOLYMERLATEX-FÄRG, vattenburen Snickerigrund målning inomhus

I enlighet med föreskrift (EC) nr 1907/2006 (REACH), Annex II - Sverige. Kemisk produkt för bygg och industriell verksamhet

AVSNITT 1. NAMNET PÅ ÄMNET/BLANDNINGEN OCH BOLAGET/FÖRETAGET

- Kolnanorör: exponering, toxikologi och skyddsåtgärder i arbetsmiljön

Stora risker med små partiklar - om hälsorisker med nanomaterial - riskbedömning och lagstiftning

Miljörapport - Textdel

Luftkvalitetsmätningar i Lunds kommun för år 2013 samt luftmätningsdata i taknivå för åren

HUBER Sandbehandlingssystem

Referenslaboratoriets rekommendation angående likvärdig metod

Lösningen på problemen med sjuka hus

Ser du marken för skogen?

Nyttiga verktyg vid kalkning? ph okalk Alk okalk ph

Säkerhetsdatablad. R63: Möjlig risk för fosterskador. Produkten innehåller ämne, som är klassat som reproduktionstoxisk, kategori 3.

Luftkvalitetsmätning på stationen Triangeln

Transkript:

Att mäta m luftburna nanopartiklar Anders Gudmundsson Ergonomi och aerosolteknologi Lunds tekniska högskola 1

Inget nytt under solen Det har alltid funnits nanopartiklar i människans omgivning. När människan lärde sig göra eld, tillverkade hon de första nanopartiklarna. Det nya är att vi tillverkar nanopartiklar med avsikt och med speciella egenskaper, vilket kan användas i olika tillämpningar. En nanopartikel har minst en dimension som är mindre än 100 nm (0.1 mikrometer). 2

Luftburna partiklar M o le c u le s N P o lle n Cloud Droplets Cement damm Fungal spores Bacteria Viruses Metall fume D iesel exhaust Nanopartiklar 0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000 Particle Size (µm) Primärpartiklar 1 nm 50 µm 5 µm 0.1 µm

Vad är partikelstorleken? Olika mätmetoder, baserade på olika fysikaliska principer kommer att ge olika partikelstorlek. Viktigaste: Ekvivalent Aerodynamisk Ekvivalent Mobilitet Varför är partikelstorlek så viktigt????

Partikeldeponering i andningsvägarna garna Mobilitet diameter Aerodynamisk diameter Totala Sannolikhet Näsa,mun Alveolerna Luftrören Partikeldiameter (µm)

Fotograf: Lennart Nilsson Sotpartikel (gul) deponerad i en alveol.

Luftens partiklar Gas-partikel övergång Number Nukleeringsmod Ackumuleringsmod Förbränning Agglomerering av nukleeringspart. tillverkade nanopartiklar Volume Nukleeringsmod Ackumuleringsmod Grov mod Mekaniska processer jordstoft, slipning Nanopartiklar < 0.1 µm Grova partiklar >1 µm Ultrafina partiklar < 0.1 µm Fina partiklar < 1 µm

Olika kemiska sammansättningar förbränning Jord- och väggdamm jordbruk vågdroppar sot Metallind.

Nanodevice Uppdraget: Nya koncept och teknologier för tillverkning av portabla och lättanvända instrument för mätning och analys av tillverkade nanopartiklar i arbetsmiljön. Lättanvända (Easy to use) det svåra är inte att använda instrument utan att veta: är mätningen representativ (i tid och rum, tillfälligheter) har jag gjort allt rätt (flöde, inställningar,..) hur ska mätresultaten tolkas 9

Realtidsmätningar Ger resultatet omgående, inom minuter Inget drygt efterarbete Kan analysera förändringar, snabba förlopp och olika arbetsmoment. Maria Hedmer och Linus Ludvigsson kommer senare idag att redogöra för metoder som innebär insamling och efterföljande analys. 10

Om vi visste att det bara våra tillverkade nanopartiklar som fanns i luften kunde vi ta fram våra gamla kära trotjänare: Condensation Particle Counter, som räknar alla partiklar mellan ca 10 nm till 5000 nm (5 µm). Med föravskiljare kan vi begränsa största partikel storlek och mäta mellan 10 nm och 300 nm. 11

12

Antalskoncentration: Condensation Particle Counter (CPC) Minsta storlek: 3 20 nm (kan påverka uppmätt koncentration) Största storlek: 1 µm till 5 µm Max antalskoncentration: 50 000 part/cm 3 1 000 000 part/cm 3 Portabla eller handhållna Kräver påfyllning av vätska: butanol (luktar illa), andra alkoholer eller vatten

Antalskoncentration med elektrisk mätmetod MiniDisc, Matter Aerosol Nanotracer, Aerasense NanoCheck/ NanoDiff, Grimm 10 till 300 nm Små, personburna, batteridrivna Lättanvända Easy to use Beräknar antalskoncentration Kan uppskatta medelpartikelstorlek

Mäter strömmarna för att uppskatta antalskoncentrationen Mäter skillnaden på strömmarna för att uppskatta medelpartikelstorlek Elektrisk laddare mätbara strömmar Finmaskigt nät Filter Figur av Martin Fierz

Optiska mätinstrument Detekterar partiklar > 200 nm

Vilken storlek mäter ett optiskt mätinstrument? Spritt ljus Geometrisk diameter (um)

Antalskoncentration och medelpartikeldiameter för stearinljus Ref metod, avancerad CPC Ref metod, avancerad CPC Mätnoggrannheten är kring 10 50% Dahl et al., 2009

Partikelegenskaper som kan vara relevanta för hälsoeffekter Antalskoncentration Masskoncentration (PM 2.5, PM10, PM1) Areakoncentration Partikelstorleksfördelning Kemisk sammansättning (Hundratusentals olika kemiska föreningar kan finnas i partiklar!) Biologiskt innehåll Radioaktivitet Vattenlöslighet Hygroskopicitet Form

Storleksfördelningar SMPS Scanning Mobility Particle Sizer Beräkning av dator In: alla storlekar Storleksuppdelning med hjälp av partiklars laddning och elektrisk avskiljning - - - - - - - + + + + + + Ut: en storlek konc. Be diameter Räknar antalet CPC 21

Antalsfördelningar vid olika aktiviteter i en lägenhet dn/dlogdp (#/cm 3 ) 400000 350000 300000 250000 200000 150000 100000 50000 0 From Wierzbicka et al. 1 10 100 1000 Mobilty equivalent diameter (nm) frying sausages omelette 3 events average frying veg wok peeling tangerines peeling oranges frying onions party dinner + candles frying average background no active source 22

Areakoncentration partiklarnas yta NSAM Nanoparticle Surface Area Monitor Speciell laddning av partiklar och sedan mäts elektriska strömmen 23

microaethalometer Black Carbon Sotmätningar Liten, batteridriven Mäter masskoncentration av sotpartiklar. Mäter minskning av ljusabsorptionen orsakat av sotpartiklar som fastnat på filter. Mätnoggranhet ±0.1 μg BC/m 3,

Översikt av NanoDevice, ej kommersiella än ENP= engineered nano particles Företag/ Institut Arbetsnamn Detektera ENP typer av ENP Uppmätt partikelegenskap Detektionsteknik Storleksområde Vikt Dekati (Finland) No alla activ partikelyta elektrisk 10 3 000 nm bärbar TSI/UITA (Duisburg) NanoGuard No alla storleksfördel., fingeravtryck av struktur elektrisk 20 450 nm portabel Grimm Nanodevice Ja (?) alla storleksfördenlning elektrisk + optisk 10 nm 27 um portabel DTU, (Danmark) MEMS Ja alla, utom CNT masskonc. och kemisk sammansättning vibrerande fiber +ramanspektroskopi 3 300 nm bärbar KIT, (Karlsruhe) CAAM Ja alla med katalytisk aktivitet katalytisk aktivitet katalytisk aktivitet+ IRanalys av bildade gaser alla storlekar portabel Naneum (England) Ja Fraunhofer CNT detect Ja CNT (kolnanorör) antalskonc. fysisk kemisk förbehandling + optisk analys (patent) alla storlekar portabel CNT (kolnanorör) masskonc. ramanspektroskopi alla storlekar bärbar Naneum insamlare efteranalys 2 5 000 nm bärbar SU/LTH avskiljare/insamlare, Näsa efteranalys 5 400 nm bärbar SU/LTH avskiljare/insamlare, Alveol efteranalys 20 5 000 nm bärbar Mycket annat också på gång t ex micro-resonans, micro-optik 25

Tack till medarbetare på p Arbets- och miljömedicin medicin och Ergonomi och aerosolteknologi Ekonomiskt stöd d från MetaLund, FAS och NanoDevice 26

Max koncentration Partikelstorleksområde Ref metod, - CPC avancerad 3025A CPC - MiniDisc - NanoCheck - Nano Tracer Antalskoncentration vid väg 27

Asbach et al., 2012 Comparability of portable nanoparticle exposure monitors. Annals of Occupational Hygiene Partikelstorleksområde Specificerad koncentration CPCs MiniDisc NanoTracer NanoCheck 10 1000 nm 10 300 nm 10 300 nm 25 300 nm ±20% ±30% ±1500 cm 3 ±5% Uppmätt ±20% ±30% ±30% ±30% Specificerad partikelstorlek ±30% ±10 nm ±5% Uppmätt ±30% ±30% ±6% för ljus > För sot

Att mäta tillverkade nanopartiklar är som att hitta nålar i en höstack! 29 inomhusluft gränsvärde arbetsplats inomhusluft inomhusluft inomhusluft gränsvärde arbetsplats inomhusluft Att mäta att koncentrationen av tillverkade nanopartiklar är under gränsvärdet är en tuff uppgift!

Uppgiften är att hitta de tillverkade nanopartiklarna 30