Havadaki Nanopartiküllere Maruz Kalma Nasıl Değerlendirilebilir?


Çoğu insan rutin olarak ortam havasında, özellikle de dizel dumanında nanopartiküllere maruz kalmaktadır. Havadaki nanopartiküllere maruz kalma, kütle bakımından düşüktür, ancak partiküllerin sayısı bakımından önemlidir. Canlı sistemlerle etkileşimler için belirleyici olan partiküllerin sayısı, büyüklükleri ve yüzey özellikleridir.
Maruz kalmayı değerlendirmek için hangi önlemlerin uygun olduğu konusunda net ve kesin görüşler bulunmamaktadır. Ayrıca, nanopartiküllere maruziyeti ölçmek için yeterli taşınabilir alet yoktur. İşyerinde ve çevrede maruziyetin değerlendirilmesi için yeni örnekleme teknikleri ve stratejileri detaylandırılmalıdır.


Maruz Kalma Senaryoları

Çoğu insan, rutin olarak, ortam atmosferinde özellikle dizel dumanlarından partiküllere maruz kalır. Herhangi bir yanma prosesinde, gazların yoğunlaşmasından çok sayıda nanopartikül üretilir. Başlangıçta sadece yaklaşık 10 nm çapında olan partiküller, günler veya haftalar boyunca havada kalabilir, 100 nm'ye kadar agregatlar üretecek şekilde hızla bir araya gelir. Normal bir odada hava, 1 cm3’te 10 000 ila 20 000 nanopartikül içerebilir; bu rakamlar bir koruda 50.000 nanopartikküle, ve kentsel sokaklarda 100.000 nanopartiküle ulaşabilir.

  
Tablo 2. Havadaki Partikül Sayısı ve Partikül Yüzey Alanı
(her 10 µg/m3 hava için)
Partikül çapı (nm)
5
20
250
5000
Partikül sayısı (cm-3)
153 000 000
2 400 000
1200
0.15
Partikül yüzey alanı (µm2.cm-3)
12 000
3016
240
12


Dizel Partikülat Madde (DPM)

Dizel partikülat madde nedir?

DPM dizel egzozun (DE), esas olarak karbon, kül, metalik aşındırıcı partiküller, sülfatlar ve silikatlardan oluşan kurum parçacıklarını içeren bir bileşenidir.

Dizel kurum partikülleri, aromatik hidrokarbonlar olarak bilinen organik karbon bileşikleri de dahil olmak üzere yüzeye tutunmuş maddeler ile elementel karbon içeren katı bir çekirdeğe sahiptir.


Kimler DE/DPM'ye maruz kalabilir?

DE/DPM'ye maruz kalma riski olan meslekler arasında madenciler, inşaat işçileri, ağır teçhizat operatörleri, köprü ve tünel işçileri, demiryolu çalışanları, petrol ve gaz işçileri, yükleme iskelesi çalışanları, kamyon şoförleri, malzeme operatörleri, tarım işçileri, ve oto, kamyon ve otobüs bakım garaj çalışanları sayılabilir.

Çoğu ağır ve orta yük kamyonları dizel motorlar ve madenlerde kullanılan ekipmanlarla donatılmıştır; otobüsler, lokomotifler ve gemiler; buldozerler ve traktörler gibi ağır ekipman; ve kepçeli kaldırıcılar ve jeneratörler gibi diğer ekipman türleri. Dizel motorlu ekipmanların yakınında bulunan madenciler ve diğer çalışanlar DE/DPM'ye maruz kalabilir.


DE/DPM'nin sağlığa etkileri nelerdir?

Yüksek konsantrasyonlarda DE/DPM'ye kısa süreli maruz kalma, baş ağrısına, baş dönmesine ve göz, burun ve boğazda dikkati dağıtacak veya engelleyecek kadar şiddetli tahrişe neden olabilir.

Uzun süreli DE / DPM maruz kalmalar kardiyovasküler, kardiyo-pulmoner ve solunum yolu hastalığı ve akciğer kanseri riskini artırabilir.



Şekil-3: Atomize yakıt damlacıklarının yanması sırasında oluşan dizel partikül maddenin şematik gösterimi; ortaya çıkan karbon çekirdekler aglomera olur ve gaz fazından çeşitli türler adsorplar


Örnek Alma

Nanopartiküllerin örneklenmesi birkaç nedenden ötürü zorlu bir görevdir. Birincisi, örnekleme stratejisi, konum dahil, partikül toplama yöntemlerinin, söz konusu sahadaki gerçek maruziyeti mümkün olduğu kadar doğru bir şekilde temsil etmesini sağlamalı ve yöntemler, incelenmekte olan parçacıkltiküllerin boyutuna ve niteliğine göre geliştirilmeli ve seçilmelidir.

İkincisi, küçük kütleleri nedeniyle, nano partiküllerin büyük parçacıklardan iç çarpmalarla ayrılması, ancak nispeten yüksek bir basınç düşüşüyle elde edilebilmesidir.

Üçüncü olarak, tipik ortam atmosferinde nanopartikül konsantrasyonunun 1 µg.m-3'den daha az olduğu göz önüne alındığında, gravimetrik analiz ve kimyasal karakterizasyon için filtre örneklerin toplanması sadece bazı yüksek hacimli örnek alma teknikleriyle yapılabilir.