Flere overvågningsprojekter kræver overvågning af flygtige organiske forbindelser (VOC’er). VOC’er er en samlet betegnelse for organiske forbindelser, som har et højt damptryk og bliver til gasser ved omgivelsestryk og -temperaturer.
VOC’er overvåges almindeligvis, da de er en vigtig medvirkende faktor i fotokemisk smog. Mange af dem er farlige for menneskers sundhed, og flere af dem er klassificeret som kræftfremkaldende. De vigtigste kilder til VOC’er er industrielle processer (især dem, der involverer opløsningsmidler), emissioner fra køretøjer, fordampningstab fra benzinoplagring og endda naturlige kilder som skovbrande.
Hvad er BTEX?
Ofte vælger man at måle en gruppe af VOC’er, der samlet er kendt som BTEX, og som omfatter benzen, toluen, ethylbenzen og xylen (ofte udtrykt som total xylener (m+p). BTEX-sættene er blevet mere og mere populære, da de er lette at overvåge sammen, giver et godt afrundet billede af VOC’er og er til stede i de fleste byområder.
BTEX-monitorer (som denne, vi fremstiller) anvendes både i omgivelsesapplikationer og industrielle sundheds- og sikkerhedsapplikationer.
Benzen
Benzen (C6H6) er en klar, farveløs og brandfarlig væske med en sød benzinlignende lugt. Benzen findes i luften som følge af forbrænding af brændstoffer som f.eks. kul, benzin og træ. Benzen er almindeligt i blyfrit brændstof, hvor det er tilsat som erstatning for bly, hvilket giver en mere jævn kørsel.
Benzenkoncentrationerne i brændstof var engang helt op til 20 %, men er nu reduceret til <1 % i mange lande på grund af de skadelige virkninger på sundheden. Verdenssundhedsorganisationen (WHO) og Det Internationale Agentur for Kræftforskning (IARC) klassificerer benzen som et kræftfremkaldende stof i gruppe 1 . Længerevarende udsættelse for høje koncentrationer af benzen forårsager leukæmi og påvirker røde og hvide blodlegemer.
Mindre alvorlige sundhedsskader kan forekomme ved lavere koncentrationer, der forårsager hovedpine, kvalme, døsighed og endda bevidstløshed. WHO har ikke fastsat en standard for benzenkoncentrationer i omgivelserne og anfører, at der ikke findes noget sikkert niveau for eksponering. Mange lande anvender en årlig gennemsnitlig standard på 3,6 µg m-3.
Toluen
Toluen (C7H6), også kendt som methylbenzen, er en farveløs væske med en stærk, opløsningsmiddelagtig lugt. Toluen er billigt og enkelt at fremstille og anvendes i vid udstrækning i industrielle processer som opløsningsmiddel. Der anvendes betydelige mængder toluen i industrielle processer på verdensplan, og salget af toluen i 2013 var på over 20 milliarder USD.
I ikke-industrielle anvendelser findes toluen i benzin som oktanforstærker og i lim, opløsningsmidler og harpikser.
Ethylbenzen
Ethylbenzen (C6H5CH2CH3), er en farveløs væske med en benzinlignende lugt. Ethylbenzen anvendes i vid udstrækning i industrielle processer til fremstilling af styren, som derefter anvendes til fremstilling af polystyren. Ethylbenzen forekommer også som opløsningsmiddel i blæk, farvestoffer og i benzin.
Xylen
Xylen (C8H10) er betegnelsen for de tre isomerer af dimethylbenzen: m-xylen, p-xylen og o-xylen. Normalt lægges koncentrationerne af hver af dem sammen som samlede xylener. Xylen raffineres fra råolie og er en klar, fedtet væske.
Xylen anvendes i vid udstrækning til fremstilling af plastflasker og polyesterbeklædning og som opløsningsmiddel med en række anvendelsesmuligheder fra rengøring af printkort til fortynding af maling og lak.
Hvorfor måle BTEX?
BTEX er en nyttig suite at måle. I typiske bymiljøer er der mange VOC’er til stede, der udledes af alt fra maling til udstødning fra køretøjer. Typisk GC-MS analyse kan opløse mange VOC’er, hvoraf nogle kan ligge under analysens detektionsgrænser.
Det er ofte mere fornuftigt at være selektiv og kun overvåge BTEX og bruge de 4 komponenter som indikatorer for VOC-koncentrationerne som helhed. Det er den fremgangsmåde, vi anvender med vores Real-Time BTEX Monitor.
BTEX giver en god indikation af VOC-emissioner fra en række forskellige kilder. Benzen er f.eks. almindeligt forekommende i benzin, køretøjsudstødning og forbrænding af faste og flydende brændstoffer. I et bymiljø er der normalt benzen til stede fra disse kilder. Det giver en god indikation af benzinkøretøjers dominans i bilparken og er nyttigt som en indikator for emissioner fra fast brændsel i forbindelse med opvarmning af boliger.
Den resterende del af BTEX-suite findes i benzin, men deres største kilder er industrielle emissioner. I boligområder, der grænser op til industriområder, er BTEX-pakken nyttig til vurdering af industriens indvirkning på andre former for arealanvendelse. Industrier måler typisk BTEX ved deres hegn for at minimere deres VOC-emissioner og deres indvirkning på de omkringliggende samfund.
Mange bruger også BTEX-overvågning til at måle deres medarbejderes eksponering for VOC’er. Almindeligvis gøres dette med sorbentrør, der er fastgjort til en persons tøj, men det er også muligt og praktisk at gøre dette ved hjælp af måling i omgivelserne.
I områder med betydelige fremstillingsindustrier, især dem, der bruger lim, opløsningsmidler og farvestoffer, kan der være højere koncentrationer af toluen, ethylbenzen og xylener. Overvågning af BTEX vil gøre det muligt at kvantificere disse og kan bruges til at identificere sundheds- og sikkerhedsproblemer, påvise overholdelse af lokale bestemmelser og endda vurdere, om der er en lækage i lager- eller forarbejdningsinfrastrukturen.
BTEX-standarder og retningslinjer
Der anvendes en række eksponeringsstandarder for BTEX rundt om i verden.
Benzen er nu et reguleret forurenende stof i Den Europæiske Union, og USA har indført regler for overvågning af industrielle emissioner som f.eks. metode 325 (del A og B) samt regel 1180 i South Coast Air Quality Monitoring District.
The Texas Effects Screening Model anvendes ofte til at påvise koncentrationer over 200 µg m-3. En række standarder for eksponering for sundhed og sikkerhed på arbejdspladsen er frit tilgængelige fra National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
Der er f.eks. en standard for benzen. Disse standarder er beregnet til sundheds- og sikkerhedsanvendelser, men de kan bruges til at vurdere koncentrationer i omgivelserne, når man har brug for at få et overblik over koncentrationerne.
Hvordan måles BTEX?
BTEX måles normalt ved hjælp af en række metoder, der varierer i pris fra meget billige til meget dyre. Hvilken metode du vælger, afhænger af målene for dit overvågningsprojekt – i enkle projekter vil der blive anvendt billigere metoder med lavere opløsning.
I simple projekter anvendes normalt passive prøveudtagningsmetoder. Der udlægges rør eller badges i marken, som indeholder et medium, der absorberer VOC’er med en kendt hastighed. Afhængigt af de forventede koncentrationer kan de udsættes i så lidt eller så længe som en uge eller en måned. Prøverne behandles derefter på et laboratorium ved hjælp af syreopbrydning, inden de analyseres ved hjælp af ionkromatografi eller induktivt koblet plasmamassespektrometri (ICP-MS).
Ofte analyseres der 2 prøver pr. lokalitet, og gennemsnittet af disse anvendes. Fordelene ved passiv prøvetagning er, at den er billig og ukompliceret, men dataopløsningen er begrænset. Almindelige metoder er 3M-badges eller sorbentrør. Den amerikanske EPA anvender standardmetoder for disse teknikker, der er offentliggjort som Compendium Method TO-17.
BTEX kan måles i realtid med teknikker med høj opløsning som f.eks. gaskromatograf-massespektrometer-instrumenter (GC-MS). Disse sofistikerede instrumenter er i stand til at måle forbindelser og grundstoffer på ionniveau for at skelne både tilstedeværelsen og koncentrationen af forskellige forbindelser.
Disse instrumenter har en hurtig måletid og kan typisk måle med opløsninger på helt ned til 30 minutter. De er imidlertid dyre i drift, kalibrering og vedligeholdelse. Typiske systemer kræver temperaturkontrollerede miljøer, og nogle kræver endda helium som bæregas, hvilket bliver stadig dyrere på verdensplan. Der findes standardmetoder til brug af GC-MS, især fra EU.
Hvordan kan Aeroqual hjælpe dig med at måle BTEX?
Aeroqual har introduceret en revolutionerende realtids BTEX-monitor, der måler alle fire forbindelser til under ppb-niveauer, og som alligevel ikke er større end en lille kuffert.
Vi fremstiller også en række monitorer til total VOC-måling. Aeroqual VOC-sensorer fås til vores håndholdte og faste monitorer samt vores AQM 65-station til kontinuerlig overvågning af luftkvaliteten i omgivelserne.
Hvis du ønsker at overvåge andre kriterieforurenende stoffer som O3, CO, NOx, NO2, SO2 og partikler (PM) sammen med din BTEX-måling, så er en AQM 65 en ideel løsning.
Kontakt os for at se, hvilke muligheder der kunne passe til dig til dine BTEX-applikationer.