รายงานการเก็บตัวอย่างอากาศ

รายงาน เรอ่ื ง เครื่องมอื การเก็บตวั อย่างอากาศ เสนอ ผศ.ดร. นจุ รีย์ แซ่จิว จัดทำโดย นางสาวอรพมิ นวลศรี รหัสนกั ศึกษา 6240311345 รายงานนเ้ี ป็นส่วนหนึ่งของรายวิชา 924-209 INDUSTRIAL HYGIENE สาขาอาชวี อนามยั และความปลอดภยั มหาวิทยาลัยสงขลานครนิ ทร์ วิทยาเขตสรุ าษฎรธ์ านี

คำนำ รายงานฉบับน้ีเปน็ ส่วนหนึง่ ของรายวชิ า 924-209 INDUSTRIAL HYGIENE โดยมีจดุ ประสงคใ์ นการจัดทำขน้ึ เพอ่ื การศึกษา และหาความรู้เกีย่ วกบั การเก็บตัวอยา่ งอากาศ ซ่งึ รายงานฉบับนม้ี เี นอ้ื หาเก่ยี วกับ ฝุ่น อนภุ าค เครอื่ งมอื หรืออปุ กรณต์ า่ งๆทีใ่ ช้เกบ็ ตวั อย่างอากาศทเ่ี ป็นอนั ตรายตอ่ ผู้ปฏบิ ตั งิ านในทางสขุ ศาสตร์อุตสาหกรรม ทงั้ น้ีทางผ้จู ัดทำหวังเปน็ อยา่ งย่งิ วา่ รายงานฉบบั น้ีจะสามารถนำมาเปน็ แนวทางเบือ้ งต้นในศึกษา ใหแ้ กผ่ ู้ที่ สนใจได้ไม่มากกน็ ้อยได้ ทางผจู้ ดั ขอขอบคณุ อาจารยน์ จุ รยี ์ แซจ่ วิ ผใู้ หค้ วามรู้ และแนวทางการศึกษา ตลอดจน เพอื่ นๆ ทุกคนทใ่ี ห้ ความชว่ ยเหลอื มาโดยตลอด ผจู้ ดั ทำหวังว่ารายงานฉบับนจี้ ะใหค้ วามรู้ และเปน็ ประโยชน์แก่ผู้ ทเี่ ขา้ มาอ่านทกุ ท่าน หากผดิ พลาดประการใดขออภยั ณ ที่นีด้ ้วย นางสาวอรพมิ นวลศรี ผจู้ ัดทำ

สารบัญ มลพิษทางอากาศ 1-2 เคร่อื งมือที่ใช้ในการเกบ็ ตวั อยา่ งมลพษิ ทางอากาศ 1. เครือ่ งมือชนดิ ทอี่ ่านคา่ โดยตรง (Direct reading instruments) 2-3 2. เครื่องมือทอ่ี า่ นผลการตรวจวดั ทางหน้าปัด 3-4 3. เครื่องมอื ท่ีอ่านคา่ โดยตรงท่ีแสดงผลตัวกลาง 5 4. เครอ่ื งมอื ทไ่ี ม่สามารถอ่านค่าไดท้ นั ที (Indirect Reading) 5 เครอ่ื งมอื เกบ็ ตัวอย่างอากาศผ่านอปกุ รณ์ทเ่ี ปน็ ตวั กลางในการเก็บและวเิ คราะห์ทางหอ้ งปฏบิ ตั กิ าร 1. เครอ่ื งมอื เกบ็ ตัวอยา่ งอากาศและอุปกรณส์ ะสม (Collection devices) 6-9 2. เกณฑใ์ นการเลอื กกระดาษกรอง 8 เครอื่ งมือตรวจปรับความถูกตอ้ งของเครื่องเก็บตวั อย่างอากาศ (Pump calibrator) 10 กลวิธีในการเก็บตวั อย่างอากาศ 10-12 การเกบ็ ตวั อย่างมลพิษที่เป็นอนภุ าค 12-13 เครื่องมอื สำหรับการเกบ็ ตวั อย่างมลพษิ ทางอากาศที่เปน็ อนภุ าคโดยการกรอง 13-15 เครื่องมือสำหรับการเกบ็ ตวั อยา่ งมลพษิ ทางอากาศท่อี าศยั แรงโน้มถ่วงของโลกในการแยกขนาดของอนุภาค 16-17 การปรับความถกู ต้องของอตั ราการไหลของอากาศ 17-19 ข้ันตอนการเกบ็ ตัวอย่าง 20-23 การเก็บตวั อยา่ งอนภุ าคท่ีอยู่ในรปู ของฟมู 23 การเกบ็ ตวั อยา่ งมลพษิ ท่ีเปน็ ก๊าซและไอ 23-24 อา้ งอิง 25

1 มลพิษทางอากาศ มลพษิ ทางอากาศสามารถแบง่ ออกไดเ้ ป็น 2 ประเภท ดังนี้ 1.อนภุ าค (Particulates) หมายถึง สารทกุ ชนิดท่ีอย่ใู นรูปของแข็ง หรอื ของเหลว ซง่ึ สามารถแขวนลอยอยู่ใน บรรยากาศได้ในระยะเวลาใดเวลาหนึง่ และอาจเข้าสู่ระบบทางเดนิ หายใจคนได้ อนุภาคของแขง็ เช่น ฝุ่น ฟมู ควนั ข้เี ถา้ เสน้ ใย ส่วนอนภุ าคของเหลวได้แกล่ ะออง(mist) และ หมอก(fog) • ฝนุ่ (Dust) หมายถงึ อนุภาคของสารอนิ ทรีย์หรืออนินทรีย์ทเ่ี กิดจากการขดั ตัด กระแทก เจาะ ทบุ วตั ถุ แล้วทำให้วัตถแุ ตกออกและช้นิ ส่วนทีม่ ขี นาดเล็กฟงุ้ กระจายข้นึ สอู่ ากาศ ฝุ่นมตี ้งั แตส่ ามารถมองเห็นด้วย ตาเปลา่ จนถึงขนาดเลก็ ที่ไมส่ ามารถมองเหน็ ได้ดว้ ยตาเปล่า สว่ นฝ่นุ ที่สามารถถกู หายใจเข้าสู่ทางเดนิ หายใจไดจ้ ะเรียกวา่ Inhalable dust • ฟูม(Fume) เกดิ จากการระเหย (evaporation) การควบแน่น (condensation)และเกิดปฏกิ ิรยิ าทาง เคมใี นขณะท่ีของแขง็ หลอมเหลว ส่วนทอ่ี ยใู่ นสถานะกา๊ ซ (gas phase) คอื ส่วนที่วัตถกุ ลายเป็นไอระเหย จะทำปฏิกริ ิยากับออกซเิ จนกลายเปน็ โลหะออกไซด์ และควบแน่นกลายเปน็ ของแข็ง เมื่อกระทบกบั ความ เย็นรอบๆ แวก๊ ซ(์ wax)หรือพลาสติกก็สามารถหลอมเหลวกลายเป็นฟมู ได้ ดว้ ยลกั ษณะการเกิดเชน่ นที้ ำให้ ฟมู เปน็ อนุภาคทีข่ นาดเล็กมาก กลา่ วคือมขี นาดระหว่าง 1-0.0001 ไมโครเมตร • ควัน(Smoke) เกดิ จากการเผาไหม้ทไ่ี ม่สมบรู ณ์ของสารอนิ ทรยี ์ ขนาดของควันมักเลก็ วา่ 0.5 ไมโครเมตร อนุภาคทอ่ี ยใู่ นสถานะของเหลวไดแ้ ก่ • ละออง(Mist) เกิดจากการทข่ี องเหลวถูกอัดให้แตกกระจายออก (Atomization)กลายเป็นอนภุ าคท่มี ี ขนาดเล็กแขวนลอยในอากาศ โดยทัว่ ไปมขี นาดใหญก่ วา่ 5 ไมโครเมตร • หมอก(Fog) เกดิ จากการกลนั่ ตวั กลายเป็นของเหลวของสารท่ีอยูใ่ นสถานะกา๊ ซ เม่ือกา๊ ซนัน้ มีความเข้มข้น สูงมากๆ เชน่ ของเหลวอนิ ทรยี ์ท่ีถกู ตม้ จนเดือดกลายเป็นไอลอยตัวขน้ึ ไปกระทบกบั ความเย็นจึงกลั่นตวั เป็นของเหลว โดยท่วั ไปมีขนาดเล็กกวา่ หรอื เท่ากบั 0.25ไมโครเมตร แขวนลอยในอากาศ

2 2.กา๊ ซ และไอ • ก๊าซ หมายถึง สภาวะของของไหลทไ่ี รร้ ูปทรงของสารเคมีที่อาจเปล่ียนแปลงไปสู่สภาวะของเหลว หรอื ของแขง็ โดยผลรว่ มกันระหวา่ งการเพิม่ ความดนั และการลดอณุ หภูมิ • ไอ หมายถงึ สภาวะการเป็นกา๊ ซของสารซ่ึงโดยปกตแิ ลว้ ภายในอุณหภูมิห้อง และความดนั ปกติจะอยใู่ น สภาวะของแข็งหรอื ของเหลว ไอสามารถทำใหเ้ ปลยี่ นกลับไปเป็นของแข็ง หรือของเหลวไดโ้ ดยการเพิ่ม ความดัน หรือลดอณุ หภมู ิ เครือ่ งมอื ทใี่ ช้ในการเก็บตัวอยา่ งมลพิษทางอากาศ ตอ้ งพจิ ารณาถงึ ประเภทของมลพษิ ทางอากาศ ชนดิ ของสาร ปนเปือ้ นที่แขวนลอยในอากาศ ดังน้ันจงึ แบง่ การเก็บตวั อย่างอากาศออกเปน็ 2 ประเภท คือ การเกบ็ ตวั อยา่ ง อากาศสำหรับสารปนเปื้อนทเ่ี ปน็ อนภุ าค และการเกบ็ ตวั อยา่ งอากาศสำหรบั สารปนเป้ือนทเี่ ป็นไอระเหยและก๊าซ 1.เคร่อื งมอื ชนดิ ทอ่ี า่ นคา่ โดยตรง (Direct reading instruments) เปน็ เครอ่ื งมอื ที่รวมเอาการเกบ็ ตวั อยา่ ง และวิเคราะหไ์ ว้ในเครอื่ งมือนั้นๆ สามารถแสดงผลการตรวจวดั ในเชงิ ปริมาณไดท้ ันทีทที่ ำการตรวจวัด โดยแสดงที่ หนา้ ปดั เคร่ืองบนั ทกึ หรอื แสดงผลท่ตี ัวกลางท่ีเกี่ยวข้องกบั การเกบ็ ตวั อยา่ งอากาศ เช่น หลอดตรวจวดั ฯลฯ ข้อดี

3 -สามารถประมาณคา่ ความเข้มขน้ ของมลพษิ ทางอากาศไดท้ ันที -บางชนดิ สามารถบนั ทึกความเขม็ ข้นมลพษิ ทางอากาศไดอ้ ย่างต่อเนื่องตลอดเวลา -ลดปัญหาขั้นตอนและเวลาในการทำงาน -ลดปญั หาขอ้ ผดิ พลาดทเี่ กดิ จากการเกบ็ ตวั อยา่ งและวิเคราะหต์ ัวอย่าง -ลดปญั หาการใช้เครอ่ื งมอื ไมถ่ ูกตอ้ งจากบุคคลท่ไี มไ่ ด้รับการฝกึ -เครอื่ งมอื บางชนิดถกู ออกแบบมาให้มรี ะบบเตือนภัยโดยสามารถแสดงออกในรปู ของแสง หรอื เสยี งทง้ั นเ้ี พ่อื เตือน ผปู้ ฏิบัติงานใหท้ ราบถงึ สภาวะท่ีเปน็ อันตราย ขอ้ จำกัด คือราคาแพงและอาจตอ้ งทำการตรวจปรบั ความถกู ตอ้ งบอ่ ย ดงั นัน้ การขาดเคร่ืองมือตรวจ ปรบั ความถูกต้องจงึ เป็นปญั หาตอ่ การใชเ้ คร่อื งมอื ประเภทนี้มาก เครื่องมอื ทอี่ ่านผลการตรวจวดั ทางหน้าปัด 1.เครือ่ งมือทอ่ี าศัยหลักการกระจายของแสง (Light scattering) สำหรบั การเกบ็ และวิเคราะห์อนุภาคในอากาศ เช่น เครอื่ งมอื ที่ตรวจวดั ปริมาณฝ่นุ ทีเ่ ข้าถงึ ถุงลมปอดชนิดทีอ่ ่านค่าไดท้ ันที

4 2.เคร่อื งมือทอี่ าศยั หลกั การแตกตัวเป็นไอออน (Ionization) สำหรับการตรวจวดั กา๊ ซและไอ เชน่ เครื่องวดั VOC 3.เครื่องมอื ทอี่ าศัยหลกั การวดั ความเข้มขน้ ของแสง (Photometry) สำหรับการตรวจวัดกา๊ ซและไอ เชน่ เครอื่ ง Miran vapor analyzer 4.เครอ่ื งมือทอ่ี าศัยหลักการแยกช้นั ของก๊าซโดยการซึมผ่านวัตถุดูดซับ(Gas chromatography ) เช่น Portable GC

5 เครอ่ื งมือท่อี ่านค่าโดยตรงที่แสดงผลตัวกลาง เครอ่ื งมือทอ่ี ่านค่าโดยตรงที่แสดงผลตวั กลางที่นยิ มใช้ได้แก่ หลอดตรวจวัด(Detector tube) จะต้องใช้กบั เคร่ือง เก็บตวั อยา่ งอากาศร่วมด้วยเป็นชนิด Squeeze bulb หรอื Hand piston pump หรอื Peristaltic pump เปน็ ตน้ Detector tube Squeeze bulb Hand piston pump Peristaltic pump ภายในหลอดตรวจวัดบรรจุสาร Silica gel ,Activated alumina ,Silica sand ,Silica glass อย่างใดอยา่ ง หนง่ึ สารเหลา่ นถ้ี กู ดูดซับดว้ ยสารเคมี ทจ่ี ะทำปฏกิ ิริยาเฉพาะกับมลพิษทตี่ ้องการเกบ็ ตวั อย่างอากาศ ทำใหเ้ กดิ การ เปลย่ี นสีอยา่ งรวดเรว็ ทำให้ทราบปรมิ าณความเขม้ ขน้ ของมลพษิ ได้ เมือ่ ตอ้ งการใช้หลอดตรวจวัด ให้ตดั ปลายท้งั สองออก ปลายดา้ นหนึ่งของหลอดต่อกบั ช่องอากาศข้างของเครอื่ งเก็บตัวอยา่ งอากาศชนิดทีก่ ลา่ วมาแลว้ ส่วน ปลายอีกดา้ นหนงึ่ ของหลอดตรวจวัดเปน็ ชอ่ งให้อากาศเขา้ ขอ้ ควรระวงั ในการใชห้ ลอดตรวจวัด ซง่ึ สามารถทำให้เกดิ ค่าทผ่ี ดิ พลาดไดค้ อื -Pump stroke -การสวมหลอดตรวจวดั เข้ากบั เคร่อื งมือไมถ่ กู ตอ้ ง -การใชใ้ นทท่ี ่มี ีอุณหภมู แิ ละความชืน้ สูง -การสวมหลอดตรวจวัดเขา้ กับเครื่อง ถ้าไมแ่ น่นจะทำให้อากาศร่ัวไหลออกภายนอก -สารเคมใี นหลอดตรวจวันหมดอายุ เครอ่ื งมอื ทีไ่ มส่ ามารถอ่านคา่ ได้ทันที (Indirect Reading) ชดุ อปุ กรณ์เก็บตัวอย่างอากาศ (Sample collection device)

6 2.เครื่องมอื เกบ็ ตัวอย่างอากาศผ่านอปกุ รณท์ ่ีเปน็ ตัวกลางในการเก็บและวิเคราะหท์ างห้องปฏบิ ตั กิ าร จะอาศัย หลักการแทนทีอ่ ากาศ เชน่ Personal air sampler pump หรอื High volume pump ซ่ึงชดุ เครอ่ื งมือดังกล่าว ประกอบดว้ ย 2.1เครอื่ งมอื เกบ็ ตัวอย่างอากาศ ได้แก่ -ทางเขา้ ของอากาศ (air inlet) -อปุ กรณ์ควบคุมการไหลอากาศ (air flow controller) เป็นส่วนท่ี ควบคมุ อตั ราการไหลของอากาศผ่านเคร่ือง -มาตรวัดอตั ราการไหลของอากาศ (air flow meter) เป็นสว่ นทวี่ ดั อัตราการไหลอากาศทำใหท้ ราบวา่ ขณะที่เก็บ ตัวอยา่ งอากาศน้นั มอี ตั ราการไหลของอากาศเท่าใด เพ่อื ใชใ้ นการคำนวณหาปรมิ าตรอากาศทผ่ี า่ นเคร่ืองเกบ็ ตวั อย่างอากาศ มาตรวดั นี้จะตอ้ งคงท่ีตลอดเวลาทีเ่ ก็บตวั อย่างอากาศ -เครือ่ งดดู อากาศ (air mover) เป็นอปุ กรณท์ ดี่ ดู อากาศให้ไหลผ่านอุปกรณเ์ กบ็ ตัวอย่างอากาศ -ทางอากาศออก (air outlet) -สวติ ซ์ควบคุมการเปิด-ปิดเคร่อื งมอื 2.2อปุ กรณส์ ะสม (Collection devices) 2.2.1อปุ กรณส์ ะสมอนภุ าค ไดแ้ ก่ กระดาษกรอง ซึง่ มโี ครงสรา้ งท่ีเปน็ รพู รนุ มีรูปร่างภายนอกที่สามารถวดั ได้ คอื ความหนาและพนื้ ทหี่ นา้ ตดั ทอ่ี ากาศไหลผา่ น กระดาษกรองมีหลายชนิด และส่งิ ท่ีแตกตา่ งกนั ของกระดาษ กรอง คอื โครงสร้างภายใน โดยกระดาษกรองจะถูกบรรจไุ วภ้ ายในตลับยดึ กระดาษกรอง (Casette filter holder) โดยมีแผน่ รองกระดาษกรอง (Support pad หรือ back up filter) รองรับอยอู่ าจใช้ร่วมกับ cyclone กไ็ ด้ หลักการทำงานของอุปกรณส์ ะสมอนภุ าค อาศัยหลกั การกรองหลกั แรงดงึ ดดู ของโลก และหลักแรงสศู่ ูนยก์ ลาง ตลบั ยึดกระดาษกรองอาจเปน็ ชนดิ 2 ชนั้ หรอื 3 ชั้น ประกอบด้วยส่วนที่ให้อากาศเข้า และออก อากาศจะถูกดดู โดยเครอ่ื งดดู อากาศผ่านตลบั ยดึ กระดาษกรองส่วนทใี่ ห้อากาศเข้า อากาศที่มีมลพิษกจ็ ะตดิ อย่บู นแผ่นกระดาษ

7 กรองที่อยภู่ ายใน ซง่ึ เม่ือนำไปวิเคราะห์ทางหอ้ งปฏบิ ตั ิการจะทำให้ทราบปริมาณสารพิษในอากาศได้ กระดาษ กรองที่ใช้กันอย่างแพรห่ ลายมี หลายชนดิ คอื • กระดาษกรองชนดิ เซลลูโลส (Cellulose filter paper) ทำจากเยือ่ เซลลโู ลส คณุ สมบัตขิ องกระดาษกรอง ชนดิ นมี้ ีสว่ นประกอบของขี้เถ้าขั้นตำ่ ไมฉ่ ีกขาดงา่ ย ดูดซับความชืน้ มีความตา้ นทานต่อการไหลของอากาศ สูงและมีราคาแพง • กระดาษกรองชนดิ ใยแก้ว (Glass fiber filter) ทำจากใยแกว้ ละเอียด คุณสมบตั ขิ องกระดาษกรองชนดิ น้ี คอื ไม่ดดู ความช้นื ทนตอ่ ความรอ้ น ไมท่ ำปฏิกริ ิยากบั มลพิษท่เี กบ็ มีความตา้ นทานต่อการไหลของอากาศ ตำ่ กระดาษกรองชนิดนี้ มีส่วนประกอบของซิลิก้าอย่ดู ้วย ดงั นั้นในการเกบ็ ตัวอยา่ งอากาศ ถ้าต้องการ วิเคราะหห์ าซิลิกา้ ไม่ควรใชก้ ระดาษกรองชนิดน้ีเพราะจะทำใหผ้ ลการวเิ คราะหผ์ ดิ พลาดได้ • กระดาษกรองชนดิ พลาสติก (Plastic fiber filter) ทำจากใย Ultra fine หรอื perchlorvinyl มี คุณสมบัตเิ หมอื น Glass fiber filter มปี ระสทิ ธิภาพในการเก็บสงู และตา้ นทานตอ่ การไหลของอากาศ ค่อนข้างตำ่ ละลายนำ้ ได้ดีในตัวทำละลายบางชนดิ ดังนน้ั จงึ งา่ ยต่อการวิเคราะห์ แต่มีข้อเสยี คือ มคี วาม ยืดหยนุ่ ตำ่ ฉกี ขาดงา่ ย ประสิทธิภาพการเก็บจะลดลงเมือ่ อากาศมีละอองของเหลว (Liquid droplets) ปนอยู่ • กระดาษกรองชนิดเมมเบรน (Membrane filter) ทำจากเรซิน (resin) ไดแ้ ก่ เซลลโู ลสเอสเตอร์ (Cellulose ester) โพลีไวนลิ คลอไรด์ (Polyvinyl chloride) อะคีโลไนไตรล์ (Acrylonitrile) กระดาษ กรองชนดิ นีม้ ขี นาด Pore size นอ้ ยมาก ดังนั้นสามารถเกบ็ อนุภาคที่มขี นาดเลก็ มากถึง 0.001 ไมครอน มคี วามต้านทานตอ่ ดา่ งและกรดท่ีเจอื จาง สารละลายอนิ ทรียบ์ างชนิด ละลายไดด้ ีในอะซีโตนคลอโรฟอรม์ มีคุณสมบตั ใิ นการเก็บมลพษิ ได้ดี ไมด่ ดู ซบั ความชน้ื มีขอ้ เสียคอื เปราะ ฉกี งา่ ย ความต้านทานตอ่ การไหล อากาศสงู • กระดาษกรองชนิดซลิ เวอรเ์ มมเบรน (Silver membrane filter) เปน็ กระดาษท่ที ำมาจากเรซนิ แตม่ ี ส่วนผสมของแรเ่ งนิ เหมาะสำหรับการเกบ็ ตวั อยา่ งควอทซ์ • กระดาษกรองชนดิ นวิ คลีพอร์ (Nuclepore filter) มลี ักษณะเหมอื นกระดาษกรองชนิดเมมเบรน แต่ โครงสรา้ งแตกต่างกันคือ ใส มรี Pู ore size สมำ่ เสมอ ความตา้ นทานตอ่ การไหลอากาศสงู และไม่เปราะ ฉกี งา่ ย

8 เกณฑใ์ นการเลือกกระดาษกรอง ปจั จัยทัว่ ไปทต่ี อ้ งพิจารณาในการเลอื กกระดาษกรอง ได้แก่ - ราคา - สามารถหาซอื้ ไดง้ ่าย -มปี ระสิทธิภาพในการเก็บอนุภาคชนิดและขนาดทตี่ อ้ งการ เช่น รบู นกระดาษกรองมขี นาดทเ่ี หมาะสมสำหรับการ เก็บอนภุ าคในขนาดที่ต้องการ -ข้อจำกัดสำหรบั การวิเคราะหต์ ัวอย่าง กระดาษกรองต้องไม่รบกวนหรอื ทำใหผ้ ลการวเิ คราะหผ์ ดิ ไป เชน่ หาก ตอ้ งการเกบ็ ตวั อย่างอากาศเพอื่ วเิ คราะหห์ าซลิ ิกา้ จะใช้กระดาษกรองชนดิ Glass fiber ไมไ่ ด้ เนอ่ื งจากกระดาษ กรองชนิดนี้มซี ิลกิ ้าเป็นสว่ นผสมด้วย -ความคงทนของกระดาษกรองในสภาพแวดล้อมที่เกบ็ ตัวอย่าง เชน่ การเก็บตวั อย่างอากาศที่มีอณุ หภมู สิ งู มากๆ กระดาษกรองตอ้ งสามารถทนความร้อนได้ดี 2.2.2หลอดบรรจขุ องเหลว (Impingers) มลี กั ษณะเป็นแกว้ ทรงกระบอกภายในบรรจขุ องเหลว เชน่ นำ้ หรือสารเคมีอ่ืน ซง่ึ ทำหนา้ ทจี่ ับมลพษิ ใหส้ ะสมอยใู่ นของเหลวนั้น หลอดแกว้ นป้ี ระกอบดว้ ยชอ่ งสำหรับอากาศ เขา้ ซงึ่ เชอ่ื มตอ่ กบั หลอดแกว้ ยางขนาดเลก็ มปี ลายอีกขา้ งหน่ึงจุ่มอยูใ่ ต้ของเหลวและชอ่ งอากาศซ่งึ ตอ่ เชื่อมกเั คร่ือง ดูดอากาศ มลพิษซ่ึงปะปนอยู่ในอากาศน้นั จะถกู ของเหลวจบั ไว้ อากาศส่วนทเ่ี หลือก็จะถูกดูดผ่านเคร่อื งดูดอากาศ ออกไป ปลายของหลอดแกว้ ซึง่ จ่มุ อยใู่ ตข้ องเหลวมีหลายลกั ษณะ เพอ่ื ความเหมาะสมของมลพษิ ทถี่ กู เกบ็ หลอดแกว้ บรรจุของเหลวมหี ลายแบบ เชน่ • Midget impingers (หลอดแก้วขนาดเล็ก) สว่ นปลายของหลอดแก้วถูกทำให้เรยี วเลก็ ลงซง่ึ เหมาะสำหรบั การเกบ็ อนุภาค ก๊าซและไอระเหย • Fritted glass bubbler มลี กั ษณะเปน็ แกว้ ทรงกระบอก ส่วนปลายขา้ งหลอดแกว้ มลี ักษณะเปน็ รูพรุน เพอื่ ใหอ้ ากาศท่ไี หลผา่ นช้าลง และเกดิ ฟองอากาศเลก็ ๆจำนวนมาก เปน็ การเพมิ่ พ้ืนท่ผี ิวของอากาศ ซง่ึ จะ ชว่ ยใหม้ ลพิษในอากาศสามารถละลายในของเหลวได้ดีขึ้น หลอดแกว้ ชนดิ นเี้ มือ่ ใชใ้ นการเก็บตวั อย่าง

9 มลพิษทเ่ี ปน็ สารกดั กร่อนนานเข้าจะทำให้ประสิทธิภาพลดลง เพราะรูพรุนจะใหญ่ขึ้น ข้อเสียของ หลอดแก้วชนิดนีค้ ือ ทำความสะอาดยาก ท้ัง Midget impingers และ Fritted glass bubbler เหมาะสำหรบั กา๊ ซและไอระเหย โดยทก่ี ๊าซและไอระเหยจะ ทำปฏิกิรยิ ากับสารละลายทใ่ี ช้เกบ็ ตวั อย่าง โดยผา่ นกระบวนการท่ี เรียกว่า Chemical absorption 2.2.3หลอดบรรจสุ ารดดู ซับ (Adbsorption tube) เปน็ หลอดแก้วขนาดเล็ก เสน้ ผ่าศูนยก์ ลางประมาณ 5 ม.ม. หรืออาจมีขนาดเลก็ กว่า ปลายท้งั สองปิด ภายในหลอดแกว้ จะมสี ารดูดซบั (Adsorbents ) ซึ่งเปน็ ของแขง็ มีรูพรนุ เช่น ผงถา่ น หรือซลิ ิก้าเจล ซ่งึ มีชอื่ เรยี กวา่ Activated charcoal tube หรอื Silicagel tube Activated charcoal tube เหมาะสำหรับการเกบ็ มลพิษท่มี ีจดุ เดือด (Bolling point ) สูงกว่า 0 0C ประสิทธภิ าพการดูดซับจะลดลงเมือ่ มลพิษนน้ั มจี ุดเดือดตำ่ ลง เหมาะสำหรับดูดซบั ไอระเหยได้ดีกว่าซลิ ิก้าเจล สว่ น ซิลิก้าเจลมีข้อจำกัดคอื ในบรรยากาศทม่ี ีความชน้ื ซิลิก้าเจลจะดดู ซบั ไอนำ้ ได้ดีกวา่ ไอระเหยของสารอินทรยี ์ ดังน้ัน ประสิทธภิ าพในการดดู ซบั มลพิษจะลดลงเมื่ออากาศมีความชื้นสงู เวลาใช้ให้ตัดปลายท้งั สองขา้ งออก โดย ปลายขา้ งหนึ่งต่อเขา้ กับเคร่ืองเก็บตัวอย่างอากาศ สว่ นปลายอีกข้างหนึ่งเป็นทางเข้าของอากาศ เมือ่ อากาศซ่งึ มี มลพษิ ปนอยู่ผา่ นเข้าไปในหลอดแกว้ นี้ สารทีบ่ รรจใุ นหลอดแก้วจะดูดซับมลพิษไว้ ดงั นนั้ เมอื่ เก็บตัวอย่างเสรจ็ แล้ว จะต้องนำหลอดแก้วนีส้ ่งห้องปฏบิ ัตกิ ารเพื่อวเิ คราะหห์ าชนิดและปรมิ าณของมลพษิ ท่ี ต้องการทราบ 2.2.4 ถงุ เกบ็ ตวั อยา่ งอากาศ (Sampling bag) ใช้สำหรบั เกบ็ ตวั อยา่ งมลพษิ ทางอากาศท่เี ปน็ กา๊ ซและ ไอ มอี ยหู่ ลายขนาด ทำจากพลาสติกชนดิ ต่างๆ เชน่ Mylar Teflon หรอื Scotch park ลกั ษณะของถงุ จะมวี าล์ว หรือลนิ้ ปดิ เปิด เพอ่ื เกบ็ ตัวอย่างอากาศ หรือถา่ ยตวั อย่างที่มมี ลพิษสูเ่ คร่อื งวเิ คราะห์ผล

10 3.เคร่ืองมือตรวจปรับความถกู ต้องของเคร่อื งเก็บตวั อยา่ งอากาศ (Pump calibrator) อุปกรณท์ ี่ใชใ้ นการตรวจปรับความถกู ต้องของเครื่องเกบ็ ตัวอย่างอากาศ สามารถแบ่งได้ ดังนี้ -วดั ปรมิ าตรโดยตรง เช่น Spirometer, Bubble meter, Wet-test meter -วัดอัตราการไหลเชิงปริมาณ เชน่ Rotameter -วดั อตั ราการไหลเชิงมวล เชน่ Thermal meter -วดั ความเรว็ ของการไหล เช่น Pitot tube กลวธิ ีในการเกบ็ ตัวอยา่ งอากาศ ในการกำหนดกลวธิ ีการเก็บตัวอย่างอากาศทางสุขศาสตรอ์ ุตสาหกรรม นกั สขุ ศาสตรฯ์ สามารถออกแบบกลวิธใี ห้ เหมาะสมตามวตั ถุประสงคข์ องการตรวจวดั เชน่ ต้องการประเมินการสมั ผสั ตลอดเวลาการทำงานในสภาพปกติ หรอื ตอ้ งการนำไปเปรยี บเทยี บกับค่า TLV-TWA หรอื ต้องการประเมนิ ในกรณี worst case เช่น คนงานทที่ ำ หน้าที่เทสารลงถงั ผสม ซงึ่ มรี ะยะเวลาการทำงานเพียง 15 นาที หรอื เมือ่ มีเร่ืองร้องเรยี น หรือเมอ่ื ต้องการประเมนิ การทำงานของระบบควบคุม เปน็ ตน้ ไมว่ า่ วัตถุประสงค์ในการเกบ็ หรอื ตรวจวัดน้ันจะเปน็ อะไร นกั สุขศาสตร์ จะต้องตอบคำถาม What, Where, When, Why, How และ whom กส็ ามารถกำหนดกลวธิ ีการเก็บตวั อย่างได้ คำถามเหล่านมี้ คี วามหมายดงั นี้ อะไร( What) จะทำการตรวจวดั อะไร สารเคมอี ะไร เปน็ สารอนั ตรายประเภทใด เชน่ สารกอ่ มะเรง็ สารระคาย เคอื ง ฯลฯ

11 ท่ีไหน(Where) จะตรวจวัดทไ่ี หน ท่ตี วั บุคคลหรือพ้ืนท่ี หรือจุดทีม่ ีสารฟุง้ กระจายออก จากกระบวนการผลติ ทิศทางของลมมผี ลกระทบตอ่ ตำแหนง่ ทต่ี ง้ั หรือไม่ เปน็ ตน้ เมอื่ ไร(When) จะตรวจวดั เม่ือไร กำหนดวัน เวลาท่ตี รวจวัด กะกลางวันหรือกะกลางคืน ฤดกู าลอาจมผี ลตอ่ ความ เขม้ ข้นของสาร เช่น ฤดหู นาวหนา้ ตา่ งปิด ส่วนฤดรู อ้ นเปดิ พดั ลมและเปิดหนา้ ต่าง หากเป็นห้องท่ปี รับอากาศ ฤดกู าลอาจมผี ลกระทบน้อยหรือไม่มี แตอ่ ตั ราการดงึ อากาศเขา้ และระบายอากาศออกในแตล่ ะช่วงของปี อาจมี ผลกระทบได้ ทำไม(Why) วัตถุประสงค์ของการตรวจวัดคอื อะไร ต้องการประเมินการสมั ผัสสารของผ้ปู ฏบิ ตั งิ านหรือไม่ ต้องการนำไปเปรียบเทยี บกับค่า TLV-TWA หรือ STELหรอื ไม่ ต้องการประเมินระบบควบคมุ หรอื ไม่ อยา่ งไร(How) วธิ ที ี่ตรวจวัดทำอยา่ งไร มวี ิธีการเก็บตวั อย่างมาตรฐาน (NIOSH Metod) หรอื ไม่ อปุ กรณ์และ เครือ่ งมอื ทตี่ ้องใช้ หรือต้องใชเ้ คร่อื งมืออา่ นค่าโดยตรง(Direct reading) ทีใ่ คร(Whom) ถา้ ตอ้ งการตรวจวัดท่ตี ัวผปู้ ฏิบตั งิ านจะเลอื กใคร คนงานท่ีมีการสัมผสั สูงสุด คนท่ีมีนิสัยท่เี ส่ยี งต่อ การได้รบั สารเข้าสรู่ ่างกาย เมอ่ื สามารถกำหนดกลวิธใี นการเกบ็ ตวั อยา่ งได้แลว้ ข้นั ตอนตอ่ มาคือ การกำหนดกลวธิ ี ในการวัดการ สัมผัสสารของผูป้ ฏบิ ัตงิ าน มวี ธิ กี ารที่แตกต่างกันขน้ึ กบั กลวธิ ใี นการวดั การสมั ผสั สารของผู้ปฏิบตั งิ าน ซงึ่ แบง่ ออกเป็น 4 ประเภท โดยพจิ ารณาจากวิธกี ารเกบ็ ตวั อยา่ ง ระยะเวลาทเี่ ก็บตัวอย่าง โดยเปรยี บเทยี บกบั เวลาการ ทำงานมาตรฐาน คอื 8 ชวั่ โมง/วัน กลวธิ ใี นการวดั การ สมั ผัสสารของผปู้ ฏบิ ตั ทิ ง้ั 4 ประเภท จะมีขอ้ ดีและข้อเสยี ที่ แตกตา่ งกนั ดงั นี้คอื 1.การเกบ็ ตัวอย่างเพยี งหนึ่งตวั อยา่ งตลอดเวลา 8 ช่ัวโมง หรือตลอดช่วงเวลาการทำงาน (Single sample for full period) ความเขม้ ขน้ ของมลพิษหรือปจั จยั เส่ยี งที่วัดไดจ้ ากการเก็บตัวอยา่ งดว้ ยวธิ นี ้ี จะสะท้อนถงึ ความ เข้มข้นเฉลี่ยของมลพิษท่ผี ู้ปฏิบตั ิงานสมั ผสั 2.การเก็บตัวอย่างหลายตัวอยา่ งตอ่ เนือ่ งกนั ในเวลา 8 ชว่ั โมง หรือตลอดเวลาการทำงาน (Consecutive samples for full period) เชน่ เก็บ 4 ตวั อย่าง ตวั อยา่ งละ 2 ช่วั โมง ซึง่ สามารถแกป้ ญั หาการอุดตนั ของกระดาษ กรองได้ 3.การเกบ็ ตัวอย่างตอ่ เน่อื งมากกว่า 1 ตัวอยา่ ง โดยระยะเวลาการเก็บตัวอย่างทัง้ หมดน้อยกวา่ 8 ชว่ั โมง (Single sample for partial period) เชน่ เก็บ 4 ตัวอย่าง ตวั อยา่ งละ 1 ชว่ั โมง เนอ่ื งจากต้องคำนึงถงึ คา่ ใช้จา่ ย

12 4.การเกบ็ ตัวอย่างในช่วงสัน้ ๆหลายตวั อยา่ ง (grab sampling) คือ การเก็บตวั อย่างอากาศโดยใชร้ ะยะเวลา การเก็บตวั อย่างส้นั ๆ ไมเ่ กินตัวอยา่ งละ 15 นาที หมายเหตุ: ระยะเวลาในการเก็บตวั อยา่ งทั้งหมดในแตล่ ะพื้นทีห่ รอื แต่ละบคุ คล จะตอ้ งสะทอ้ นระยะเวลาในการ ทำงานของผู้ปฏิบัติงาน ซง่ึ NIOSH กำหนดระยะเวลาในการเกบ็ ไมน่ ้อย กวา่ 70% ของเวลาท้งั หมด การเก็บตัวอยา่ งมลพษิ ท่ีเปน็ อนุภาค โดยอันตรายท่เี กดิ ข้นึ อย่กู ับขนาด และความเขม้ ของอนุภาค ขนาดของ อนภุ าคจะเปน็ ตัวกำหนดตำแหนง่ ของระบบทางเดนิ หายใจทีอ่ นภุ าคจะไปเกาะตดิ อยู่ ACGIH (American Conference of Governmental Industrial Hygienists) ได้จำแนกประเภทของ อนภุ าคตามขนาดของอนภุ าคท่ีมีผลกระทบต่อสขุ ภาพ โดยแบง่ อนภุ าคออกเปน็ 3 ประเภท คือ 1. อนภุ าคทส่ี ามารถเขา้ ส่รู ะบบทางเดนิ หายใจส่วนต้นได้ (Inhalable Particulate Matter ;IPM) หมายถึง อนภุ าคทอี่ าจก่อใหเ้ กิดอันตรายเมอ่ื สะสมในบริเวณตา่ งๆของระบบทางเดนิ หายใจ ซึง่ จะเปน็ อนุภาคที่มขี นาด เส้นผา่ ศนู ยก์ ลางเลก็ กวา่ 100 ไมครอน 2.อนุภาคที่สามารถเขา้ สู่ระบบทางเดนิ หายใจสว่ นต้นได้ (Thoracic Particulate Matter ; TPM) หมายถงึ อนภุ าคทอ่ี าจก่อให้เกิดอันตรายเมอ่ื สะสมอยู่บนตำแหน่งใดๆของทอ่ ลม และบรเิ วณแลกเปล่ียนกา๊ ซของปอด ซ่ึงจะ เป็นอนุภาคทม่ี ขี นาดเส้นผา่ ศนู ยก์ ลางเลก็ กวา่ 25 ไมครอน 3.อนภุ าคท่ีสามารถเขา้ สรู่ ะบบทางเดนิ หายใจบริเวณแลกเปลย่ี นกา๊ ซ (Respirable Particulate Matter: RPM) อนุภาคทอ่ี าจกอ่ ให้เกดิ อนั ตรายเม่ือสะสมอยใู่ นบรเิ วณทม่ี กี ารแลกเปลีย่ นกา๊ ซของปอด ซ่งึ จะเปน็ อนุภาคท่มี ีขนาด เสน้ ผ่าศูนย์กลางเล็กกวา่ 10 ไมครอน

13 การเก็บตัวอยา่ งมลพษิ ทางอากาศทีเ่ ป็นอนุภาค แบง่ ออกไดด้ ังน้ี 1.การเก็บตวั อย่างมลพิษทางอากาศท่ีเปน็ อนภุ าคทง้ั หมด (Total particulate) หรือ ฝนุ่ รวม (Total dust) 2.การเก็บตัวอย่างมลพษิ ทางอากาศทเ่ี ป็นอนุภาคขนาดเล็กกวา่ 10 ไมครอน (Respirable particulate) หรอื ฝุ่น ขนาดที่สามารถเขา้ ถงึ และสะสมในถุงลมของปอดได้ (Respirable dust) ตัวอย่างคา่ มาตรฐานปริมาณฝนุ่ ในบรรยากาศการทำงานโดยเฉล่ียตลอดระยะเวลาการทำงานปกติ เคร่อื งมอื สำหรบั การเกบ็ ตวั อยา่ งมลพษิ ทางอากาศทเี่ ปน็ อนภุ าคโดยการกรอง 1.ช่องเปดิ ใหอ้ ากาศเขา้ (Air inlet) ปกตจิ ะตอ่ ท่อนำอากาศเข้า ลกั ษณะจะเป็นชอ่ งปิดแบบรกู ลมเพอ่ื ใหฝ้ ุ่น สามารถกระจายตัวไปตามพื้นท่ีหนา้ ตดั ของตวั กรองไดอ้ ย่างสมมาตร

14 2.อุปกรณส์ ะสมอนุภาค (Collector) ประกอบด้วยตัวกรองอนภุ าค (Filter) หรอื กระดาษ กรองและตลับใส่ตัว กรอง (Casette filter holder) เปน็ อุปกรณ์ทีใ่ ชใ้ นการเก็บสะสมอนภุ าคสำหรบั นำมาวิเคราะห์ต่อไป โดยตลบั ใส่ตวั กรองจะทำหน้าท่ี รองรบั ไมใ่ ห้ตวั กรองร่วงหลน่ ฉีกขาด หรือเสยี หายขณะใชง้ าน 3.ส่วนเชื่อมตอ่ (Connector) ไดแ้ กข่ ้อตอ่ และสายยาง/พลาสตกิ เชื่อมตอ่ ระหวา่ ง ด้านหลงั ของตลบั ใส่ตัวกรอง (Air outlet) กบั ป๊ัมดดู อากาศ สายพลาสติกน้จี ะต้องไม่มรี ูร่ัว และ ไมท่ ำปฏกิ ิรยิ าเคมีกับอนภุ าคทีต่ อ้ งการเก็บ เชน่ ตัวอย่างสายยางนำอากาศชนิด Tigon tub 4.อปุ กรณ์วัดอตั ราการไหลของอากาศและปม๊ั ดดู อากาศ (Air flow meter & Pump) ประกอบด้วยมเิ ตอร์วดั อตั ราการไหลของอากาศ (Air flow meter) ส่วนควบคมุ การไหลของอากาศ (Flow control value) และปั๊มดูด อากาศ (Personal pump) ปจั จุบันมมี เิ ตอรว์ ดั อตั ราการไหลของอากาศทง้ั แบบท่ีเปน็ โรตามเิ ตอร์ หรือแบบลกู ลอย และแบบตัวเลขดิจติ อลตดิ ตั้งรวมอย่ใู นส่วนของปม๊ั ดดู อากาศ

15 5.อปุ กรณส์ ำหรบั คัดแยกขนาดฝ่นุ Cyclone สำหรบั คดั แยกขนาดฝุน่ ทม่ี ขี นาดเล็กกว่า 10 ไมครอน มหี ลายชนดิ แตล่ ะชนิดต้องใชอ้ ตั ราการไหลของอากาศทแี่ ตกตา่ งกนั เชน่ Nylon cyclone อตั ราการไหลของอากาศ 1.7 ลิตร ตอ่ นาที, HD cyclone อตั ราการไหลของอากาศ 2.2 ลติ ร ต่อนาที, Aluminum Cyclone อตั ราการไหลของ อากาศ 2.5 -2.8 ลิตร ต่อนาที ฯลฯ ลักษณะและหลักการทำงานของ cyclone เป็นอุปกรณ์ทอี่ าศัยหลกั การหมนุ วนของอากาศ ในส่วนของ cyclone ที่มรี ปู ทรงกระบอกและทรงกรวย โดยอากาศถูกดงึ เขา้ มาน้นั จะมที ิศทางในแนวเส้นสมั ผสั กบั เสน้ รอบวง ของทรงกระบอก ชอ่ งเขา้ ของอากาศทีอ่ ย่บู ริเวณดา้ นบนของ cyclone ทำใหเ้ กดิ การหมนุ วนสองชนั้ ของอากาศข้ึน อากาศทจี่ ะเข้ามาหมุนวนชดิ ผนังของ cyclone มีทิศทางดิง่ ลง แลว้ จงึ หมนุ วนย้อนกลับขึน้ ดา้ นบน โดยหมนุ วนอยู่ ที่แกนกลางของ cyclone ขน้ึ ไปสทู่ างออกซง่ึ มกี ระดาษกรองดักอยู่ ขณะท่เี คลื่อนที่ไปกบั อากาศอนุภาคอาจชนเข้า กับผนงั ของ cyclone และตดิ อยู่บนผิวนัน้ หรอื อาจตกลงสดู่ ้านลา่ งเนอ่ื งจากมวลมาก และไม่สามารถเปลีย่ นทิศ ทางการไหลมากบั อากาศได้ ดงั นัน้ จงึ มเี พียงอนภุ าคขนาดเล็กท่ยี งั คงสามารถเคลอื่ นทต่ี ามกระแสอากาศได้ และ เคลอ่ื นทมี่ าเกาะอยูบ่ นกระดาษกรอง ซึ่งจะถกู นำไปวิเคราะห์ต่อไป 6.คลปิ ยึดอุปกรณ์ Cassettes Holder clip สำหรบั บรรจุตลับใสต่ ัวกรอง (Casette filter holder) และมคี ลิป หนีบเพ่อื ตดิ ตง้ั ในขณะทำการเกบ็ ตัวอย่างอากาศ 7. ขาต้งั Tri-po

16 เครื่องมอื สำหรบั การเกบ็ ตัวอย่างมลพษิ ทางอากาศทีอ่ าศัยแรงโนม้ ถ่วงของโลกในการแยกขนาด ของอนุภาค เครอ่ื งมือทีใ่ ช้ในการเก็บตวั อย่างฝุ่นฝ้ายในอากาศ ตามมาตรฐานท่ที าง OSHA กำหนด คอื Vertical Elutriator(Lumsden-Lynch Vertical Elutriator) Elutriators เปน็ อปุ กรณเ์ ก็บตวั อย่างอากาศชนดิ อนภุ าค ที่อาศยั แรงโน้มถว่ งของโลกในการแยกขนาดของอนุภาค โดยท่ัวไปอนุภาคทม่ี ขี นาดใหญ่กว่า 3 ไมโครเมตร จะถูกแยกออก ดังน้นั โดยทวั่ ไปจึงใช้อปุ กรณน์ ้ใี นการวิเคราะห์ Respirable dust และ Thoracic dust อปุ กรณป์ ระเภทน้ีมี 2 ชนิด คอื Vertical และ Horizontal Vertical Elutriator เป็นอปุ กรณ์ที่ OSHA ได้กำหนดให้ใชใ้ นการเก็บตัวอยา่ งอากาศเพอ่ื วเิ คราะห์หาปริมาณฝนุ่ ฝา้ ยในอากาศ ทางเขา้ ของอากาศมเี สน้ ผ่านศนู ย์กลาง 2.7 ซม และทางออกสกู่ ระดาษกรองมีขนาดเสน้ ผ่าน ศนู ยก์ ลาง 3.7 ซม ความสูงของ Elutriator เทา่ กับ70 ซม และเสน้ ผ่านศูนย์กลาง เทา่ กับ 15 ซม ทำงานดา้ ยอัตรา การไหลของเทา่ กบั 7.4 ลิตร/นาที ความเร็วลมภายในElutriator เทา่ กบั ความเรว็ ปลายของอนภุ าคทม่ี ี Aerodynamic diameter 15 ไมโครเมตร กล่าวคือ อนุภาคที่ ไปถงึ กระดาษกรองควรมีขนาดไมเ่ กิน 15 ไมโครเมตร อย่างไรก็ตามเน่ืองจากทางเข้าของอากาศ ซ่งึ มขี นาดเพียง 2.7 ซม.ทำใหอ้ ากาศไหลเข้าสู่ Elutriator ในลักษณะเปน็ ลำอากาศ (jet) Horizontal Elutriator อากาศไหลเข้าสู่ Elutriator ในทศิ ทางท่ขี นานกับพ้ืนผ่านชอ่ งวา่ งแคบระหว่างช่องของ แผ่นสะสมอนภุ าคทีว่ างเรียงกนั อยู่หลายแผน่ อย่างชา้ ๆ อนภุ าคทม่ี คี วามเร็วปลายมากกว่าอัตราสว่ นของช่องวา่ ง ระหวา่ งแนวและเวลาทีใ่ ช้ในการเคล่อื นทจ่ี ะตกลงสแู่ ผน่ สะสมอนภุ าค อนุภาคขนาดเล็กทีส่ ามารถเคลื่อนทผ่ี า่ น แผน่ สะสมอนภุ าคได้จะถกู ดักจับดว้ ยกระดาษกรอง สำหรับการเตรียมเครอื่ งมอื และอปุ กรณใ์ นการประเมินฝุ่นฝ้ายใชห้ ลกั การเดียวกนั การตรวจวัดอนภุ าคอืน่ ๆ

17 ขอ้ สงั เกต ในการเลือกใช้เครือ่ งมอื ชนดิ ใดชนิดหนึง่ ข้นึ กบั วัตถุประสงคข์ องการตรวจวัดดว้ ย นั่นคอื หากตอ้ งการ ตรวจวดั เพือ่ ดกู ารปฏบิ ตั ิตามกฎหมายต้องใชว้ ิธีท่ีเปน็ มาตรฐาน เชน่ การประเมนิ ความเข้มข้นของฝุ่นทวั่ ไปใน อากาศตอ้ งเกบ็ ตวั อย่างอากาศดว้ ยวธิ มี าตรฐานและนำไปชั่งน้ำหนักด้วยเครื่องชัง่ เพ่ือคำนวณหาความเข้มขน้ ไม่ สามารถใชเ้ ครอ่ื งมอื อา่ นค่าโดยตรง ได้แมจ้ ะมีเครอื่ งมอื อา่ นค่าโดยตรงอยกู่ ็ตาม การปรบั ความถูกตอ้ งของอัตราการไหลของอากาศ การปรบั ความถกู ต้องของอัตราการไหลของอากาศ มวี ัตถุประสงค์เพอ่ื ใชใ้ นการปรบั อัตราการไหลของ อากาศของปัม๊ เก็บตวั อย่างอากาศใหไ้ ดต้ ามท่กี ำหนดไว้ในวิธีการมาตรฐาน ซึ่งจะใชค้ ่าอตั ราการไหลของอากาศนไ้ี ป ใช้ในการคำนวณค่าความเขม้ ข้นของมลพิษทางอากาศทีเ่ ปน็ อนภุ าคเพือ่ เปรยี บเทียบกับค่ามาตรฐานตอ่ ไป อุปกรณ์ทใี่ ชป้ ระกอบดว้ ย -หลอดแก้ว (Burette) ขนาด 1,000 ml. -สายยางนำอากาศยาวประมาณ 1 เสน้ -บกี เกอรข์ นาด 250 ml. ใสน่ ำ้ สบปู่ ระมาณ ¼ ของบีกเกอร์ - ขาตัง้ และทยี่ ดึ หลอดแกว้ (Clamp) -ปมั๊ เกบ็ ตวั อยา่ งอากาศ -กระดาษกรองตามชนดิ ทกี่ ำหนดตามมาตรฐาน -ตลบั ยึดกระดาษกรอง (Filter holder) -นาฬิกาจบั เวลา -cyclone และ Calibration chamber กรณีการเก็บตัวอย่างอนภุ าคทมี่ ีขนาดเล็กกว่า 10 ไมครอน

18 ขั้นตอนการปรับความถกู ต้องของอัตราการไหลของอากาศ 1.ประกอบชดุ เครือ่ งมือ 2.ทำใหผ้ ิวภายในหลอดแก้ว (Burette) เปยี กใหท้ ั่วด้วยสบู่ โดยเปดิ สวิทซ์ปัม๊ เก็บตวั อย่างอากาศแลว้ นำบีกเกอร์ท่ี ใส่น้ำสบมู่ าจอปากหลอดแก้ว (Burette) จะเห็นฟลิ ์มฟองสบลู่ อยขน้ึ ในหลอดแก้ว (Burette) ตามแรงดดู (อัตราการ ไหลของอากาศ)ของปมั๊ ดดู อากาศ ทำเช่นนีจ้ นได้ฟองสบทู่ มี่ ีขอบเรยี บสมำ่ เสมอ และสามารถเคลื่อนทไี่ ปจนถงึ สุด หลอดแก้วโดยที่ฟิลม์ ของฟองสบ่ไู ม่แตก 3.ปรบั ลูกลอย (Rotameter)ทป่ี มั๊ ดูดอากาศให้เริ่มตน้ อย่ใู นระดับขีด 1 เพอื่ หาอัตราการไหลของอากาศระดบั ขดี 1 4.ให้เริ่มต้นจบั เวลาเม่อื ฟิล์มของฟองสบู่เคล่ือนท่จี ากจดุ เริม่ ต้น 0 ml. จนกระทง่ั เคลอ่ื นที่ถึงจุดสดุ ทา้ ย 1,000 ml. (หากฟองสบแู่ ตกกอ่ นท่ีจะถึงจุดสุดทา้ ยต้องเรมิ่ ทำใหม)่ บนั ทกึ เวลา และดำเนินการ 3 ครั้งเพ่ือนำมาหาค่าเฉล่ีย 5. ดำเนนิ การตามข้อ 3 โดยเปลยี่ นระดบั ขดี ไปท่ี 2,3,4,5 6.คำนวณหาอัตราการไหลของอากาศทรี่ ะดบั ต่างๆโดยใชส้ ตู ร อัตราการไหลของอากาศ = ปรมิ าตรอากาศ 1 ลิตร ระยะเวลาท่ีฟิลม์ ของฟองสบ่เู คลอื่ นท่จี าก 0-1,000 ml. 7.นำค่าอัตราการไหลของอากาศท่ีระดบั ตา่ งๆมาทำกราฟ (Calibration curve ) ดังตวั อย่าง

19 ปจั จุบนั มเี คร่ืองมอื สำหรบั สอบเทียบอตั ราการไหลของอากาศชนดิ ดจิ ติ อลสามารถคำนวณอัตราการไหลของ อากาศไดท้ นั ที ซ่ึงมหี ลกั การทำงานเชน่ เดียวกับการใชห้ ลอดแก้ว (Burette) สำหรบั การสอบเทียบอัตราการไหลของอากาศ ในกรณีการเก็บตวั อยา่ งอนุภาคท่ีมขี นาดเลก็ กวา่ 10 ไมครอนก็ สามารถใช้หลกั การดงั กลา่ วได้เช่นกนั โดยใช้Cyclone และ Calibration chamber ประกอบเขา้ กบั ชดุ เก็บ ตัวอย่างดังภาพ

20 ข้ันตอนการเก็บตวั อย่าง 1. ตรวจสอบเครื่องมือเกบ็ ตัวอยา่ งอปุ กรณ์ตา่ งๆทเี่ ก่ียวข้องใหอ้ ย่ใู นสภาพพรอ้ มต่อการใช้งาน เชน่ ป๊ัมดูดอากาศ ผ่านการปะจุไฟฟา้ แลว้ เตรียมอปุ กรณเ์ กบ็ ตัวอย่างครบตามจำนวนที่ตอ้ งการรวมทัง้ field blanks แบบบันทึก ต่างๆ สายยาง คลปิ ยดึ ตลับยดึ กระดาษกรอง ขาต้งั เขม็ ขัด กระดาษกาว กระเป๋าชนิดไม้สำหรบั ใส่เครื่องมือ อุปกรณ์ฯลฯ 2. กำหนดจุดทตี่ อ้ งการจะเก็บตวั อย่างมลพษิ ทางอากาศ โดยอาจเก็บตวั อย่างมลพิษทางอากาศแบบตดิ ตัวบุคคล หรือแบบพื้นที่ ในระดับการหายใจ (Breathing zone) การเก็บตวั อยา่ งมลพษิ ทางอากาศแบบตดิ ตัวบคุ คล (Personal sampling) หมายถึง การเก็บตัวอย่าง อากาศหรอื การตรวจวดั โดยการติดตั้งอุปกรณก์ ารเก็บตวั อย่างทีต่ ัวผูป้ ฏิบตั ิงานไม่ว่าคนๆน้ันจะเคล่อื นท่ีไปทใ่ี ด อุปกรณน์ ัน้ จะตดิ ตัวเขาไปด้วย การเก็บตัวอย่างดว้ ยวิธนี ้จี งึ เปน็ การประเมนิ การสัมผสั ของผ้ปู ฏิบัตงิ านคนนนั้ เพยี ง คนเดียวแตห่ ากจะนำค่าทีไ่ ด้มาประมาณการสัมผสั ปจั จยั เสย่ี งของผ้ปู ฏิบตั งิ านทมี่ ีการสัมผสั เหมอื นกันก็ย่อมทำได้ ซึ่งในการเก็บตวั อย่างแต่ละคร้ังจะต้องให้ตลบั เกบ็ ตวั อย่างอากาศอยใู่ นระดบั (Breathing zone) หมายถึง ตวั อย่างทเี่ กบ็ ตอ้ งอยู่ในรศั มีหา่ งจากรูจมูกของผทู้ ่ถี กู เกบ็ ตวั อยา่ ง 30 ซม.แมว้ ่า ผู้ปฏบิ ตั ิงานจะสวมอุปกรณ์ปอ้ งกัน อันตรายสว่ นบุคคล ในทางปฏิบัติจะใชเ้ ข็มกลัดหรือคลปิ ยึด ตลับยึดกระดาษกรอง วางตลับเก็บตวั อยา่ งควำ่ หนา้ เล็กน้อยระวงั ไมใ่ ห้สายยางนำอากาศพับงอ เลือกผ้ปู ฏบิ ัติงานทม่ี คี วามเสย่ี งต่อความเป็นอันตรายมากทสี่ ุดสำหรบั การตดิ ตงั้ เครื่องมอื เช่น คนท่ที ำงานอย่ใู กลช้ ิดกับแหลง่ กำเนิดมลพิษมากทสี่ ดุ หรอื ตอ้ งทำงานในบริเวณนนั้ เป็น ระยะเวลานาน และต้องช้แี จงผูป้ ฏบิ ัติงานให้เข้าใจว่าเครอื่ งมือนี้ใชท้ ำอะไร ตอ้ งชว่ ยดแู ลระมดั ระวงั ขณะเกบ็ ตวั อยา่ งอากาศอย่างไรบ้าง ฯลฯ

21 การเก็บตัวอยา่ งมลพษิ ทางอากาศแบบพ้ืนที่ (Area sampling) หมายถงึ การเกบ็ ตัวอยา่ งอากาศโดย การตั้งวางอปุ กรณ์เกบ็ ตวั อยา่ งไว้ ณ จุดใดจุดหน่งึ โดยไม่เปล่ยี นตำแหน่งตลอดเวลาท่ีเก็บตวั อย่าง ดังนน้ั จึงเปน็ การประเมินความเข้มข้นของสารในบริเวณทต่ี งั้ เครือ่ งมือเท่านนั้ ซึง่ การเก็บตวั อย่างอากาศแบบนใ้ี ชใ้ นการประเมนิ การสมั ผัสสารทางการหายใจของคนทง้ั หมดทีอ่ ยูใ่ นบริเวณนัน้ ถ้าผปู้ ฏิบตั งิ านไม่ได้อย่ใู นบริเวณน้ันตลอดเวลา จะต้องบันทกึ ระยะเวลาทำงานในบริเวณนน้ั ๆ เพือ่ นำมาคำนวณการสัมผสั สารตลอด 8 ชว่ั โมงดว้ ย ฉะนน้ั ในกรณี พนื้ ทก่ี วา้ งจะตอ้ งมน่ั ใจว่าจำนวนตัวอยา่ งอากาศทเี่ ก็บมาน้ันมากพอทจี่ ะเป็นตัวแทนของอากาศในหอ้ งนัน้ หรือ บริเวณนั้น โดยตอ้ งสำรวจตำแหนง่ เหมาะสมทจ่ี ะเกบ็ ตวั อยา่ งคอื จดุ ที่อยู่กึ่งบรเิ วณพื้นท่ีทำงานซงึ่ มสี ภาพเป็น ตวั แทนของผปู้ ฏบิ ัติงานมากทีส่ ดุ จุดทอี่ ยใู่ กลต้ ำแหนง่ ท่ีผปู้ ฏบิ ัติงานมากทีส่ ดุ หรอื จดุ ทพ่ี ิจารณาแลว้ เห็นวา่ มี ปญั หาการฟ้งุ กระจายของมลพิษมาก ฯลฯ 3. เมื่อตดิ ตง้ั ชุดเกบ็ ตวั อยา่ งอากาศพรอ้ มแลว้ ใหเ้ ปดิ จุกพลาสตกิ ทต่ี ลบั ยึดกระดาษกรองท้งั สองจดุ เปิดปม๊ั เก็บ ตัวอย่างอากาศ บันทกึ เวลาเรมิ่ ต้น คอยเฝ้าดอู ัตราการไหลของอากาศทโี่ รตามิเตอรข์ องปมั๊ เกบ็ ตวั อย่างอากาศว่า อย่ใู นขีด หรือระดับทไี่ ดร้ ับการสอบเทยี บไว้แล้วหรอื ไม่ ปัม๊ เก็บตวั อย่างทำงานได้อย่างปกติ คลปิ ยดึ ตลับยึด กระดาษกรองไม่ หลดุ จากตำแหน่งที่ตดิ ไว้ และชอ่ งทางนำอากาศเข้าไม่ถกู ปดิ กั้นหรอื บดบัง สายยางนำอากาศไม่ พับหรอื หกั งอ ฯลฯ การเกบ็ ตวั อยา่ งแบบติดตัวบคุ คล ต้องคอยตรวจเช็คเป็นระยะตลอดเวลาการเกบ็ ตัวอย่าง ตอ้ งปิด และถอดอปุ กรณท์ ันทที ผี่ ู้ปฏิบตั งิ านพกั หรือออกจากพืน้ ทก่ี ารทำงาน หลงั จากน้นั เมือ่ พร้อมแลว้ จงึ ค่อยเกบ็ ตัวอย่างตอ่ จนครบเวลาการทำงาน สำหรับตวั อย่างสำหรับการควบคมุ คุณภาพ (Field blank) ในการเก็บตัวอย่าง ควรมีอย่างน้อย 10% แต่ไมต่ ำกว่า 2 ตัวอย่าง โดยปฏบิ ตั เิ ช่นเดยี วกบั การเกบ็ ตัวอย่างปกติทุกรายการ ยกเว้นการดดู อากาศผา่ น ตวั อยา่ งเทา่ นนั้

22 4. เมื่อครบระยะเวลาในการเกบ็ ตัวอย่างอากาศตามทีก่ ำหนดไว้ ให้ปดิ ปั๊มเกบ็ ตัวอย่างอากาศ และบนั ทกึ เวลาทปี่ ดิ เคร่อื ง ถอดตลับยดึ กระดาษกรองออกจากคลิปยึดกระดาษกรองในตำแหนง่ ที่ชอ่ งนำอากาศเขา้ ของตลับยดึ กระดาษกรองอยดู่ า้ นบนอยา่ งระมดั ระวงั ให้มากทีส่ ดุ ระวังมิใหเ้ กดิ การกระแทก พลิกควำ่ ไปมา ปดิ จกุ พลาสติกสี แดงท่ชี ่องช่องนำอากาศเขา้ ของตลบั ยดึ กระดาษกรอง และปดิ จกุ พลาสติกสนี ำ้ เงินทสี่ ว่ นล่างของตลับยึดกระดาษ กรอง แล้วพันดว้ ยเทปกาวในแนวบนและล่างของตลับยึดกระดาษกรอง นำตลบั ยึดกระดาษกรองใสก่ ระเป๋าที่ เตรยี มไว้ลงในช่องที่ป้องกนั การกระทบกระเทือน เพอื่ เตรยี มนำมาวิเคราะห์ หรอื ส่งตวั อย่างไปวิเคราะหท์ าง ห้องปฏิบตั ิการตอ่ ไปพร้อมตวั อยา่ งสำหรบั การควบคุมคณุ ภาพ (Field blank) วิธกี ารวเิ คราะห์ (จากวธิ มี าตรฐาน NIOSH METHOD ใหใ้ ชว้ ธิ ีการวเิ คราะหด์ ว้ ยวิธกี ารชง่ั นำ้ หนัก) ดังนนั้ ขนั้ ตอนน การช่งั นำ้ หนกั ฝุ่นสามารถปฏบิ ตั ิได้ดงั นี้ 1. นำตลบั ยึดกระดาษกรองทเ่ี ก็บตวั อย่างแล้วไปใส่โถ โดยใชร้ ะยะเวลาเทา่ กบั ก่อนการเกบ็ ตวั อยา่ ง 2. ถอดตลบั ยดึ กระดาษกรองท่ีเกบ็ ตวั อย่างท่ผี ่านการดดู ความชื้นแล้วสว่ นที่ 1 2 และ 3 ออกจากกนั โดยใช้ อปุ กรณ์ถอดตลับหรือเหรยี ญบาทเลก็ บิดบรเิ วณรอยต่อแต่ละส่วนอยา่ งระมัดระวงั ดนั กระดาษรอง กระดาษกรองข้นึ โดยใช้อปุ กรณส์ ำหรับดนั กระดาษจากตลบั ยึดกระดาษกรองช่วยเพื่อใช้ปากคีบ คบี เฉพาะกระดาษกรองไปชั่งน้ำหนกั ด้วยเครอื่ งชง่ั ไฟฟ้าเครื่องเดิม บันทึกผลไว้ คา่ นำ้ หนักที่ได้เปน็ ค่านำ้ หนกั หลงั การเก็บตวั อยา่ งอากาศ 3. นำค่าทไี่ ดจ้ ากการช่งั นำ้ หนัก ไปคำนวณหาปรมิ ารความเขม้ ขน้ ของฝนุ่ ในอากาศ หน่วยเปน็ มิลลิกรัมตอ่ ลูกบาศก์เมตรอากาศ โดยใชส้ ูตร C = (W2 - W1 ) - ( B2 - B1) V C = ความเขม้ ข้นของฝนุ่ W1 = น้ำหนกั กระดาษกรองกอ่ นการเก็บตัวอยา่ งอากาศ W2 = น้ำหนกั กระดาษกรองหลงั การเก็บตัวอย่างอากาศ B1 = น้ำหนักกระดาษกรองของการควบคุมคุณภาพ (Field blank) กอ่ นการเก็บตัวอยา่ งอากาศ B2 = น้ำหนกั กระดาษกรองของการควบคมุ คุณภาพ (Field blank) หลังการเกบ็ ตัวอย่างอากาศ

23 การแปลผล ให้เปรยี บเทียบความเขม้ ขน้ ของฝนุ่ ท่คี ำนวณไดก้ ับคา่ ทีก่ ำหนดโดยกฎหมาย หรอื คา่ แนะนำจาก หนว่ ยงานทยี่ อมรับในระดบั สากล เชน่ NIOSH ACGIH ฯลฯ ว่าเกนิ กว่าคา่ ที่กำหนดหรือไม่ การเก็บตวั อย่างอนุภาคทอี่ ยใู่ นรปู ของฟมู การเกบ็ ตวั อย่างอนภุ าคทอ่ี ยู่ในรปู ของฟูมเช่น การเก็บตัวอยา่ งฟูมของตะกัว่ การเตรียมอปุ กรณ์ใชห้ ลักการ เดยี วกับหลกั การเกบ็ ตัวอย่างอนภุ าคทว่ั ไป ต่างกนั ทีว่ ิธวี ิเคราะหต์ ัวอยา่ ง(ทำใหข้ น้ั ตอนของการเตรยี มอุปกรณ์ ต่างกันเลก็ น้อย) และ ชนดิ ของกระดาษที่ใช้ เชน่ NIOSH METHOD:7082 (LEAD by Flame AAS) กำหนดให้ กระดาษกรองทใ่ี ชใ้ นการเกบ็ ตัวอย่างตะกั่วในอากาศตอ้ งเปน็ ชนิด Cellulose ester membrane ขนาด pore size ไมเ่ กิน0.8 ไมโครเมตร สำหรบั การวเิ คราะห์ตะก่วั ในหอ้ งปฏบิ ัตกิ ารใชว้ ธิ กี ารวิเคราะห์ แบบ ATOMIC ABSORPTION SPECTROPHOTOMETER,FLAME จึงสามารถนำชุดตลับกระดาษกรองทเ่ี ก็บตวั อยา่ งเรยี บรอ้ ย แลว้ ส่งหอ้ งปฏบิ ตั ิการเพ่ือนำไปวเิ คราะห์ด้วยวิธีการดังกลา่ วไดเ้ ลย ทำใหข้ ้ันตอนของการเตรียมอุปกรณ์ไมต่ ้องนำ กระดาษกรองไปดดู ความช้ืน และชัง่ น้ำหนัก ส่วนการปรบั เทียบเครือ่ งมอื การเตรียมอุปกรณ์ การเตรยี มField blanks และการแปรผล กใ็ ชห้ ลกั การเดียวกับการเกบ็ อนุภาคอืน่ ๆ การเกบ็ ตวั อยา่ งมลพษิ ทเ่ี ป็นก๊าซและไอ การเกบ็ ตวั อย่างอากาศมลพษิ ทางอากาศทีเ่ ป็นก๊าซและไอระเหยท่ีเปน็ สารอนิ ทรยี ์ สารไฮโดรคาร์บอน นิยมใช้ หลอด Charcoal tube หรอื ผงถา่ นกัมมันต์ ซ่ึงเปน็ วธิ ีการเกบ็ ตัวอย่างอากาศโดยใชห้ ลักการดูดซับ โดยอาศยั รู พรุนของผงถ่าน การเกบ็ ตัวอย่างมขี ั้นตอนท่ีตอ้ งดำเนนิ การ ดังตอ่ ไปน้ี 1.เตรียมอุปกรณเ์ ก็บตัวอยา่ งมลพิษทางอากาศท่ีเป็นก๊าซและไอระเหยดว้ ยหลอดผงถา่ นกัมมันต์ • หลอดผงถา่ นกมั มนั ต์ตามที่กำหนดใน NIOSH Method ซึ่งโดยทวั่ ไปมกั ใชค้ ือหลอดผงถา่ นกัมมนั ต์ชนิด 100 mg /50 mg

24 • ปม๊ั ดดู อากาศทส่ี ามารถปรบั อัตราการไหลในระดบั ตำ่ ได้ (Low flow pump) เนอ่ื งจากการเกบ็ ตวั อย่าง ด้วยวิธนี จ้ี ะใช้อัตราการไหลทตี่ ่ำมากๆ • สายยาง พรอ้ ม tube holder ทีไ่ มท่ ำปฏิกริ ยิ ากบั สารมลพษิ น้นั ๆ และ tube holder สามารถนำไขควง มาหมุนเพ่อื ปรบั อัตราการดดู อากาศใหเ้ ป็นชนดิ Low flow ข้อควรระวัง คือทกุ คร้ังทมี่ กี ารปรับอตั ราการ ไหลที่ tube holder เรยี บร้อยแล้วใหต้ ิดฉลากพรอ้ มเขียนเบอร์ให้ตรงกบั หมายเลขปม๊ั ทใ่ี ชห้ รอื เปน็ ไปได้ ให้เขยี นอัตราการดูดอากาศติดไปดว้ ยก็จะย่ิงดีเพื่อป้องกันการสลบั สาย tube holder • พาราฟลิ ์ม • ซองบรรจุหลอดผงถ่านกมั มนั ตเ์ พอื่ สง่ วเิ คราะห์ • กระดาษกาวพรอ้ มปากกาสำหรับจดบนั ทึก • แบบบนั ทึกการเกบ็ ตัวอย่างมลพิษทางอากาศ

25 อ้างอิง นายณฐั พงศ์ แหละหมนั สำนกั โรคจากการประกอบอาชีพและส่ิงแวดลอ้ ม.(2548). หลกั การใชเ้ ครอ่ื งมือ และ การตรวจประเมินฝุ่น และสารเคมีในบรรยากาศการทำงาน. สบื คน้ 16 มนี าคม 2564,จาก http://envocc.ddc.moph.go.th/uploads/Menu/rayong/dust_chem_IH_19_22_12_60.pdf การประเมนิ และการเกบ็ ตวั อยา่ งมลพิษทางอากาศ. สบื คน้ 16 มีนาคม 2564,จาก http://envocc.ddc.moph.go.th/uploads/Menu/rayong/air.pdf?fbclid=IwAR0dZG_4L9W4ehUy4 MTXml6a2aPG3KeOhkAE09-4-ZhK7WCuDPE4RXfM8dM