Tiếp xúc nghề nghiệp với dầu khoáng trong luyện kim

Kt qu nghiên cu KHCN<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Tieáp xuùc ngheà nghieäp vôùi<br /> söông daàu khoaùng trong luyeän kim:<br /> Xaây döïng phöông phaùp laáy maãu vaø phaân tích môùi.<br /> So saùnh keát quaû giöõa caùc phoøng thí nghieäm<br /> C Khanh Huynh (1), H Herrera (2), J Parrat (3), R Wolf and V Perret (4)<br /> 1. Vin an toàn sc khe (IST), CH-1005 Lausanne, Thy S<br /> 2. Phòng thí nghim an toàn sc khe , CH-1034 Peseux, Thy S<br /> 3. SUVA, CH-6002 Luzern, Thy S<br /> 4. D ch v ch<br /> ng đc công nghip,<br /> trung tâm ki<br /> m soát môi trng, CH-1211 Geneve,Thy S<br /> chhuynh@hospvd.ch<br /> <br /> Tóm tắt. sức khỏe nghề nghiệp của cơ quan bảo hiểm tai nạn xã hội Đức<br /> Chất lỏng trong luyện kim (Berufsgenossenschaftliches Institut für Arbeitssicherheit của Đức -<br /> (MWF) được sử dụng chủ yếu BGIA) đề xuất sử dụng 1 ống cartridge XAD-2 đặt sau fin lọc.<br /> cho ngành tiện, một ngành sản Phương pháp này ban đầu tỏ vẻ có hiệu quả khi trong môi trường<br /> xuất lớn tại Thụy Sỹ, đặc biệt làm việc không có hơi dung môi tẩy rửa nhẹ như xăng trắng ( White<br /> trong cơ khí chính xác và chế Spirit). Tuy nhiên, trong thực tế, môi trường ở những nơi có máy<br /> tạo đồng hồ. Pháp đề xuất giới móc, thiết bị luôn bị ô nhiễm bởi dung môi xăng trắng, do vậy<br /> hạn tiếp xúc cho phép (PEL) phương pháp của BGIA trở nên không phù hợp trong việc xác định<br /> đối với sương dầu là 1mg.m-3. nồng độ hơi dầu MWF (vì cho kết quả cao). Trong nghiên cứu này,<br /> Đại hội những chuyên gia vệ chúng tôi đề xuất một phương pháp mới nhằm đo lường cả hơi dầu<br /> sinh công nghiệp Mỹ (ACGIH) và sương dầu. Chúng tôi đã thảo luận và so sánh kết quả phân tích<br /> đặt giới hạn tiếp xúc cho phép giữa 5 phòng thí nghiệm khi cùng lấy mẫu ở trong phòng thí nghiệm<br /> ở mức 5mg.m-3 nhưng đã đề mà hơi dầu được tạo ra trong các điều kiện được kiểm soát.<br /> xuất yêu cầu giảm mức tiêu<br /> chuẩn xuống còn 0,2mg.m-3;<br /> tuy vậy đề xuất này bị treo từ<br /> năm 2001; Giá trị này không<br /> phải là ngưỡng giới hạn tiếp<br /> xúc được công nhận. Từ năm<br /> 2003, Thuỵ Sĩ khuyến nghị PEL<br /> mới (MAK) là: 0,2mg.m-3 đối với<br /> sương dầu (dầu với nhiệt độ<br /> sôi >3500C không có chất phụ<br /> gia) hoặc 20mg.m-3 cho sương<br /> dầu + hơi dầu đối với dầu trung<br /> bình hoặc nhẹ. Để đánh giá<br /> mức độ thất thoát do bay hơi<br /> Ảnh Minh Họa: Nguồn Internet<br /> của mẫu dầu, Viện an toàn và<br /> <br /> <br /> Taïp chí Hoaït ñoäng KHCN An toaøn - Söùc khoûe & Moâi tröôøng lao ñoäng, Soá 4,5&6-2015 93<br />  Kt qu nghiên cu KHCN<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 1. GIỚI THIỆU thực hiện vào năm 2001 vào tiêu chuẩn của ACGIH xuống<br /> tình hình thực tế tại Thuỵ Sĩ (lấy mức 0,2mg.m-3 sương dầu đối<br /> Chất lỏng trong luyện kim<br /> tỉ lệ 1:10 giữa Thuỵ Sĩ và Pháp), với dầu nặng có nhiệt độ sôi<br /> (MWF) được sử dụng phổ biến<br /> chúng tôi ước tính có khoảng (BP) >3500C hoặc 20mg.m-3<br /> trong ngành công nghiệp luyện<br /> 20.000 công nhân Thuỵ Sĩ, trên sương dầu và hơi dầu đối với<br /> kim, đặc biệt trong ngành tiện,<br /> tổng số 120.000 công nhân đã dầu trung bình hoặc nhẹ. Viện<br /> một ngành công nghiệp phổ<br /> đăng ký, đang tiếp xúc với hơi Nghiên cứu Quốc gia về An<br /> biến trong việc chế tạo đồng hồ<br /> dầu ở mức khoảng 0,36 tấn toàn và Sức khoẻ Nghề nghiệp<br /> ở Thuỵ Sĩ. Hàng loạt các bệnh<br /> dầu/người/năm. Các bài kiểm Mỹ (NIOSH) cùng với Cục An<br /> về hô hấp bắt nguồn từ việc sản<br /> tra chức năng phổi được sử toàn và Sức khoẻ Nghề nghiệp<br /> xuất và phát tán hơi dầu trong<br /> dụng tại nơi làm việc đủ nhạy Mỹ (OSHA) đề xuất giới hạn<br /> môi trường làm việc. Mặc dù sử<br /> bén để nghiên cứu mối quan hệ tiếp xúc trung bình theo thời<br /> dụng hệ thống tủ hốt bao kín<br /> phản ứng – liều. Thực tế, năm gian (TWA) với hơi dầu trong 8<br /> máy, lắp đặt hệ thống thông gió<br /> 2001, Eisen và các tác giả khác tiếng là 0,5mg.m-3.<br /> kèm thiết bị lọc nhằm giảm<br /> đã chỉ ra rằng, trong một nhóm<br /> lượng hơi dầu tiếp xúc, số Nhiều phương pháp đã<br /> gồm 1.811 nhân viên nhà máy ô<br /> lượng công nhân luyện kim mắc được sử dụng để xác định khối<br /> tô tại Michigan, việc tiếp xúc với<br /> bệnh ho mãn tính, rát đường lượng của hơi dầu thu được<br /> hơi dầu khoáng ở mức 1mg.m-3<br /> thở, viêm phế quản và hen qua bộ lọc: phân tích trọng<br /> trong một năm gây ảnh hưởng<br /> suyễn do tiếp xúc với hơi dầu lượng, quang phổ sóng cực tím<br /> tới năng lực thông khí cưỡng<br /> ngày càng tăng. Một số nghiên hoặc quang phổ hồng ngoại.<br /> bức (FVC), tương đương với<br /> cứu dịch tễ học được thực hiện Tuy nhiên, ở tất cả các phương<br /> việc hút một bao thuốc lá mỗi<br /> trong những năm 80 cho thấy pháp trên, việc bay hơi của các<br /> ngày trong 1 năm.<br /> tần suất đối tượng mắc các giọt hơi dầu thu được trên màng<br /> bệnh về đường hô hấp do tiếp Hiện tại, các giới hạn tiếp lọc vẫn có thể xảy ra vì chúng<br /> xúc với MWF là rất cao. Năm xúc nghề nghiệp theo tiêu vẫn tiếp xúc với không khí trong<br /> 1995, Ameille và các tác giả chuẩn quốc gia liên quan tới suốt quá trình lấy mẫu.<br /> khác nghiên cứu về các triệu hơi dầu chưa thống nhất, do<br /> Các phương pháp truyền<br /> chứng bệnh hô hấp mãn tính vậy việc tiêu chuẩn hoá ở tầm thống khuyến nghị nên sử dụng<br /> của 308 công nhân tại một nhà quốc tế cần được khuyến một bộ lọc để lượng hóa hơi<br /> máy sản xuất xe ô tô ở Pháp. khích. Tiêu chuẩn của Đức dầu nhưng cách này chỉ đúng<br /> Các đối tượng tiếp xúc trực tiếp (BGIA) là 10mg.m-3 sương dầu đối với trường hợp sử dụng<br /> với MWF có khả năng mắc bệnh và hơi dầu. Pháp (INRS) đề MWF thông thường do chúng<br /> mãn tính như ho, họng có đờm xuất mức giới hạn là 1mg.m-3 tạo ra lượng hơi dầu ổn định.<br /> và khó thở. Những quan sát này sol khí, trong khi Mỹ (ACGIH) Dầu có độ nhớt thấp hơn 18<br /> được thực hiện trong môi giữ ở mức 5mg.m3. ACGIH centiStokes (cSt) ở nhiệt độ<br /> trường tiếp xúc có nồng độ cũng đề xuất mức giới hạn mới 400C, điều kiện môi trường<br /> 2,6mg.m-3, chỉ bằng một nửa so (TLV) cho hơi dầu là 0,2mg.m-3, thường được sử dụng tại Thuỵ<br /> với mức đề xuất là 5 mg.m-3. xếp vào nhóm A2 (nhân tố khả Sĩ, thường bị mất hơn 70%<br /> Hiện tại chưa có số liệu nào nghi gây ung thư ở người) đối trọng lượng qua bộ lọc trong<br /> về tổng lượng dầu sử dụng, số với dầu khoáng tinh chế chất khoảng thời gian tối đa 6 giờ ở<br /> lượng công ty quan tâm tới vấn lượng thấp và xếp vào nhóm điều kiện lấy mẫu chuẩn 2<br /> đề sức khoẻ của NLĐ tiếp xúc A4 (không thể phân loại vào lít/phút. Lượng thất thoát của<br /> với hơi dầu và về số lượng nhóm tác nhân gây ung thư ở MWF đa phần là hydrocacbon<br /> công nhân tiếp xúc với dầu tại người) đối với dầu khoáng tinh béo (C12-C24) nhưng các chất<br /> Thuỵ Sĩ. Tuy nhiên, áp dụng kết chế chất lượng cao. Tuy nhiên, phụ gia như alkyl benzen, este,<br /> quả một nghiên cứu của Pháp đã có một đề xuất mới nhằm hạ phenols và tecpen cũng bị mất.<br /> <br /> <br /> 94 Taïp chí Hoaït ñoäng KHCN An toaøn - Söùc khoûe & Moâi tröôøng lao ñoäng, Soá 4,5&6-2015<br />  Kt qu nghiên cu KHCN<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Do vậy, việc đánh giá thấp mức Blaser VP1006 hoặc Blasomil 525mg.m-3). Sự gây nhiễu này<br /> độ tiếp xúc và phương pháp lấy 22 và Blaser 220) trong một không gây ảnh hưởng tới<br /> mẫu không phù hợp có thể trở máy xông khí bằng thuỷ tinh sử phương pháp lấy mẫu sương<br /> nên khá phổ biến. dụng khí nén; ban đầu, trong dầu bằng fin lọc tiêu chuẩn,<br /> Đề tránh sự thất thoát do một ống thí nghiệm hình trụ nhưng khi áp dụng phương<br /> nhỏ (dài 130cm, đường kính pháp tương tự BGIA- sử dụng<br /> bay hơi, tiêu chuẩn của BGIA<br /> 50cm) và sau là trong một ống hấp phụ cartridge và<br /> đã yêu cầu đặt một ống car-<br /> khoang thí nghiệm thể tích phương pháp IR sẽ cho kết quả<br /> tridge XAD-2 sau fin lọc.<br /> 10m3. Vận tốc dòng khí nén không chính xác (giá trị cao<br /> Phương pháp này ban đầu có hơn thực tế). Để kiểm tra giá trị<br /> vẻ có hiệu quả với môi trường được kiểm soát tự động trong<br /> khoảng từ 0 tới 10 lít/phút bằng thực, ở vòng 1, chúng tôi tạo ra<br /> làm việc không có hơi dung môi sương thuần túy dầu nguyên<br /> tẩy rửa nhẹ như xăng trắng một van khí (mẫu MFC công<br /> chất; ở vòng hai, tạo sương<br /> (C5-C11), chất có PEL cao nghệ cao F200). Kích thước<br /> dầu có đưa xăng trắng vào để<br /> (525mg.m-3). Trên thực tế, tại của sương dầu được xác định<br /> tạo nhiễu với nồng độ hệt như<br /> môi trường làm việc ở những bằng phương pháp quang học hơi dầu. Trong vòng thứ 5,<br /> nơi có máy móc, thiết bị luôn bị và phương pháp phân tích chúng tôi đưa vào khoang thí<br /> ô nhiễm bởi dung môi xăng trọng lực: sử dụng một máy nghiệm thêm các chất gây<br /> trắng; do vậy phương pháp của phân tích hạt quang học (mẫu nhiễu khác, ví dụ như bụi trơ<br /> BGIA thường ước tính quá cao Climet 208A, USA) được trang (hạt thuỷ tinh đa phân tán hình<br /> nồng độ hơi dầu. Gần đây, bị hệ thống pha loãng (Climet cầu, Spheriglass, 0 - 15μm, ở<br /> trong một nghiên cứu khác, CI-294-1, USA) có thể đếm nồng độ 5mg.m-3).<br /> Simpson đã đề xuất một được các hạt có đường kính 2.2. Đề xuất phương pháp<br /> phương pháp tương tự sử 2500C), ch 25% lng du b bay hi trong quá trình ly m+u]. T năm 2003, Thu? Sĩ có mt<br /> đ xut PEL m"i (MAK) giá tr gi"i hn này là 0,2mg.m-3 sng du (du v"i nhit đ sôi<br /> >3500C không kèm cht ph gia) hoc 20mg.m-3 đ<br /> i v"i sng du + hi du (du trung bình<br /> hoc du nh*). Trong mt vài trng hp, chúng tôi không tìm đc nhit đ đi<br /> m sôi, vì du<br /> nng b phân rã nhit và nhit đ cháy li thng ch có trong báo cáo ca ngành du khí.<br /> <br /> Löôïng khí huùt laø 480 lít vôùi löu<br /> Löôïng daàu (mg)<br /> Nhieät ñoä löôïng 2 lít/phuùt<br /> Loaïi daàu treân giaáy loïc<br /> chaùy Troïng löôïng Troïng löôïng<br /> (N=3)<br /> giaáy loïc (mg) XAD-2 (mg)<br /> Daàu nheï (Somentor 29) 74oC 4.91 ± 0.05 - 5.04 ± 0.17<br /> Daàu trung bình (Balser<br /> 180oC 2.05 ± 0.05 0.96 ± 0.08 0.82 ± 0.03<br /> VP1006 or Blasomil 22)<br /> Daàu naëng (Blaser 220,<br /> >250oC 0.22 ± 0.05 0.16 ± 0.002 0.08 ± 0.006<br /> BP>350°C)<br /> <br /> tôi quan sát thấy môi trường bằng CH2Cl2 sau đó xác định tính toán lý thuyết lượng dầu<br /> thường bị ô nhiễm bởi dung phần dư còn lại bằng phép đo dễ bay hơi. Lượng hơi dầu<br /> môi xăng trắng hoặc các chất trọng lượng sau khi đã làm thực tế được tính toán sử<br /> dung môi tẩy rửa khác, do vậy bay hơi dung dịch chiết xuất dụng phương pháp hồi quy và<br /> phương pháp của BGIA theo phương pháp INRS của chặn tại thời điểm t=0. Sau khi<br /> thường cho ước tính nồng độ Pháp [6]. Đặc biệt lưu ý tốc độ tách khỏi ống XAD-2 bằng<br /> hơi dầu cao. bay hơi phải điều chỉnh sao dung môi hữu cơ, ví dụ CH2Cl2<br /> 3.3 Phương pháp phân tích cho có thể loại bỏ được hoặc tetrachlorethylene<br /> trọng trường xác định hơi dầu CH2Cl2 hoặc các dung môi tẩy (PER), chúng tôi sử dụng thiết<br /> Liên quan đến phương pháp rửa khác nhưng không được bị GC-FID hoặc phương pháp<br /> phân tích, chúng tôi phát triển làm thất thoát hơi dầu. Ngược phân tích trọng trường đối với<br /> lại với phương pháp của Pháp, chất bay hơi còn lại để xác<br /> một phương pháp mới vì<br /> chúng tôi sẽ không làm bay định tỉ lệ hơi dầu. Hình 1, 2 và<br /> phương pháp hồng ngoại sử<br /> hơi cạn kiệt cho đến khi khối 3 thể hiện tỉ lệ lượng CH2Cl2<br /> dụng ở Đức - phương pháp<br /> lượng không đổi mà sẽ theo (trên lý thuyết: 3,98mg, thực<br /> BGIA - không thể phân biệt dõi tốc độ bay hơi của phần tế: 3,656mg), dung môi xăng<br /> được hơi dung môi xăng trắng sương dầu để tránh thất thoát. trắng (lý thuyết: 100mg, thực<br /> hay dung môi tẩy rửa khác. Việc xác định phần hơi dầu tế: 105,2mg) và hơi dầu (lý<br /> Điều đó dẫn đến việc định bằng phương pháp trọng thuyết: 10mg; thực tế: 9,58mg)<br /> lượng cao nồng độ tiếp xúc trường kết hợp với làm bay bằng phương pháp trọng<br /> thực với hơi dầu. hơi từ từ dung dịch chiết được trường với sự bay hơi từ từ<br /> Phương pháp trọng trường thực hiện bằng cách cân lặp của dung môi chiết, cân lặp<br /> mới gồm: trước tiên chiết xuất nhiều lần khối lượng của chất nhiều lần khối lượng chất dư<br /> fin lọc và ống XAD-2 cartridge còn lại trong ống thủy tinh và trong lọ thuỷ tinh và tính lý<br /> <br /> <br /> Taïp chí Hoaït ñoäng KHCN An toaøn - Söùc khoûe & Moâi tröôøng lao ñoäng, Soá 4,5&6-2015 101<br />  Kt qu nghiên cu KHCN<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> thuyết phần dầu bay hơi. 57 của phần tương ứng thể hiện phân tử hydrocarbon. Với độ<br /> Phương pháp này có độ chính phân giải cao của cột mao quản, việc tách dung môi và hơi dầu<br /> xác cao hơn khoảng ± 20μg là khá dễ dàng. Việc lượng hóa thực hiện bằng cách so sánh<br /> bởi cách cân trực tiếp. Sai số tổng tín hiệu của mẫu đo với mẫu chuẩn, trong trường hợp này<br /> của chất gây nhiễu, xăng là dung dịch dầu pha loãng trong CH2Cl2 hoặc PER. Hình 4 thể<br /> trắng và dung môi CH2Cl2 cao hiện việc xác định thành phần hơi dầu bằng phương pháp GC-<br /> hơn nhiều nhưng lại không MS với việc lượng hóa bằng cách cộng toàn bộ các giá trị peak<br /> quan trọng trong việc xác định của khí béo tương ứng với phần hơi dầu (trong trường hợp này<br /> MWF. Các phương pháp lấy là C12 - C24). Hợp chất gây nhiễu - dung môi xăng trắng, từ C5<br /> mẫu cổ điển khác (phương - C11 được tách riêng và loại bỏ. Phương pháp này cũng đã<br /> pháp ống than dừa, phương được thừa nhận và áp dụng trong việc so sánh kết quả giữa các<br /> pháp GC) có thể sử dụng cùng phòng thí nghiệm nhưng nó yêu cầu phải sử dụng các thiết bị đắt<br /> lúc để đo dung môi xăng trắng tiền như GC-MS hoặc GC-FID.<br /> trong không khí. Phương pháp<br /> này hiệu quả hơn phương<br /> pháp cổ điển liên tục cân đo<br /> khối lượng, do vậy có thể giúp<br /> tránh thất thoát do dầu bay<br /> hơi. Với kỹ thuật này, chúng tôi<br /> khẳng định có thể phân tích<br /> được hơi dầu kể cả khi có<br /> chất gây nhiễu với nồng độ<br /> cao. Phương pháp đề xuất<br /> giúp hợp thức hoá việc so<br /> sánh kết quả phân tích giữa<br /> các phòng thí nghiệm và dễ<br /> dàng áp dụng cho bất cứ<br /> phòng thí nghiệm nào mà<br /> không cần dùng đến các thiết<br /> bị đặc biệt hay dụng cụ đắt<br /> tiền nào.<br /> 3.4 Phương pháp GC-FID<br /> hoặc GC-MS xác định hơi<br /> dầu<br /> Dựa theo tiêu chuẩn<br /> ISO16703 hướng dẫn xác định<br /> hàm lượng hydrocarbon trong<br /> đất, chúng tôi tích hợp và tính<br /> toán toàn bộ tín hiệu của thiết<br /> bị phân tích đầu dò FID trong<br /> khoảng duy trì của dung môi Hình 4: Xác đ nh phn hi du bng phng pháp GC-MS,<br /> xăng trắng đối với phần dầu đ nh lng bng cách tính t'ng ca tt c các giá tr đnh trên<br /> dễ bay hơi hoặc tín hiệu theo s!c ký tng ng v"i phn hi du (trong trng hp này là<br /> dõi đơn ion (SIM) của ion có tỉ t C12 - C24). Hp cht gây nhi$u – dung môi xăng tr!ng, t<br /> lệ khối lượng/điện tích – m/z<br /> C5 - C11, s đc tách riêng và loi b.<br /> <br /> <br /> 102 Taïp chí Hoaït ñoäng KHCN An toaøn - Söùc khoûe & Moâi tröôøng lao ñoäng, Soá 4,5&6-2015<br />  Kt qu nghiên cu KHCN<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 3.5 Kết quả thử Round-Robin<br /> Hình 5 thể hiện hình ảnh<br /> khoang thí nghiệm 10m3 trong<br /> quá trình lấy mẫu Round Robin<br /> giữa các phòng thí nghiệm. Mỗi<br /> đơn vị tham gia được yêu cầu<br /> mang theo thiết bị lấy mẫu,<br /> bơm, đầu lấy mẫu, ống hấp<br /> phụ, v.v.. của riêng họ. Tất cả<br /> các PTN tham gia đều sử dụng<br /> thiết bị lấy mẫu tổng hợp (bộ<br /> lọc + ống XAD-2) để loại trừ<br /> thất thoát do bay hơi. Bảng 3<br /> thể hiện kết quả của tất cả các<br /> phòng thí nghiệm, cụ thể là chỉ<br /> số tổng các hạt sương và hơi<br /> dầu được tạo ra qua 5 vòng.<br /> Như trên Hình 6, đầu tiên, quan Hình 5: Hình nh ca hàng lot các thit b ly m+u trong<br /> sát được thấy hơi dầu ở mức khoang thí nghim 10m3, trong thi gian các phòng thí<br /> 24,18mg/m3 (PEL của Thụy Sĩ nghim thc hin ly m+u. Sng du đc to ra t các loi<br /> năm 2003 = 20mg/m3), tất cả du khoáng nh*, trung bình và nng dùng trong luyn kim<br /> các phòng thí nghiệm đều có (Somentor 29, Blaser VP1006 hoc Blasomil 22 và Blaser 220)<br /> chỉ số ROU 20 mg/m3 và có<br /> mẫu G47mm BGIA, đầu lấy mẫu th<br /> đc gi% c<br /> đ nh v"i đ lch chuZn