Nyhet

Ny doktorgrad ved STAMI - Isocyansyre i arbeidsluft

Isocyanater benyttes industrielt hovedsakelig til produksjon av polyuretaner. Isocyanater kan dannes ved termisk dekomponering av materialer som plast og maling av polyuretan samt gjennom varmt arbeid som sveising, sliping og flammekutting. Termisk dekomponering av polyuretaner kan resultere i dannelse av isocyanater, og operatører som utfører slikt arbeid på materialer belagt med eller inneholdende polyuretaner er utsatt for risiko for en slik eksponering.

I tillegg til byggesteinene til polyuretaner, dannes også andre isocyanater som isocyansyre (ICA) og metylisocyanat. Også andre nitrogenholdige polymere kan, gjennom termisk dekomponering gi dannelse av ICA, ofte i stort overskudd sammenlignet med andre isocyanater. Stabiliteten til ICA i luft ved standardbetingelser har imidlertid vært diskutert i fagmiljøene, og man har satt spørsmålstegn ved den yrkeshygieniske relevansen til ICA.

Mikolaj Jankowski disputerer for sin doktorgrad mandag 30. mai, med avhandlingen Isocyanic acid – methodologies for generation, sampling and measurement in workroom air. I avhandlingen ser han på metodologi knyttet til generering, prøvetaking og måling av Isocyansyre i arbeidsluft.

Yrkeseksponering og helseeffekt

Grunnet de sensibiliserende egenskapene til isocyanater er yrkeseksponering vanligvis forbundet med utvikling av astma. Det finnes ingen kjent sammenheng mellom yrkeseksponering av ICA og utvikling av noen negative helseeffekter. Derfor er det viktig å utføre yrkesrelatert bestemmelse av eksponering for ICA.

Bestemmelse av luftbårne isocyanater og prøvetaking

Bestemmelser av luftbårne isocyanater utføres vanligvis ved bruk av en prøvetaker som inneholder et derivatiseringsreagens som reagerer med isocyanater og danner stabile derivater, etterfulgt av analyse på laboratoriet.

I Jankowskis prosjekt ble tre ulike prøvetakere evaluert for personlig prøvetaking av ICA. Til dette formålet ble en atmosfæregenerator utviklet for å generere standardatmosfærer av ICA under ulike atmosfæriske betingelser. En metode ble utviklet for bruk av proton overføringsreaksjon-masse spektrometri (PTR-MS), som tillater kvantifisering av flyktige organiske forbindelser i sanntid.

Generering av isocyanater og deres stabilitet i luft

I doktorgraden ble også langtidsstabiliteten til ICA i luft studert. Stabiliteten til ren ICA i luft var påvirket av luftfuktighet med en tilsynelatende halveringstid mellom 4 og 16 timer ved en absolutt luftfuktighet (AH) på henholdsvis 15 til 4 g m-3. I en kompleks atmosfære var den tilsynelatende halveringstiden til ICA rundt 8 timer ved en AH på 10 g m-3, som er veldig likt som for ren ICA ved samme AH (~ 9 timer).

I tillegg til stabiliteten ble genereringsmønsteret til ICA studert ved termisk dekomponering av ulike materialer ved parallell PTR-MS måling og tradisjonell prøvetaking. ICA ble dannet med et stort overskudd sammenliknet med de andre målte komponentene, hvor den største mengden ICA ble dannet ved en temperatur på rundt 500°C.
Jankowski sammenliknet også nylig preparerte denuder prøvetakere, impinger + filterkassett prøvetakere med di-n-butylamin (DBA) og 1-(2-metoksyfenyl) piperazin (2MP)-impregnerte filtre ved parallell prøvetaking av ICA. Parallell PTR-MS måling av ICA ble brukt som kvantitativ referanse. 2MP-filterkassetten ble påvirket av høy luftfuktighet ved lav ICA luftkonsentrasjon.

Den kjente negative effekten fra luftfuktighet på prøvetakingseffektiviteten av ICA ved bruk av impinger + filterkassett var fraværende som følge av økt volum av impingerløsning (10 til 15 mL) og redusert prøvetakingshastighet (1 til 0.5 L min-1). Denuderen var ikke påvirket av luftfuktighet. I tillegg, kreves ikke desorbsjon i felt og prøvetakeren har også en brannsikker utførelse.

Denuderen er derfor den mest egnede prøvetakeren for personlig prøvetaking av ICA ved utførelse av varmt arbeid. Det ble imidlertid observert en økning av ICA-DBA bakgrunnen på denuderen. Derfor anbefales det at kun nylig preparerte prøvetakere benyttes til bestemmelse av ICA.

Om prøvetakingen

Bestemmelser av ICA ble utført i arbeidsluft ved bruk av nylig preparerte denudere i seks bransjer hvor varmt arbeid utføres og hvor det er høy sannsynlighet for dannelse av ICA. Totalt 23 arbeidere tok del i undersøkelsen. Det ble samlet inn 176 personlige og 31 stasjonære prøver.

Prøvetaking av oppgavebaserte personlige prøver ble utført ved sliping, sveising, støping og bruk av åpen flamme. ICA luftkonsentrasjoner ble bestemt til å være 1.8-320 ppb (median 12 ppb) (personlige prøver) og 1.5-44 ppb (median 6.6 ppb) (stasjonære prøver). Den høyeste ICA luftkonsentrasjonen på 320 ppb ble målt ved flammeskjæring av stålkonstruksjoner med PUR-basert belegg. Den relativt høye ICA-DBA bakgrunnen i denuderen begrenser dens bruk ved korttids prøvetaking kun til prosesser hvor høye ICA luftkonsentrasjoner er forventet. Bruken av denuder prøvetakeren til yrkeshygieniske bestemmelser av ICA har ikke blitt rapportert tidligere.


 

Mikolaj Jankowski disputerer for ph.d.-graden med avhandlingen:

«Isocyanic acid – methodologies for generation, sampling and measurement in workroom air»

Prøveforelesning og disputas:

30. mai 2018 kl 12.15, Norges miljø- og biovitenskapelige universitet (NMBU), auditorium JMU111, Jordfagbygningen, Fougnerbakken 3, Ås

Oppgitt emne: “Isocyanates at the Workplace and in the Natural Environment”

Hovedveileder, Yngvar Thomassen, STAMI/NMBU

Omtale NMBU

  • Mikolaj Jan Jankowski, Faculty of Environmental Sciences and Natural Resource Management, will defend his PhD thesis “Isocyanic acid – methodologies for generation, sampling and measurement in workroom air”, on 30 May 2018.

Andre artikler knyttet til Partikler og kjemikalier - røyk, gass, støv

  • Nano- og ultrafine partikler i luft

    Partikulære forurensninger i luft er til stede i arbeid både uten- og innendørs. I de senere årene har menneskelig eksponering for nano- og ultrafine partikler og mulige negative helseeffekter av disse blitt viet stor oppmerksomhet.

  • Eksponering av asbest ved rivning og oppussing av hus

    Selv om asbest i byggematerialer har vært forbudt i over 30 år, regner man likevel med at over hundre personer i Norge årlig dør av kreft på grunn av asbesteksponering. Ved rivning og oppussing av hus er flere yrkesgrupper utsatt for asbest. STAMI er i nå gang med et prosjekt for å kartlegge denne eksponeringen.

  • EXPO Online – verksemder sitt arkiv for luftmålingar

    Data viser at 26 prosent av dei yrkesaktive i Noreg oppgir å vere utsett for støv, røyk, gass, damp, eksos eller kjemikaliar i arbeidet sitt. I 2017 vart EXPO Online, eit gratis register der verksemder enkelt og trygt kan lagre sine luftprøveresultat, oppretta. Samstundes får verksemder auka kjennskap til kva dei vert utsett for på jobben. For STAMI og Arbeidsmiljømyndigheitene bidreg registeret til å kunne oppdage nye trendar, som kan vise kor det trengs større forskingsinnsats og førebyggjande arbeid i framtida. Tilveksten av verksemder som tek i bruk systemet er jamt stigande.

  • Kvartseksponering øker risiko for slag

    Ny forskning viser at personer som er utsatt for kvarts i arbeidsmiljøet har økt risiko for slag i tidligere alder enn befolkningen for øvrig. Forskningen viser at det også er en økt dødelighet på grunn av slag etter eksponering for kvarts.

  • STAMI-TV: Rengjøringsmidler i sprayform - utfordring på flaske

    Hva vet vi om eksponering og helseeffekter fra rengjøringsmidlene som renholderne bruker? Hvilke sprayflasker genererer minst spraypartikler som kan inhaleres til lungene? Og hva gjør de som produserer renholdskjemikalier for å redusere renholderes luftbårne eksponering for rengjøringsmidler i sprayform? Se opptak av frokostseminar på STAMI 1. mars.

  • Kartlegging av arbeidsmiljøet til billakkerere

    STAMI har i samarbeid med Norges Bilbransjeforbund og Fellesforbundet startet en kartlegging med prøvetaking av arbeidsatmosfæren innenfor lakkering i bilbransjen. Kartleggingen vil gi kunnskap om dagens eksponeringsbilde innenfor billakkering og gir den enkelte bedrift bedre oversikt og kunnskap om eget arbeidsmiljø.