Néhány monitoring projektben az illékony szerves vegyületek (VOC) monitorozására van szükség. A VOC-k olyan szerves vegyületek gyűjtőneve, amelyek magas gőznyomással rendelkeznek, és környezeti nyomáson és hőmérsékleten gázokká alakulnak.
A VOC-okat általában azért monitorozzák, mert a fotokémiai szmog egyik fő alkotóelemei. Sok közülük veszélyes az emberi egészségre, több közülük rákkeltőnek minősül. A VOC-ok fő forrásai az ipari folyamatok (különösen az oldószerekkel kapcsolatosak), a járművek kibocsátása, a benzintárolásból származó párolgási veszteség és még az olyan természetes források is, mint az erdőtüzek.
Mi a BTEX?
Az emberek gyakran választják a VOC-ok egy csoportjának mérését, amelyet együttesen BTEX-nek neveznek, és amely a benzolt, toluolt, etilbenzolt és xilolt (gyakran összes xilol (m+p) néven fejezik ki. A BTEX-csoport egyre nagyobb népszerűségnek örvend, mivel ezeket egyszerű együttesen ellenőrizni, és jól lekerekített képet adnak a VOC-okról, és a legtöbb városi területen jelen vannak.
A BTEX-monitorokat (mint például ezt az általunk gyártottat) környezeti alkalmazásokban és ipari egészségügyi és biztonsági alkalmazásokban egyaránt használják.
Benzol
A benzol (C6H6) egy tiszta, színtelen és gyúlékony folyadék, édes, benzinszerű szaggal. A benzol a környezeti levegőben a tüzelőanyagok, például a szén, a benzin és a fa elégetése következtében található. A benzol gyakori az ólommentes üzemanyagban, ahol az ólom helyettesítésére adják hozzá, ami simább futást tesz lehetővé.
A benzol koncentrációja az üzemanyagban egykor akár 20% is lehetett, de ma már sok országban <1%-ra csökkentették az egészségre gyakorolt káros hatások miatt. Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) és a Nemzetközi Rákkutatási Ügynökség (IARC) a benzolt az első csoportba tartozó rákkeltő anyagok közé sorolja . A nagy koncentrációjú benzolnak való tartós kitettség leukémiát okoz, és hatással van a vörös- és fehérvérsejtekre.
Kisebb koncentrációban kevésbé súlyos egészségügyi hatások léphetnek fel, amelyek fejfájást, hányingert, álmosságot és akár eszméletvesztést is okozhatnak. A WHO nem állapított meg szabványt a környezeti benzolkoncentrációra, mondván, hogy nincs biztonságos expozíciós szint. Sok ország 3,6 µg m-3 éves átlagos szabványt alkalmaz.
Toluol
A toluol (C7H6), más néven metilbenzol színtelen folyadék, erős, oldószerszerű szaggal. A toluol olcsón és egyszerűen előállítható, és az ipari folyamatokban széles körben használják oldószerként. Az ipari folyamatokban világszerte jelentős mennyiségű toluol kerül felhasználásra, 2013-ban több mint 20 milliárd USD származott a toluol értékesítéséből.
A nem ipari felhasználás során a toluol megtalálható a benzinben oktánfokozóként, valamint ragasztókban, oldószerekben és gyantákban.
Etilbenzol
Az etilbenzol (C6H5CH2CH3), színtelen folyadék, benzinszerű illattal. Az etilbenzolt széles körben használják ipari folyamatokban a sztirol előállítására, amelyet aztán a polisztirol gyártásához használnak fel. Az etilbenzol oldószerként is jelen van a tintákban, festékekben és a benzinben.
Xilol
Xilol (C8H10) a dimetilbenzol három izomerjének, az m-xilolnak, a p-xilolnak és az o-xilolnak a megnevezése. Általában az egyes anyagok koncentrációit összes xilolként adják össze. A xilolt nyersolajból finomítják, és tiszta, zsíros folyadék.
A xilolt széles körben használják a műanyag palackok és a poliészter ruházat gyártásánál, valamint oldószerként, amelynek számos alkalmazási területe van az áramköri lapok tisztításától a festékek és lakkok hígításáig.
Miért mérjük a BTEX-et?
A BTEX hasznos mérőcsomag. A tipikus városi környezetben sok VOC van jelen, amelyeket a festéktől a járművek kipufogógázáig mindenféle anyag kibocsát. A tipikus GC-MS analízis számos VOC-ot képes felbontani, ezek közül néhány az analízis kimutatási határa alatt lehet.
Gyakran célszerűbb szelektívnek lenni, és csak a BTEX-et monitorozni, és a 4 komponenst a VOC-koncentráció egészének indikátoraként használni. Ezt a megközelítést alkalmazzuk a Real-Time BTEX monitorunkkal.
A BTEX nagyszerű jelzést ad a különböző forrásokból származó VOC-kibocsátásokról. A benzol például gyakran jelen van a benzinben, a járművek kipufogógázában, valamint a szilárd és folyékony tüzelőanyagok elégetésében. Városi környezetben általában jelen van a benzol ezekből a forrásokból. Jól jelzi a benzinüzemű járművek dominanciáját a járműparkban, és hasznos mutatója a szilárd tüzelőanyagokból származó otthoni fűtésből származó kibocsátásoknak.
A BTEX-csoport többi tagja megtalálható a benzinben, de legnagyobb forrásuk az ipari kibocsátás. Az ipari területfelhasználással határos lakóterületeken a BTEX-csoport hasznos az ipar más területfelhasználásokra gyakorolt hatásának értékeléséhez. Az iparágak jellemzően a kerítésük vonalán mérik a BTEX-et, hogy minimalizálják a VOC-kibocsátásukat és a környező közösségekre gyakorolt hatásukat.
Nagyon sokan használják a BTEX-monitorozást a személyzetük VOC-oknak való kitettségének mérésére is. Ezt általában a személyek ruházatára erősített szorbenscsövekkel végzik, de lehetséges és praktikus ezt környezeti méréssel is elvégezni.
A jelentős feldolgozóiparral rendelkező területeken, különösen azokon, ahol ragasztókat, oldószereket és festékeket használnak, akkor a toluol, etilbenzol és xilolok magasabb koncentrációi lehetnek jelen. A BTEX monitorozása lehetővé teszi ezek mennyiségi meghatározását, és felhasználható az egészségügyi és biztonsági problémák azonosítására, a helyi előírások betartásának bizonyítására, sőt annak felmérésére is, hogy van-e szivárgás a tárolási vagy feldolgozási infrastruktúrában.
BTEX szabványok és irányelvek
A BTEX-re vonatkozóan számos expozíciós szabvány van használatban világszerte.
A benzol ma már szabályozott szennyező anyag az Európai Unióban, és az Egyesült Államokban az ipari kibocsátások ellenőrzésére olyan előírásokat vezettek be, mint a 325. módszer (A és B rész), valamint a South Coast Air Quality Monitoring District 1180. szabálya.
A texasi hatásszűrő modellt gyakran használják a 200 µg m-3 feletti koncentrációk kimutatására. A Nemzeti Munkahelyi Biztonsági és Egészségvédelmi Intézettől (NIOSH) szabadon hozzáférhető a munkahelyi expozícióra vonatkozó számos szabvány.
Itt van például a benzolra vonatkozó szabvány. Ezeket a szabványokat egészségügyi és biztonsági alkalmazásokra szánják, de használhatók a környezeti koncentrációk értékelésére, ha képet kell kapni a koncentrációkról.
Hogyan mérik a BTEX-et?
A BTEX-et általában többféle módszerrel mérik, amelyek költsége a nagyon olcsótól a nagyon drágáig terjed. A választott módszert a megfigyelési projekt céljai diktálják – az egyszerűbb projektek olcsóbb, alacsonyabb felbontású módszereket használnak.
Az egyszerű projekteknél általában passzív mintavételi módszereket alkalmaznak. A terepen csöveket vagy jelvényeket helyeznek ki, amelyek olyan közeget tartalmaznak, amely ismert sebességgel elnyeli a VOC-okat. A várható koncentrációktól függően akár egy hétig vagy egy hónapig is kitehetők. A mintákat ezután a laboratóriumban savas feltárással dolgozzák fel, majd ionkromatográfiával vagy induktív csatolású plazma tömegspektrometriával (ICP-MS) elemzik.
Gyakran telephelyenként 2 mintát elemeznek, és ezek átlagát használják. A passzív mintavétel előnye, hogy olcsó és egyszerű, de az adatok felbontása korlátozott. Gyakori módszerek a 3M jelvények vagy a szorbens csövek. Az Egyesült Államok EPA szabványos módszertant használ ezekre a technikákra, amelyet a Compendium Method TO-17 néven tettek közzé.
A BTEX-eket valós időben lehet mérni, nagy felbontású technikákkal, például gázkromatográfiás tömegspektrométeres műszerekkel (GC-MS). Ezek a kifinomult műszerek képesek a vegyületek és elemek ionszinten történő mérésére, hogy megkülönböztessék a különböző vegyületek jelenlétét és koncentrációját.
Ezek a műszerek gyors mérési idővel rendelkeznek, és jellemzően akár 30 perces felbontással is képesek mérni. Üzemeltetésük, kalibrálásuk és karbantartásuk azonban költséges. A tipikus rendszereknek szabályozott hőmérsékletű környezetre van szükségük, és némelyik még héliumot is igényel vivőgázként, ami világszerte egyre drágább. A GC-MS használatára szabványos módszerek állnak rendelkezésre, különösen az Európai Unióból.
Hogyan segíthet az Aeroqual a BTEX mérésében?
Aeroqual bevezetett egy forradalmi, valós idejű BTEX-monitort, amely mind a négy vegyületet ppb alatti szinteken méri, és mégsem nagyobb egy kis bőröndnél.
A teljes VOC-érzékelésre is készítünk monitorokat. Az Aeroqual VOC-érzékelők kézi és fix monitorainkhoz, valamint az AQM 65 folyamatos környezeti levegőminőség-mérő állomásunkhoz kaphatók.
Ha a BTEX-mérés mellett más kritériumszennyező anyagokat, például O3, CO, NOx, NO2, SO2 és részecskeszennyező anyagokat (PM) is szeretne monitorozni, akkor az AQM 65 ideális megoldás.
Lépjen kapcsolatba velünk, hogy megtudja, milyen lehetőségek felelnének meg Önnek a BTEX-alkalmazásokhoz.