เครื่องมือและอุปกรณ์สำหรับการเก็บตัวอย่างอากาศที่เกี่ยวข้องกับอนุภาคหรือไอระเหย 303

เครอื่ งมือและอปุ กรณ์สำหรับกำรเก็บตัวอยำ่ งอำกำศ ทเ่ี ก่ยี วขอ้ งกบั อนภุ ำคหรอื ไอระเหย โดย นำงสำวชลธิชำ บญุ สิทธ์ิ รหสั นักศึกษำ 6240311303 สำขำอำชีวอนำมัยและควำมปลอดภยั มหำวทิ ยำลัยสงขลำนครินทร์ วิทยำเขตสุรำษฏร์ธำนี

เครื่องมอื และอปุ กรณ์สำหรบั กำรเก็บตัวอย่ำงอำกำศที่เก่ยี วข้องกับอนุภำคหรอื ไอระเหย มลพิษทำงอำกำศอำจแบ่งได้2 ประเภท คอื อนุภาค (Particulates) หมายถงึ สารทกุ ชนดิ ไม่ว่าจะอยใู่ นรปู ของแขง็ หรอื ของเหลวที่สามารถแขวนลอยอยู่ใน บรรยากาศไดใ้ นระยะเวลาใดเวลาหน่งึ และอาจเข้าสรู่ ะบบทางเดนิ หายใจคนได้ อนภุ าคของแข็ง เช่น ฝุ่น ฟูม ควนั ขี้เถา้ เสน้ ใย อนภุ าคของเหลว ไดแ้ ก่ละออง(mist) และ หมอก(fog) ก๊าซ หมายถึง สภาวะของของไหลทีไ่ รร้ ปู ทรงของสารเคมีที่อาจเปลีย่ นแปลงไปสู่ สภาวะของเหลว หรอื ของแข็ง โดยผลร่วมกนั ระหว่างการเพิ่มความดนั และการลดอณุ หภูมิ ไอ หมายถึง สภาวะการเปน็ ก๊าซของสารซ่งึ โดยปกติแลว้ ภายในอุณหภูมหิ ้อง และความดนั ปกติจะอยใู่ นสภาวะ ของแขง็ หรือของเหลว ไอน้นั จะทาให้เปล่ียนแปลงกับไปเป็น สภาวะของแขง็ หรอื ของเหลวไดโ้ ดยการเพิม่ ความดนั หรือลดอณุ หภูมิ เครอื่ งมือท่ใี ชใ้ นกำรเก็บตัวอย่ำงมลพษิ ทำงอำกำศ 1.เครอ่ื งมือชนดิ ท่ีอา่ นคา่ โดยตรง(Direct reading instruments) เคร่ืองมือท่รี วมเอาการเกบ็ ตวั อยา่ งและวิเคราะห์ไว้ในเคร่ืองมอื นนั้ ๆ สามารถแสดงผล การตรวจวดั ในเชงิ ปริมาณได้ทนั ทที ี่ทาการตรวจวดั โดยแสดงที่หนา้ ปดั เคร่ืองบันทึก หรือ แสดงผลทตี่ ัวกลางทีเ่ กย่ี วขอ้ งกบั การเก็บตวั อยา่ งอากาศ เช่น หลอดตรวจวดั ฯลฯ เคร่ืองมอื ประเภทน้ีมีข้อดีและข้อจากัดดงั นี้ ข้อดี -สามารถประมาณค่าความเขม้ ข้นของมลพษิ ทางอากาศไดท้ นั ที -บางชนดิ สามารถบันทึกความเขม็ ขน้ มลพษิ ทางอากาศได้อย่างต่อเน่ือง ตลอดเวลา

-ลดปญั หาขนั้ ตอนและเวลาในการทางาน -ลดปญั หาขอ้ ผดิ พลาดทีเ่ กิดจากการเก็บตวั อย่างและวิเคราะห์ตวั อย่าง -ลดปญั หาการใชเ้ คร่ืองมือไม่ถูกต้องจากบุคคลที่ไม่ได้รบั การฝกึ -เครอ่ื งมือบางชนิดถกู ออกแบบมาให้มีระบบเตือนภยั โดยสามารถแสดงออกในรูป ของแสง หรือเสยี งทั้งน้เี พ่ือเตือนผปู้ ฏบิ ตั งิ านใหท้ ราบถงึ สภาวะทเี่ ปน็ อันตราย ขอ้ จากัด –ราคาแพง - อาจต้องทาการตรวจปรับความถกู ต้องบ่อย ดงั นั้นการขาดเครอื่ งมอื ตรวจปรับความถกู ต้องจงึ เปน็ ปญั หาตอ่ การ ใชเ้ คร่อื งมือประเภทนม้ี าก เคร่ืองมอื ท่อี ำ่ นผลกำรตรวจวดั ทำงหนำ้ ปัด ท่ีนิยมใชไ้ ด้แก่ 1.เคร่ืองมือท่ีอาศัยหลักการกระจายของแสง (Light scattering) สาหรบั การเก็บและ วิเคราะหอ์ นภุ าคในอากาศ เชน่ เครือ่ งมือที่ตรวจวดั ปริมาณฝุน่ ท่เี ข้าถึงถงุ ลมปอดชนดิ ที่อ่านค่า ไดท้ นั ที 2.เครอ่ื งมือที่อาศัยหลกั การแตกตัวเป็นไอออน (Ionization) สาหรบั การตรวจวดั ก๊าซและ ไอ เชน่ เครอ่ื งวัด VOC

3.เครอื่ งมือที่อาศัยหลกั การวัดความเข้มข้นของแสง (Photometry) สาหรบั การตรวจวัด ก๊าซและไอ เช่น เครอื่ ง Miran vapor analyzer 4.เครอื่ งมือที่อาศัยหลกั การแยกชัน้ ของกา๊ ซโดยการซมึ ผ่านวตั ถดุ ูดซับ (Gas chromatography ) เชน่ Portable GC เครอื่ งมอื ที่อ่ำนคำ่ โดยตรงท่ีแสดงผลตวั กลำง เครือ่ งมือท่ีอา่ นคา่ โดยตรงทแ่ี สดงผลตัวกลาง ที่นยิ มใชไ้ ด้แก่ หลอดตรวจวัด (Detector tube) จะตอ้ งใชก้ ับเคร่ือง เก็บตัวอยา่ งอากาศรว่ มด้วย เปน็ ชนดิ Squeeze bulb หรอื Hand piston pump หรือ Peristallic pump เป็น ตน้

- เครื่องมือทไ่ี ม่สำมำรถอ่ำนคำ่ ไดท้ ันที ชดุ อปุ กรณ์เก็บตัวอย่างอากาศ (Sample collection device) -อปุ กรณส์ ำหรับกำรเกบ็ ตัวอยำ่ ง ก๊ำซ / ไอระเหย

2.เครือ่ งมือเกบ็ ตัวอย่ำงอำกำศผำ่ นอุปกรณท์ เี่ ปน็ ตัวกลำงในกำรเก็บและวเิ ครำะห์ทำงหอ้ งปฏบิ ตั ิกำร โดยท่วั ไปจะอาศัยหลักการแทนท่ีอากาศ เช่น Personal air sampler pump หรอื High volume pump ซ่ึงชดุ เคร่อื งมือดงั กล่าวประกอบดว้ ย 1.เครอ่ื งมือเกบ็ ตัวอยำ่ งอำกำศ ได้แก่ -ทางเข้าของอากาศ (air inlet) -อุปกรณ์ควบคุมการไหลอากาศ (air flow controller) เปน็ ส่วนท่ี ควบคุมอัตราการไหลของอากาศผา่ นเคร่ือง -มาตรวัดอตั ราการไหลของอากาศ (air flow meter) เป็นสว่ นทีว่ ัดอัตราการไหลอากาศทาให้ทราบว่าขณะท่เี กบ็ ตวั อยา่ งอากาศน้ันมีอัตราการไหลของอากาศเทา่ ใด เพ่อื ใช้ในการคานวณหาปริมาตรอากาศทีผ่ ่านเคร่ืองเก็บ ตวั อยา่ งอากาศ มาตรวัดนจ้ี ะตอ้ งคงที่ ตลอดเวลาทเ่ี กบ็ ตัวอยา่ งอากาศ -เครอ่ื งดดู อากาศ (air mover) เป็นอุปกรณท์ ีด่ ดู อากาศให้ไหลผา่ น อปุ กรณ์เกบ็ ตัวอย่างอากาศ -ทางอากาศออก (air outlet) -สวิทซค์ วบคมุ การเปิด-ปิดเคร่อื งมือ 2.อปุ กรณส์ ะสม (Collection devices) 1.อุปกรณส์ ะสมอนุภาค ไดแ้ ก่ กระดาษกรอง ซึง่ มโี ครงสร้างทเี่ ป็นรูพรุน มีรูปร่างภายนอกทสี่ ามารถวัดได้ คอื ความหนาและพื้นทีห่ นา้ ตัดท่ีอากาศไหลผ่าน กระดาษกรองมหี ลายชนดิ และสง่ิ ที่แตกต่างกนั ของกระดาษกรอง คือ

โครงสร้างภายในโดยกระดาษกรองจะถูกบรรจุไว้ภายในตลับยดึ กระดาษกรอง (Casette filter holder) โดยมี แผน่ รองกระดาษกรอง (Support pad หรอื back up filter) รองรบั อยู่อาจใชร้ ่วมกบั cyclone ก็ได้ หลกั การ ทางานของอุปกรณส์ ะสมอนภุ าคอาศยั หลกั การกรอง หลักแรงดงึ ดูดของโลก และหลักแรงสู่ศนู ยก์ ลางตลับยดึ กระดาษกรองอาจเปน็ ชนิด 2 ชน้ั หรอื 3 ชั้น ประกอบดว้ ยสว่ นทใ่ี ห้อากาศเข้า และออก อากาศจะถกู ดูดโดย เครื่องดดู อากาศผา่ นตลับยดึ กระดาษกรองสว่ นท่ีให้อากาศเข้า อากาศที่มีมลพิษกจ็ ะตดิ อยู่บนแผ่นกระดาษกรองท่ี อย่ภู ายใน ซึ่งเมื่อนาไปวิเคราะหท์ างห้องปฏิบัตกิ ารจะทาใหท้ ราบปริมาณสารพษิ ในอากาศได้ กระดาษกรองท่ีใช้ กันอยา่ งแพร่หลายมีหลายชนิด คอื 1.1 กระดาษกรองชนิดเซลลโู ลส (Cellulose filter paper) ทาจากเยื่อเซลลูโลส คุณสมบตั ิของกระดาษกรองชนดิ นี้มสี ว่ นประกอบของข้ีเถา้ ขัน้ ต่า ไม่ฉีกขาดง่าย ดดู ซบั ความช้ืน มคี วามตา้ นทานต่อการไหลของอากาศสงู และมี ราคาแพง 1.2 กระดาษกรองชนิดใยแกว้ (Glass fiber filter) ทาจากใยแกว้ ละเอียด คุณสมบัติของกระดาษกรองชนิดน้คี ือ ไมด่ ูดความชน้ื ทนตอ่ ความร้อน ไมท่ าปฏกิ ิริยากบั มลพษิ ที่เก็บ มคี วามตา้ นทานต่อการไหลของอากาศต่า กระดาษ กรองชนิดน้ีมสี ว่ นประกอบของซิลิกษาอย่ดู ้วย ดังน้ันในการเกบ็ ตวั อย่างอากาศ ถา้ ต้องการวิเคราะหห์ าซิลกิ า้ ก็ไม่ควรใช้กระดาษกรองชนิดน้เี พราะจะทาให้ผลการวิเคราะห์ผดิ พลาดได้ 1.3 กระดาษกรองชนิดพลาสติก (Plastic fiber filter) ทาจากใย Ultra fine หรือ perchlorvinyl มีคณุ สมบตั ิ เหมือน Glass fiber filter มปี ระสทิ ธภิ าพในการเก็บสงู และตา้ นทานต่อการไหลของอากาศค่อนขา้ งต่า ละลายนา้ ไดด้ ีในตัวทาละลายบางชนดิ ดังน้นั จงึ งา่ ยต่อการวเิ คราะห์ ข้อเสียคือ มคี วามยืดหยนุ่ ต่า ฉกี ขาดง่าย ประสิทธภิ าพ การเก็บจะลดลงเม่ืออากาศมีละอองของเหลว(Liquid droplets)ปนอยู่ 1.4 กระดาษกรองชนิดเมมเบรน (Membrane filter) ทาจากเรซิน (resin) ไดแ้ ก่ เซลลูโลสเอสเตอร์ (Cellulose ester) โพลไี วนลิ คลอไรด์ (Polyvinyl chloride) อะคโี ลไนไตรล์ (Acrylonitrile) กระดาษกรองชนดิ น้ีมขี นาด Pore size น้อยมาก ดังนนั้ สามารถเกบ็ อนภุ าคทมี ขี นาดเลก็ มากถึง 0.001 ไมครอน มีความต้านทานต่อดา่ งและ กรดทเ่ี จือจาง สารละลายอนิ ทรีย์บางชนิด ละลายไดด้ ีในอะซีโตนคลอโรฟอร์ม มีคณุ สมบัตใิ นการเก็บมลพิษได้ดี ไม่ ดดู ซบั ความชื้น มีข้อเสยี คือเปราะ ฉีกง่าย ความตา้ นทานต่อการไหลอากาศสูง

1.5 กระดาษกรองชนิดซลิ เวอร์เมมเบรน (Silver membrane filter) เปน็ กระดาษทีท่ ามาจากเรซนิ แต่มีส่วนผสม ของแรเ่ งนิ เหมาะสาหรบั การเก็บตวั อย่างควอทซ์ 1.6 กระดาษกรองชนิด นวิ คลีพอร์ (Nuclepore filter) มีลักษณะเหมือน กระดาษกรองชนดิ เมมเบรน แต่โครงง สร้างแตกต่างกันคือ ใส มรี ูPore size สม่าเสมอ ความต้านทานต่อการไหลอากาศสูงไม่เปราะฉกี งา่ ย 4.ถุงเก็บตัวอย่ำงอำกำศ (Sampling bag) ใชส้ าหรับเกบ็ ตัวอยา่ งมลพิษ ทางอากาศท่ีเป็นกา๊ ซและไอ มอี ยู่หลาย ขนาด ทาจากพลาสตกิ ชนดิ ต่างๆ เชน่ Mylar Teflon หรือ Scotch park ลักษณะของถุงจะมีวาวลห์ รอื ลนิ้ ปิดเปดิ เพ่ือเก็บตัวอย่างอากาศ หรือถ่ายตวั อยา่ งท่ีมีมลพิษสูเ่ ครื่องวิเคราะหผ์ ล 3.เครอื่ งมือตรวจปรับความถูกตอ้ งของเคร่ืองเกบ็ ตวั อยา่ งอากาศ (Pump calibrator) อปุ กรณท์ ่ใี ช้ในกำรตรวจปรับควำมถูกต้องของเคร่อื งเก็บตัวอย่ำงอำกำศ สำมำรถแบ่งได้ ดงั นี้ -วดั ปรมิ าตรโดยตรง เช่น Spirometer, Bubble meter, Wet-test meter -วัดอตั ราการไหลเชิงปริมาณ เชน่ Rotameter -วดั อัตราการไหลเชงิ มวล เช่น Thermal meter -วดั ความเร็วของการไหล เช่น Pitot tube

กลวธิ ใี นการเกบ็ ตัวอย่างอากาศ ในการกาหนดกลวิธกี ารเกบ็ ตัวอยา่ งอากาศทางสขุ ศาสตรอ์ ตุ สาหกรรม นกั สุข ศาสตรฯ์ สามารถออกแบบกลวธิ ีให้เหมาะสมตามวตั ถปุ ระสงค์ของการตรวจวดั เช่น ต้องการประเมินการ สมั ผสั ตลอดเวลาการท างานในสภาพปกติ หรือต้องการนาไปเปรียบเทียบกับค่า TLV-TWA หรือ ต้องการประเมินใน กรณี worst case เช่น คนงานทีท่ าหน้าทเ่ี ทสารลงถังผสม ซึ่งมรี ะยะเวลาการ ท างานเพียง 15 นาที หรือเม่อื มี เร่ืองร้องเรยี น หรอื เม่ือต้องการประเมินการท างานของระบบ ควบคมุ เปน็ ตน้ ไม่วา่ วัตถุประสงคใ์ นการเก็บหรือ ตรวจวดั นัน้ จะเป็นอะไร นักสุขศาสตร์จะต้อง ตอบคาถาม What, Where, When, Why, How และ whom ก็ สามารถกาหนดกลวิธกี ารเก็บ ตัวอย่างได้ คาถามเหลา่ นี้มีความหมายดงั นี้ อะไร ( What) จะทาการตรวจวดั อะไร สารเคมีอะไร เป็นสารอันตรายประเภทใด เช่น สาร กอ่ มะเร็ง สารระคาย เคอื งฯลฯ ที่ไหน (Where) จะตรวจวดั ทีไ่ หน ท่ีตวั บุคคลหรือพ้ืนท่ี หรือจดุ ท่มี สี ารฟุ้งกระจายออก จากกระบวนการผลติ ทิศทางของลมมีผลกระทบต่อตาแหน่งท่ตี ้ังหรือไม่ เป็นต้น เมือ่ ไร (When) จะตรวจวัดเมือ่ ไร กาหนดวัน เวลาที่ตรวจวัด กะกลางวนั หรือกะกลางคืน ฤดูกาลอาจมีผลตอ่ ความเข้มข้นของสาร เช่น ฤดูหนาวหน้าตา่ งปิด สว่ นฤดรู ้อนเปดิ พัดลมและเปดิ หน้าต่าง หากเป็นหอ้ งท่ีปรับ อากาศฤดูกาลอาจมีผลกระทบนอ้ ยหรือไมม่ ี แต่อัตราการดึงอากาศ เข้าและระบายอากาศออกในแต่ละช่วงของปี อาจมีผลกระทบได้ ทำไม (Why) วัตถุประสงคข์ องการตรวจวดั คืออะไร ตอ้ งการประเมินการสัมผสั สารของ ผู้ปฏบิ ัตงิ าน? ตอ้ งการ นาไปเปรียบเทยี บกบั ค่า TLV-TWA หรือ STEL? ต้องการประเมนิ ระบบ ควบคุม? อย่ำงไร (How) วธิ ที ต่ี รวจวดั ทาอยา่ งไร มวี ิธกี ารเก็บตวั อย่างมาตรฐาน(NIOSH Metod) หรือไม่ อุปกรณ์และ เคร่ืองมือที่ต้องใช้ หรอื ต้องใช้เคร่ืองมอื อา่ นคา่ โดยตรง(Direct reading) ท่ใี คร(Whom) ถา้ ต้องการตรวจวดั ทตี่ ัว ผ้ปู ฏิบตั ิงาน จะเลอื กใคร คนงานทม่ี ีการสัมผัส สูงสุด คนท่มี ีนิสัยทเ่ี ส่ียงต่อการได้รบั สารเข้าสรู่ า่ งกาย กลวธิ ีในการเก็บตัวอย่างอากาศ จานวนตวั อย่างและชว่ งเวลาในการเก็บตวั อย่างมี 4 ประเภท ซง่ึ แตล่ ะประเภทจะ มีข้อดีและข้อเสยี ที่แตกต่างกันดังน้ี

1.การเก็บตวั อย่างเพียงหน่งึ ตัวอยา่ งตลอดเวลา 8 ชวั่ โมงหรอื ตลอด ช่วงเวลาการทางาน(Single sample for full period) ความเขม้ ข้น ของมลพิษหรือปัจจัยเสย่ี งที่วัดไดจ้ ากการเก็บตัวอย่างดว้ ยวธิ ีนี้จะสะท้อนถึงความเข้มข้น เฉลย่ี ของมลพิษทผ่ี ู้ปฏิบตั งิ านสัมผัส 2. การเกบ็ ตวั อย่างหลายตวั อยา่ งต่อเน่ืองกนั ในเวลา 8 ชั่วโมงหรือตลอดเวลาการทางาน(Consecutive samples for full period) เช่นเก็บ 4 ตัวอยา่ งๆละ 2 ชั่วโมง ซึ่งสามารถแก้ปญั หาการอุดตันของกระดาษกรองได้ 3. การเก็บตวั อยา่ งต่อเนื่องมากกว่า 1 ตัวอยา่ งโดยระยะเวลาการเก็บ ตวั อยา่ งทงั้ หมด น้อยกว่า 8 ชว่ั โมง (Single samplefor partial period) เชน่ เกบ็ 4 ตวั อยา่ งๆละ 1 ชวั่ โมง เน่ืองจาก ต้องคานึงถงึ คา่ ใชจ้ ่าย 4 . การ เกบ็ ตวั อย่างในช่วงสนั้ ๆหลายตัวอย่าง (grab sampling) คอื การเกบ็ ตวั อยา่ งอากาศโดยใชร้ ะยะเวลาการเกบ็ ตวั อย่างสนั้ ๆ ไมเ่ กนิ ตัวอย่างละ 15 นาที

หมำยเหตุ : ระยะเวลาในการเกบ็ ตวั อยา่ งทง้ั หมดในแตล่ ะพื้นที่หรอื แต่ละบุคคลจะต้องสะทอ้ นระยะเวลาในการทา งานของผปู้ ฏิบตั งิ าน ซึ่ง NIOSH กาหนดระยะเวลาในการเก็บไมน่ ้อยกวา่ 70% ของเวลาทัง้ หมด กำรเก็บตวั อยำ่ งมลพษิ ทีเ่ ปน็ อนุภำค อนภุ าค (Particulate) คือสารทกุ ชนดิ ในรูปของแขง็ หรือของเหลวทแี่ ขวนลอยอยใู่ น อากาศและมีโอกาสทีผ่ ูป้ ฏบิ ตั งิ านในบริเวณนนั้ จะหายใจเข้าสู่ระบบทางเดินหายใจได้ ซึ่งอันตรายทเี่ กิดขึน้ อย่กู บั ขนาด และความเข้มของอนภุ าค โดยขนาดของอนภุ าคจะเป็นตัวกาหนดตาแหนง่ ของระบบทางเดนิ หายใจท่ี อนุภาคจะไปเกาะติดอยู่ACGIH (American Conference of Governmental Industrial Hygienists) ไดจ้ าแนก ประเภทของอนุภาคตามขนาดของอนุภาคท่ีมีผลกระทบต่อสุขภาพ โดยแบง่ อนุภาคออกเปน็ 3 ประเภท คือ 1. อนุภำคทส่ี ำมำรถเข้ำสรู่ ะบบทำงเดนิ หำยใจส่วนต้นได้ (Inhalable Particulate Matter ;IPM) หมายถึง อนภุ าคที่อาจก่อใหเ้ กดิ อันตรายเม่ือสะสมในบรเิ วณต่างๆของระบบทางเดนิ หายใจ ซ่ึงจะเปน็ อนุภาคที่มีขนาด เสน้ ผา่ ศูนยก์ ลางเลก็ กวา่ 100 ไมครอน 2.อนุภำคทส่ี ำมำรถเขำ้ สรู่ ะบบทำงเดนิ หำยใจส่วนตน้ ได้ (Thoracic Particulate Matter ;TPM) หมายถงึ อนุภาคท่ีอาจก่อให้เกิดอันตรายเมือ่ สะสมอย่บู นตาแหน่งใดๆของทอ่ ลม และบริเวณแลกเปลี่ยนก๊าซของปอด ซึ่งจะ เป็นอนภุ าคท่ีมีขนาดเสน้ ผ่าศูนย์กลางเลก็ กวา่ 25 ไมครอน 3.อนุภำคที่สำมำรถเข้ำสู่ระบบทำงเดนิ หำยใจบริเวณแลกเปล่ยี นก๊ำซ (Respirable Particulate Matter: RPM) อนุภาคที่อาจก่อให้เกิดอนั ตรายเม่ือสะสมอยู่ในบรเิ วณท่ีมีการแลกเปล่ยี นกา๊ ซของปอด ปอด ซง่ึ จะเป็นอนภุ าคท่ีมี ขนาดเส้นผา่ ศนู ยก์ ลางเลก็ กว่า 10 ไมครอน

กำรเก็บตัวอย่ำงมลพิษทำงอำกำศทเ่ี ป็นอนภุ ำค แบง่ ออกไดด้ งั น้ี 1.การเก็บตวั อย่างมลพิษทางอากาศท่เี ปน็ อนภุ าคทั้งหมด (Total particulate) หรอื ฝุ่นรวม (Total dust) 2.การเกบ็ ตัวอย่างมลพษิ ทางอากาศท่ีเป็นอนภุ าคขนาดเล็กกวา่ 10 ไมครอน (Respirable particulate) หรอื ฝ่นุ ขนาดทีส่ ามารถเขา้ ถงึ และสะสมในถุงลมของปอดได้ (Respirable dust) ตัวอย่ำงค่ำมำตรฐำนปริมำณฝุ่นในบรรยำกำศกำรท ำงำนโดยเฉล่ยี ตลอดระยะเวลำกำรทำงำนปกติ เครอ่ื งมอื สำหรับกำรเก็บตัวอยำ่ งมลพิษทำงอำกำศทีเ่ ป็นอนุภำคโดยกำรกรอง 1.ช่องเปิดให้อากาศเขา้ (Air inlet) ปกตจิ ะตอ่ ท่อนาอากาศเข้า ลักษณะจะเปน็ ชอ่ งปดิ แบบรูกลมเพ่ือให้ฝุ่น สามารถกระจายตัวไปตามพืน้ ที่หน้าตดั ของตวั กรองได้อยา่ งสมมาตร 2.อปุ กรณส์ ะสมอนุภาค (Collector) ประกอบดว้ ยตวั กรองอนุภาค (Filter) หรือกระดาษกรองและตลบั ใส่ตวั กรอง (Casette filter holder)

เป็นอปุ กรณ์ทใี่ ชใ้ นการเก็บสะสมอนภุ าคสาหรบั นามาวิเคราะห์ตอ่ ไป โดยตลบั ใสต่ วั กรองจะทาหนา้ ทรี่ องรบั ไมใ่ ห้ ตวั กรองรว่ งหล่น ฉกี ขาด หรือเสยี หายขนาดใช้งาน 3.ส่วนเชอ่ื มตอ่ (Connector) ได้แก่ขอ้ ต่อ และสายยาง/พลาสตกิ เช่อื มต่อระหว่างดา้ นหลังของตลับใส่ตัวกรอง (Air outlet) กับปั๊มดูดอากาศ สายพลาสติกนี้จะต้องไม่มีรูร่ัว และไม่ทาปฏิกริ ิยาเคมกี บั อนภุ าคทตี่ ้องการเกบ็ เช่น ตวั อย่างสายยางนาอากาศชนิด Tigon tube 4.อปุ กรณว์ ดั อตั ราการไหลของอากาศและปมั๊ ดูดอากาศ (Air flow meter & Pump)ประกอบด้วยมเิ ตอร์วดั อัตรา การไหลของอากาศ (Air flow meter) สว่ นควบคุมการไหลของอากาศ (Flow control value) และป๊มั ดูดอากาศ (Personal pump) ปัจจุบนั มมี เิ ตอรว์ ัดอัตราการไหลของอากาศท้ังแบบทเ่ี ปน็ โรตามเิ ตอร์ หรือแบบลกู ลอย และ แบบตัวเลขดจิ ิตอลติดตัง้ รวมอยใู่ นสว่ นของปมั๊ ดดู อากาศ

5.อุปกรณส์ ารับคัดแยกขนาดฝุ่น Cyclone สาหรบั คัดแยกขนาดฝนุ่ ท่ีมีขนาดเลก็ กว่า 10 ไมครอน มหี ลายชนิด แต่ ละชนิดตอ้ งใช้อัตราการไหลของอากาศทีแ่ ตกต่างกัน เชน่ Nylon cyclone อัตราการไหลของอากาศ 1.7 ลติ ร ตอ่ นาท,ี HD cyclone อัตราการไหลของอากาศ 2.2 ลติ ร ต่อนาที, Aluminum Cyclone อตั ราการไหลของอากาศ 2.5 -2.8 ลติ ร ต่อนาทฯี ลฯ ลกั ษณะและหลกั การทางานของ cyclone เปน็ อุปกรณท์ ่ีอาศยั หลกั การหมุนวนของอากาศในสว่ นของ cyclone ทีม่ ีรูปทรงกระบอกและทรงกรวย โดยอากาศถูกดงึ เขา้ มาน้นั จะมีทิศทางในแนวเส้นสมั ผัสกับเส้นรอบวง ของทรงกระบอก ชอ่ งเข้าของอากาศที่อยู่บรเิ วณด้านบนของ cyclone ทาให้เกดิ การหมุนวนสองชนั้ ของอากาศข้ึน อากาศที่จะเข้ามาหมนุ วนชดิ ผนงั ของ cyclone มีทิศทางด่ิงลง แล้วจึงหมุนวนย้อนกลบั ข้ึนด้านบน โดยหมุนวนอยู่ ท่แี กนกลางของ cyclone ขนึ้ ไปสู่ทางออกซึ่งมีกระดาษกรองดกั อยู่ ขณะท่เี คล่ือนที่ไปกบั อากาศอนุภาคอาจชนเข้า กับผนงั ของ cyclone และติดอย่บู นผวิ น้ัน หรอื อาจตกลงสู่ด้านลา่ งเนอ่ื งจากมวลมากและไมส่ ามารถเปลย่ี นทศิ ทางการไหลมากับอากาศได้ ดงั น้ันจึงมเี พียงอนภุ าคขนาดเลก็ ท่ียังคงสามารถเคล่ือนที่ตามกระแสอากาศได้ และ เคล่อื นที่มาเกาะอยบู่ นกระดาษกรอง ซ่งึ จะถูกนาไปวเิ คราะห์ตอ่ ไป 6.คลปิ ยดึ อปุ กรณ์ Cassettes Holder clip สาหรับบรรจุตลบั ใส่ตัวกรอง (Casette filter holder) และมีคลิป หนบี เพ่ือติดตงั้ ในขณะทาการเก็บตวั อย่างอากาศ

7. - ขาต้ัง Tri-pot เครอื่ งมือสำหรบั กำรเก็บตัวย่ำงมลพิษทำงอำกำศที่อำศัยแรงโนม้ ถ่วงของโลกในกำรแยกขนำดของอนุภำค เคร่อื งมอื ทใี่ ชใ้ นกำรประเมนิ ฝนุ่ ฝ้ำย เครอื่ งมือท่ีใชใ้ นการเกบ็ ตัวอย่างฝนุ่ ฝ้ายในอากาศตามมาตรฐานที่ทาง OSHA กาหนด คือ Vertical Elutriator(Lumsden-Lynch Vertical Elutriator) Elutriators เปน็ อปุ กรณเ์ ก็บตัวอย่างอากาศชนดิ อนภุ าคทอ่ี าศัยแรงโนม้ ถ่วงของโลกในการแยกขนาดของอนุภาค โดยทั่วไป อนภุ าคท่มี ีขนาดใหญ่กว่า 3 ไมโครเมตร จะถูกแยกออก ดังน้ันโดยทั่วไปจึง ใชอ้ ปุ กรณ์น้ีในการวิเคราะห์ Respirable dust และ Thoracic dust อปุ กรณ์ประเภทน้ีมี 2 ชนดิ คอื Vertical และ Horizontal Vertical Elutriator เป็นอุปกรณ์ที่ OSHA ได้กาหนดใหใ้ ชใ้ นการเก็บตวั อย่างอากาศเพอื่ วิเคราะหห์ าปริมาณฝุ่นฝ้ายในอากาศ ทางเขา้ ของอากาศมเี ส้นผา่ นศูนย์กลาง 2.7 ซม และทางออกสกู่ ระดาษกรองมีขนาดเส้นผา่ นศูนย์กลาง 3.7 ซม ความสงู ของ Elutriator เทา่ กบั 70 ซม และเสน้ ผา่ นศนู ย์กลางเท่ากบั 15 ซม. ทางานด้ายอัตราการไหลของเท่ากับ 7.4 ลติ ร/นาที ความเร็วลมภายในElutriator เท่ากบั ความเรว็ ปลายของอนภุ าคทม่ี ี Aerodynamic diameter 15

ไมโครเมตร กล่าวคอื อนภุ าคทีไ่ ปถึงกระดาษกรองควรมีขนาดไมเ่ กนิ 15 ไมโครเมตร อย่างไรก็ตามเนื่องจาก ทางเข้าของอากาศซึ่งมีขนาดเพยี ง 2.7 ซม.ทาให้อากาศไหลเข้าสู่ Elutriator ในลักษณะเปน็ ลาอากาศ(jet) Horizontal Elutriator อากาศไหลเข้าสู่ Elutriator ในทศิ ทางทีข่ นานกับพ้ืน ผ่านช่องวา่ งแคบระหวา่ งช่องของแผน่ สะสมอนุภาคท่ี วางเรยี งกนั อยู่หลายแผน่ อย่างชา้ ๆ อนภุ าคทม่ี ีความเรว็ ปลายมากกว่าอัตราส่วนของช่องวา่ งระหว่างแนวและเวลา ทใี่ ช้ในการเคลอ่ื นที่ จะตกลงสูแ่ ผ่นสะสมอนภุ าค อนภุ าคขนาดเลก็ ทส่ี ามารถเคล่ือนทีผ่ ่านแผ่นสะสมอนภุ าคไดจ้ ะ ถกู ดกั จบั ดว้ ยกระดาษกรองสาหรบั การเตรียมเคร่อื งมอื และอปุ กรณใ์ นการประเมินฝุน่ ฝ้ายใชห้ ลักการเดียวกนั การ ตรวจวดั อนุภาคอ่ืนๆ ข้อสังเกต ในการเลือกใชเ้ คร่ืองมือชนดิ ใดชนดิ หนงึ่ ข้ึนกบั วัตถปุ ระสงคข์ องการตรวจวดั ด้วย นั่นคอื หากต้องการ ตรวจวัดเพือ่ ดูการปฏิบัติตามกฎหมายตอ้ งใช้วธิ ีทเี่ ป็นมาตรฐาน เชน่ การประเมินความเขม้ ข้นของฝนุ่ ท่ัวไปใน อากาศตอ้ งเก็บตวั อยา่ งอากาศด้วยวิธีมาตรฐานและนาไปชั่งนา้ หนกั ด้วยเครื่องช่ังเพื่อคานวณหาความเข้มข้น ไม่ สามารถใช้เครื่องมืออ่านค่าโดยตรงไดแ้ ม้จะมเี ครอื่ งมืออ่านคา่ โดยตรงอยู่ ระยะเวลำและควำมถใี่ นกำรเก็บตวั อย่ำงอำกำศ ระยะเวลำในกำรเก็บตวั อย่ำงอำกำศ แบ่งเปน็ 3 ชนิด 1. การติดตามตรวจสอบในระยะสั้น เพื่อหาข้อมลู เบอ้ื งตน้ ก่อนจะดาเนินการจัดต้งั สถานตี รวจวดั คุณภาพอากาศ แบบระยะยาวต่อไป อาจมชี ่วงเวลาระหวา่ ง 30 นาทถี ึงหลายชว่ั โมงแลว้ แตว่ ตั ถปุ ระสงค์ ข้อดี 1. ใชก้ บั บรเิ วณทคี่ วามเขม้ ข้นของมลสารในอากาศไม่เปล่ียนแปลงมากนักในชว่ งระยะเวลาหนงึ่ ๆ ของวัน 2. ต้องการสารวจอากาศเสยี ในหลายสถานที่

ข้อเสีย 1. ขอ้ มลู ท่ีไดร้ ับ ไมอ่ าจเป็นตัวแทนของสภาพอากาศในบรเิ วณดงั กล่าวอย่างแท้จริง เพราะระดับอากาศเสยี เปล่ียนแปลงไปตามสภาพอากาศ ภมู ิประเทศ และองค์ประกอบอน่ื ๆ 2. ไม่เหมาะกับบรเิ วณทีค่ วามเข้มข้นของมลสารในอากาศเปลีย่ นแปลงอยูต่ ลอดเวลา 2. กำรตดิ ตำมตรวจสอบในเปน็ ช่วงสั้น ๆ อำจใชเ้ วลำ 1 เดือนในแต่ละฤดูกำล หรือทุก ๆ 6 วัน ข้อดี - ไดค้ า่ เฉลย่ี ของความเข้มขน้ ของมลสาร - ประหยดั คา่ ใช้จา่ ย ข้อเสีย - ไมส่ ามารถรู้คา่ ความเข้มข้นสูงสุดของมลสาร 3. กำรตดิ ตำมตรวจสอบแบบถำวร โดยใชเ้ ครื่องอัตโนมัติ ข้อดี - เพ่ือให้ได้คา่ ความเข้มข้นสูงสดุ และคา่ เฉล่ยี สาหรับชว่ งระยะเวลาทีต่ ้องการ ข้อเสยี - เคร่อื งมืออัตโนมัตบิ างชนิดอาจไมเ่ จาะจงชนดิ ของมลสารในอากาศ - ข้อมลู ตอ้ งได้รับการตรวจสอบเป็นประจา กำรตรวจวัดมลพิษอำกำศ การเก็บตัวอยา่ งอากาศท่ีถูกวิธีและการตรวจวิเคราะห์คุณภาพอากาศทีถ่ ูกต้องแม่นยา ทาใหส้ ามารถควบคมุ มลภาวะได้ถูกจุดและมปี ระสิทธิภาพ

วธิ ีกำรเก็บตวั อย่ำงและกำรตรวจวิเครำะหท์ ดี่ ี จะตอ้ งพิจำรณำถึง 1. วัตถปุ ระสงคข์ องการตรวจวดั และอุปกรณ์ท่ีมอี ยู่ 2. ความถูกต้องและแมน่ ยา 3. ความเฉพาะเจาะจง 4. ประหยดั เวลาและคา่ ใชจ้ า่ ย 5. วธิ ีการเปน็ ทย่ี อมรับ ปจั จัยท่ีต้องคำนงึ ถึงในกำรเกบ็ ตวั อยำ่ งอำกำศ 1. อปุ กรณเ์ กบ็ ตัวอยา่ งตอ้ งเหมาะสมกบั มลพิษที่ศกึ ษา ตอ้ งทราบประสทิ ธิภาพในการเก็บตวั อยา่ ง (capacity) ความแม่นยา (accuracy) และความเทีย่ งตรง (precision) ของอปุ กรณ์เก็บตัวอยา่ ง (ประสทิ ธภิ าพ <75% ยอมรบั ไม่ได้) 2. ปริมาณของตวั อย่าง ต้องมีปรมิ าณมากพอ สาหรับ แต่ละวิธวี ิเคราะห์ น่นั คือ ต้องมากกว่า lower limit of detection, LOD ซง่ึ ขน้ึ อยู่กบั ความวอ่ งไว (sensitivity) ของเคร่อื งมอื วิเคราะห์ 3. อัตราการเกบ็ ตวั อย่าง ข้ึนอยู่กบั อปุ กรณ์ทีใ่ ช้เก็บตัวอยา่ ง ได้แก่ เก็บตวั อยา่ งก๊าซทอ่ี ตั ราเรว็ <1 L min-1 4. สภาวะในการเกบ็ ตวั อย่าง ไดแ้ ก่ อุณหภมู ิ (temperature) ความดนั (pressure) และความชื้น (humidity) เป็นต้น 5. ช่วงเวลาเกบ็ ตวั อยา่ ง เพ่อื กาหนดคา่ เฉล่ียของความเขม้ ขน้ ในช่วงเวลาน้นั ๆ ได้แก่ ระยะสนั้ (เป็นครง้ั คราว) ระยะยาว (โดยปกติเฉลี่ย 24 ชัว่ โมง) การชกั ตวั อย่างตลอดเวลา โดยใช้เคร่อื งอัตโนมตั ิ 6.สิ่งรบกวน (Interferences) ไดแ้ ก่ แสงแดด ความร้อน ควรเก็บตัวอย่างในทป่ี ลอดแสงและความร้อน และควร ปอ้ งกันอันตรกิรยิ า (interaction) ทีอ่ าจเกิดขึ้นระหวา่ งตวั อยา่ งกบั ภาชนะที่เกบ็ รกั ษา โดยทว่ั ไป ใช้ภาชนะแกว้ หรอื โพลโี พรพลิ นี แทนได้

7. ค่าชวี ิตของมลพิษ (life time) และความคงสภาพเดิมในขณะเก็บรักษา (storage stability) เนื่องจากมลพิษ อาจเกดิ ปฏิกิรยิ ากบั สารอ่นื ๆ ในตวั อยา่ งอากาศทบี่ รรจุอยู่ในภาชนะ ควรวิเคราะหต์ วั อย่าง ภายใน 24 ชั่วโมง หลัง การเกบ็ ตวั อย่าง