Tunnelboremaskiner graver tunneler ved å kontinuerlig bore seg gjennom fjellet med roterende skjærehoder.
Når boremaskinen graver i grunnen, frigjør dette fine mineralpartikler inne i tunnelen. De som arbeider på boremaskinen og i nærheten av den blir dermed eksponert for partikler av ulike mineraler fra berggrunnen, og ett av disse er kvarts.
En underjordisk fabrikk
Vi kan se for oss tunnelboremaskinen som en underjordisk fabrikk som borer løs bergmasse, transporterer bergmassen på transportbånd, og fjerner massen ut av tunnelen.
Deretter må man bygge betongelementer på tunnelveggen, for å forsterke veggen bak boremaskinen. Og så legger man betong eller singel bak dette igjen.
Alle disse ulike arbeidsoppgavene skjer i tunnelen samtidig.
Forbundet med luftveissykdommer
Mineralet kvarts er ofte en del av berggrunnen når man borer tunneler i Norge. Partikler av kvarts som er så små at man kan puste de inn i lungene (respirabel kvarts), er forbundet med flere luftveissykdommer.
I verste fall kan eksponeringen øke risikoen for nedsatt lungefunksjon, silikose, kols og lungekreft.
Å lage tunneler med tunnelboremaskiner er en metode som blir mer og mer vanlig i Norge. Samtidig vet vi nå at de som arbeider på disse boremaskinene blir eksponert for partikler av disse mineralene. Derfor forsker STAMI på partiklene rundt boremaskinene.
− Så vidt vi vet finnes det ingen publikasjoner om karakterisering av partiklene som frigjøres under tunnelgraving med boremaskiner. Nå har vi gjennomført en studie der vi prøver å fylle dette kunnskapsgapet ved å undersøke sammensetningen og fordelingen av de ulike partikkelstørrelsene, samt forekomsten og størrelsesfordelingen av kvarts under tunnelgraving med tunnelboremaskiner.
Det sier Torunn Kringlen Ervik, som er forsker på STAMI og har ledet studien.
Mer kunnskap om fordelingen av partikkelstørrelser
Hovedmålet med studien var å undersøke fordelingen av partikkelstørrelsene av luftbårne partikler og kvarts, under tunnelgraving med tunnelboremaskiner i et område dominert av gneis.
For å samle opp partiklene og mineralene brukte forskerne en spesiell prøvetaker, en impaktor, som kan dele støvet opp i mindre og mindre partikkelstørrelser.
− Grunnen til at vi ville bruke denne var for å undersøke fordelingen av partikkelstørrelser i støvet. Da kan vi se om det var forskjell i kvartsinnhold for forskjellige partikkelstørrelser og om partikkelstørrelsesfordelingen var ulik for ulike arbeidsoppgaver og dager, sier Kringlen Ervik.
De samlet inn prøvene på tre forskjellige dager med en måneds mellomrom. Forskerne fant ut at det var forskjell i kvartsinnhold mellom de tre dagene. Ifølge Kringlen Ervik skyldes det antageligvis geologien som det ble boret i.
Men størrelsesfordelingen mellom de tre dagene og for de ulike arbeidsoppgavene var lik.
− Kvartsinnholdet endret seg litt for størrelser under en mikrometer, men dette kan også skyldes analysemetoden, forklarer Kringlen Ervik.
Nødvendig for gode overvåkingsstrategier
Hun understreker at kunnskap om størrelsesfordelingen og kvartsinnholdet i partikler i ulike størrelsesfraksjoner, er nødvendig for å kunne utvikle effektive overvåkings- og kontrollstrategier for folk som jobber med å bore i fjell.
Denne studien var en liten del av den større Follobane-studien hvor forskere på STAMI undersøkte kvartsnivåer for arbeidere som jobber med tunnelboremaskiner.