غبار یا DUST و استانداردهای آن
غبار یا DUST
سیستم تنفسی انسان مجاری ورود غبار و گاز
1- 7 میکرون و بالاتر
2- 4/7 تا 7 میکرون
3- 3/3 تا 4/7 میکرون
4- 2/1 تا 3/3 میکرون
5- 1/1 تا 2/1 میکرون
6- 0/65 تا 1/1 میکرون
منابع اصلی آلاینده ها
ترافیک ماشینی
صنایع شیمی و پتروشیمی
معادن
منابع معدنی
نیروگاه های حرارتی
آمار منابع اصلی تولید غبارهای PM2.5 و PM10:
مقایسه ذرات غبار PM2.5 و PM10:
PM 2.5
منابع تولید: گازهای حاصل از واکنشهای شیمیایی مثل احتراق و فرایندهای اختلاط گازها. شامل گازهایی اهم از سولفات و نیترات و ترکیبهای آلی و فلزات سنگین و ...
حلالیت بسیار بالا
طول زمان تشکیل سوسپانسیون روزها تا هفته ها و قدرت طی مسافتی تا صدها کیلومتر
PM 10
منابع تولید: اصولا جامدات و واکنش های فیزیکی بین آنها مثل برخورد و سایش بین دو قطعه چوب یا فلز و نیز تردد وسایل نقلیه روی سطح آسفالت. همچنین معادن و ...
غیر محلول
طول زمان تشکیل سوسپانسیون در حد دقیقه و قدرت طی مسافتی تا دهها کیلومتر
توزیع مواد مختلف در غبار PM2.5 در یک نمونه گیری در واشینگتن
مقایسه بین پراکندگی ذرات در غبارهای PM 2.5و PM 10. (نمونه برداری در فنیکس)
اثرات ذرات غبار بر سلامتی انسانها
اختلالات تنفسی
تغییر شکل در نای و ریه ها و بطور کلی سیستم تنفسی
مننژیت و میگرن
آسیب های ذرات غبار برای سازه ها
خوردگی سطوح فلزی در سازه های فلزی
خوردگی و سایش رنگ سطوح مختلف
صدمه زدن یا از بین بردن بتن و سایر مصالح ساختمانی
مقدار متوسط مجاز ذرات غبار در محیط بر اساس استاندارد آمریکایی EPA
مقدار متوسط روزانه PM 10µg/m3 50 حداکثر برای 35 روز در سال است که این رقم برای سال 2015 باید به µg/m3 40 کاهش یابد.
همچنین مقدار متوسط روزانه PM 2.5µg/m3 40 حداکثر برای 35 روز در سال است که این رقم برای سال 2015 باید به µg/m3 25 کاهش یابد.
متدهای استاندارد برای اندازه گیری ذرات غبار در هوای محیط
þEPA 40 CFR Part 50.
EN 12341þ برای PM 10.
þEN 14907 برایPM 2.5.
þEN 14385 برای فلزات سنگین مثل Cd, Cr, Co.
EN 12341-1999استاندارد اندازه گیری ذرات غبار PM 10محیطی.
مطابق این استاندارد:
اساس کار بر نمونه برداری (sampling)است.
وسیله نمونه بردار بایستی مجهز به ورودی (cyclone)برای PM 10و نیز دارای قابلیت جایگذاری فیلتر را دارا باشد.
روش آنالیز نهایی ذرات غبار PM 10روش وزن-سنجی (Gravimetery)است.
سیستم های نمونه برداری (sampling)حجم- بالا (High Volume)و حجم- پایین (low volume)قابل استفاده هستند.
EN 12341-1999استاندارد اندازه گیری ذرات غبار PM 10محیطی.
مطابق این استاندارد:
سرعت شار می تواند بطور متوسط تا %5 مقدار ورودی افت و خیزداشته باشد.
سرعت شار لحظه ای می تواند تا مقدار ورودی افت و خیز نماید.
انحراف استاندارد مجاز برای سرعت شار می تواند نهایتا در بازه %2± قرار گیرد.
بهترین مدت زمان جهت انجام نمونه برداری 24 ساعت است.
EN 12341-1999استاندارد اندازه گیری ذرات غبار PM 10محیطی.
مطابق این استاندارد:
بایستی فیلتر با نگهدارندگی و اثربخشی بالای %99/5 استفاده گردد.
فیلترهای فیبری از جنس کوارتز استفاده می شود.
هر فیلتر قبل از توزین اولیه باید به مدت 48 ساعت در یک اتاق دارای هواکش و محافظت شده در برابر گرد و خاک در دمای ºC1±20 و رطوبت نسبی %(5±50) نگهداری شود. سپس فیلتر در همان شرایط اندازه گیری همانندسازی(upgrade)شده و بعد توزین می گردد.
خشک کردن و خنک کردن به خصوص بعد از نمونه برداری نباید به وسیله آون(oven)و دسیکاتور انجام گردد. زیرا مواد فرّار احتمالا موجود ممکن است از دست بروند.
EN 12341-1999استاندارد اندازه گیری ذرات غبار PM 10محیطی.
مطابق این استاندارد:
در شرایطی که احتمال می دهیم مواد فرار در نمونه هست کافیست مشابه عملیات آماده سازی در مورد فیلتر عمل کنیم با این تفاوت که اینبار 24 ساعت بیشتر (یعنی 72 ساعت) عملیات همانند سازی طول می کشد.
رزولوشن ترازو حداقل باید µg 10 باشد.
EN 14907-2004استاندارد اندازه گیری ذرات غبار PM 2.5محیطی.
مطابق این استاندارد:
اساس کار بر نمونه برداری (sampling)است.
مدت زمان نمونه برداری 1± 24 ساعت است.
روش آنالیز نهایی ذرات غبار PM 2.5روش وزن-سنجی (Gravimetery)است.
روش بیان شده این استاندارد برای مقدار غبار از µg/m31 تا µg/m3 120 معتبر است. (قابل کاربرد تا µg/m3200).
EN 14907-2004استاندارد اندازه گیری ذرات غبار PM 2.5محیطی.
مطابق این استاندارد:
دو نوع سیستم نمونه برداری اصلی برای اندازه گیری ذرات غبار PM 2.5در دسترس است. نمونه برداری حجم بالا (HVS)و حجم پایین (LVS).
محل قرار گرفتن فیلتر باید از جنس مواد کم واکنش پذیر و نجیب باشد. مثل فولاد ضدزنگ و یا PTFE یا پلی کربنات.
جنس فیلتر نمونه برداری باید از فیبرهای شیشه و فیبرهای کوارتز و یا PTFEباشد.
فیلتر باید نگهدارندگی و اثربخشی بالای %99/5 داشته باشد.
EN 14907-2004استاندارد اندازه گیری ذرات غبار PM 2.5محیطی.
مطابق این استاندارد:
قطر آیرودینامیک فیلتر باید µm 0/3 باشد.
در سیستم های LVS باید محل قرار گرفتن فیلتر مناسب جهت قرارگیری فیلترهای دایره ای شکل باشد با قطر تقریبی mm 34 تا mm 41.
در سیستم های HVS باید محل قرار گرفتن فیلتر مناسب جهت قرارگیری فیلترهای دایره ای شکل باشد با قطر تقریبی mm 135 تا mm 143.
برای سیستم LVS شار حجمی باید در m3/h 2/3 و برای سیستم HVS در m3/h 30 کنترل شود. ( با %2 افت و خیز ).
EN 14907-2004استاندارد اندازه گیری ذرات غبار PM 2.5محیطی.
مطابق این استاندارد:
برای خشک کردن و آماده سازی فیلتر قبل و بعد از نمونه برداری آنرا به دور از غبار در دمای ºC(1± 20) و رطوبت نسبی %(5± 50) قرار می دهیم. (48 ساعت برای قبل و 72 ساعت برای بعد از نمونه برداری).
رزولوشن ترازو برای توزین فیلترهای به کار رفته برای سیستم LVS باید µg 10 و برای توزین فیلترهای به کار رفته برای سیستم HVS باید µg 100 باشد.
در حالتی که بین پایان پروسه نمونه گیری و آغاز عملیات خشک کردن و همدما کردن بیش از 4 ساعت وقفه داریم نمونه باید در دمای کمتر از ºC20 نگهداری گردد.
EN 14907-2004استاندارد اندازه گیری ذرات غبار PM 2.5محیطی.
مطابق این استاندارد:
فیلتر حداقل باید دو بار و با یک فاصله زمانی 12 ساعته توزین شود.
تفاوت وزن دردو نوبت توزیننباید بیشتر از µg 55 برای LVSو µg 720 برای HVS باشد. این ارقام هر یک نمایانگر اختلافی در حد µg/m3 1 برای 24 ساعت نمونه برداری است.
حداکثر عدم قطعیت در خواندن دما ºC 0/5± و برای رطوبت نسبی %2± است.
شمای کلی یک خط نمونه برداری از محیط برای اندازه گیری ذرات غبار :
