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.เครอื่ งมือเกบ็ ตัวอยำ่ งอำกำศผ่ำนอปุ กรณท์ ่ีเปน็ ตัวกลำงในกำรเก็บและวเิ ครำะห์ทำงหอ้ งปฏิบตั ิกำร โดยท่ัวไปจะอาศยั หลกั การแทนทอ่ี ากาศ เชน่ Personal air sampler pump หรอื High volume pump ซง่ึ ชดุ เครอื่ งมือดงั กล่าวประกอบดว้ ย 1.เคร่ืองมือเกบ็ ตัวอย่ำงอำกำศ ไดแ้ ก่ -ทางเขา้ ของอากาศ (air inlet) -อปุ กรณ์ควบคุมการไหลอากาศ (air flow controller) เปน็ ส่วนที่ ควบคุมอตั ราการไหลของอากาศผ่านเครื่อง -มาตรวัดอตั ราการไหลของอากาศ (air flow meter) เป็นส่วนที่วัดอตั ราการไหลอากาศทาให้ทราบว่าขณะท่เี ก็บ ตวั อยา่ งอากาศนน้ั มีอัตราการไหลของอากาศเทา่ ใด เพอ่ื ใชใ้ นการคานวณหาปริมาตรอากาศทผี่ ่านเคร่ืองเก็บ ตัวอยา่ งอากาศ มาตรวดั นี้จะตอ้ งคงท่ี ตลอดเวลาที่เก็บตัวอย่างอากาศ -เคร่อื งดูดอากาศ (air mover) เปน็ อุปกรณท์ ่ีดูดอากาศให้ไหลผ่าน อุปกรณ์เก็บตัวอยา่ งอากาศ -ทางอากาศออก (air outlet) -สวิทซ์ควบคุมการเปิด-ปดิ เครอื่ งมือ

2.อปุ กรณ์สะสม (Collection devices) 1.อุปกรณส์ ะสมอนุภาค ไดแ้ ก่ กระดาษกรอง ซง่ึ มโี ครงสรา้ งที่เปน็ รูพรุน มรี ปู ร่างภายนอกท่สี ามารถวดั ได้ คือ ความหนาและพ้ืนทห่ี น้าตัดท่ีอากาศไหลผ่าน กระดาษกรองมีหลายชนดิ และสง่ิ ท่ีแตกตา่ งกนั ของกระดาษกรอง คือ โครงสร้างภายในโดยกระดาษกรองจะถูกบรรจไุ ว้ภายในตลับยึดกระดาษกรอง (Casette filter holder) โดยมี แผน่ รองกระดาษกรอง (Support pad หรือ back up filter) รองรบั อยู่อาจใชร้ ่วมกับ cyclone กไ็ ด้ หลกั การ ทางานของอุปกรณส์ ะสมอนุภาคอาศยั หลักการกรอง หลักแรงดึงดูดของโลก และหลักแรงสู่ศูนย์กลางตลับยึด กระดาษกรองอาจเป็นชนิด 2 ช้ัน หรอื 3 ช้นั ประกอบด้วยส่วนท่ีให้อากาศเข้า และออก อากาศจะถกู ดดู โดย เครื่องดดู อากาศผ่านตลบั ยึดกระดาษกรองสว่ นที่ใหอ้ ากาศเข้า อากาศที่มีมลพิษก็จะตดิ อยู่บนแผน่ กระดาษกรองท่ี อย่ภู ายใน ซึ่งเมื่อนาไปวิเคราะห์ทางห้องปฏบิ ตั ิการจะทาใหท้ ราบปริมาณสารพิษในอากาศได้ กระดาษกรองท่ีใช้ กนั อยา่ งแพรห่ ลายมหี ลายชนิด คอื 1.1 กระดาษกรองชนิดเซลลูโลส (Cellulose filter paper) ทาจากเยื่อเซลลโู ลส คุณสมบตั ขิ องกระดาษกรองชนิด นมี้ สี ่วนประกอบของข้เี ถา้ ขน้ั ต่า ไมฉ่ ีกขาดง่าย ดดู ซบั ความช้นื มีความตา้ นทานต่อการไหลของอากาศสูงและมี ราคาแพง 1.2 กระดาษกรองชนิดใยแก้ว (Glass fiber filter) ทาจากใยแกว้ ละเอียด คณุ สมบัติของกระดาษกรองชนดิ นค้ี ือ ไมด่ ดู ความช้นื ทนตอ่ ความร้อน ไมท่ าปฏกิ ริ ิยากบั มลพิษท่ีเก็บ มคี วามต้านทานต่อการไหลของอากาศต่า กระดาษ กรองชนิดน้ีมีส่วนประกอบของซิลกิ ษาอยู่ดว้ ย ดังนนั้ ในการเก็บตัวอย่างอากาศ ถ้าตอ้ งการวเิ คราะห์หาซลิ ิกา้ กไ็ ม่ควรใช้กระดาษกรองชนดิ นเี้ พราะจะทาใหผ้ ลการวิเคราะหผ์ ิดพลาดได้ 1.3 กระดาษกรองชนดิ พลาสติก (Plastic fiber filter) ทาจากใย Ultra fine หรอื perchlorvinyl มคี ณุ สมบตั ิ เหมือน Glass fiber filter มีประสิทธภิ าพในการเกบ็ สูงและต้านทานต่อการไหลของอากาศค่อนขา้ งต่า ละลายน้า ได้ดใี นตวั ทาละลายบางชนดิ ดังน้นั จงึ ง่ายต่อการวิเคราะห์ ขอ้ เสียคือ มีความยดื หยุ่นตา่ ฉีกขาดงา่ ย ประสทิ ธภิ าพ การเกบ็ จะลดลงเมื่ออากาศมีละอองของเหลว(Liquid droplets)ปนอยู่

1.4 กระดาษกรองชนิดเมมเบรน (Membrane filter) ทาจากเรซิน (resin) ไดแ้ ก่ เซลลโู ลสเอสเตอร์ (Cellulose ester) โพลีไวนิลคลอไรด์ (Polyvinyl chloride) อะคโี ลไนไตรล์ (Acrylonitrile) กระดาษกรองชนดิ น้มี ขี นาด Pore size น้อยมาก ดังน้นั สามารถเก็บอนุภาคทีมขี นาดเลก็ มากถงึ 0.001 ไมครอน มีความตา้ นทานต่อดา่ งและ กรดทเ่ี จอื จาง สารละลายอนิ ทรยี บ์ างชนิด ละลายได้ดีในอะซโี ตนคลอโรฟอรม์ มีคุณสมบตั ใิ นการเก็บมลพิษได้ดี ไม่ ดดู ซบั ความช้ืน มขี ้อเสียคือเปราะ ฉกี ง่าย ความต้านทานต่อการไหลอากาศสงู 1.5 กระดาษกรองชนดิ ซลิ เวอร์เมมเบรน (Silver membrane filter) เป็นกระดาษท่ีทามาจากเรซิน แต่มีส่วนผสม ของแร่เงิน เหมาะสาหรับการเกบ็ ตวั อย่างควอทซ์ 1.6 กระดาษกรองชนิด นิวคลพี อร์ (Nuclepore filter) มีลักษณะเหมือน กระดาษกรองชนิดเมมเบรน แต่โครงง สรา้ งแตกต่างกันคือ ใส มรี ูPore size สมา่ เสมอ ความตา้ นทานต่อการไหลอากาศสูงไม่เปราะฉีกง่าย 4.ถงุ เก็บตัวอย่ำงอำกำศ (Sampling bag) ใชส้ าหรบั เกบ็ ตวั อย่างมลพิษ ทางอากาศที่เป็นก๊าซและไอ มีอย่หู ลาย ขนาด ทาจากพลาสติกชนิดต่างๆ เชน่ Mylar Teflon หรอื Scotch park ลักษณะของถุงจะมีวาวล์หรือล้ินปิดเปดิ เพ่อื เกบ็ ตวั อยา่ งอากาศ หรือถา่ ยตวั อย่างทมี่ ีมลพิษสเู่ ครื่องวเิ คราะห์ผล 3.เครื่องมือตรวจปรับความถูกตอ้ งของเครื่องเกบ็ ตัวอย่างอากาศ (Pump calibrator)

อปุ กรณ์ทใ่ี ชใ้ นกำรตรวจปรับควำมถกู ต้องของเครอื่ งเก็บตวั อย่ำงอำกำศ สำมำรถแบง่ ได้ ดังนี้ -วดั ปรมิ าตรโดยตรง เช่น Spirometer, Bubble meter, Wet-test meter -วดั อตั ราการไหลเชิงปริมาณ เชน่ Rotameter -วดั อตั ราการไหลเชิงมวล เช่น Thermal meter -วัดความเรว็ ของการไหล เชน่ Pitot tube กลวธิ ใี นการเก็บตัวอยา่ งอากาศ ในการกาหนดกลวิธีการเก็บตัวอย่างอากาศทางสขุ ศาสตรอ์ ุตสาหกรรม นักสขุ ศาสตรฯ์ สามารถออกแบบกลวธิ ใี หเ้ หมาะสมตามวตั ถุประสงค์ของการตรวจวัด เชน่ ต้องการประเมนิ การ สมั ผสั ตลอดเวลาการท างานในสภาพปกติ หรือต้องการนาไปเปรียบเทยี บกับค่า TLV-TWA หรือ ต้องการประเมินใน กรณี worst case เช่น คนงานท่ที าหนา้ ทีเ่ ทสารลงถังผสม ซึง่ มีระยะเวลาการ ท างานเพียง 15 นาที หรอื เม่ือมี เร่ืองร้องเรียน หรอื เมื่อต้องการประเมนิ การท างานของระบบ ควบคมุ เปน็ ต้น ไมว่ ่าวตั ถุประสงค์ในการเก็บหรือ ตรวจวัดนั้นจะเปน็ อะไร นักสุขศาสตรจ์ ะต้อง ตอบคาถาม What, Where, When, Why, How และ whom ก็ สามารถกาหนดกลวิธีการเกบ็ ตัวอยา่ งได้ คาถามเหลา่ นม้ี คี วามหมายดังนี้ อะไร ( What) จะทาการตรวจวัดอะไร สารเคมีอะไร เป็นสารอนั ตรายประเภทใด เช่น สาร ก่อมะเร็ง สารระคาย เคืองฯลฯ ท่ีไหน (Where) จะตรวจวดั ที่ไหน ท่ตี ัวบุคคลหรอื พืน้ ที่ หรอื จดุ ที่มสี ารฟงุ้ กระจายออก จากกระบวนการผลติ ทศิ ทางของลมมผี ลกระทบต่อตาแหน่งท่ตี ้งั หรือไม่ เป็นต้น เมอ่ื ไร (When) จะตรวจวดั เม่ือไร กาหนดวัน เวลาทต่ี รวจวัด กะกลางวันหรอื กะกลางคืน ฤดกู าลอาจมผี ลต่อ ความเขม้ ขน้ ของสาร เชน่ ฤดูหนาวหนา้ ตา่ งปดิ สว่ นฤดูร้อนเปดิ พดั ลมและเปิด หน้าตา่ ง หากเปน็ ห้องที่ปรับ อากาศฤดูกาลอาจมีผลกระทบน้อยหรอื ไม่มี แตอ่ ัตราการดึงอากาศ เข้าและระบายอากาศออกในแต่ละช่วงของปี อาจมีผลกระทบได้

ทำไม (Why) วตั ถุประสงค์ของการตรวจวดั คืออะไร ตอ้ งการประเมินการสัมผสั สารของ ผปู้ ฏิบัติงาน? ตอ้ งการ นาไปเปรียบเทียบกับค่า TLV-TWA หรือ STEL? ตอ้ งการประเมนิ ระบบ ควบคมุ ? อยำ่ งไร (How) วธิ ีทีต่ รวจวัดทาอยา่ งไร มวี ิธกี ารเก็บตวั อย่างมาตรฐาน(NIOSH Metod) หรอื ไม่ อปุ กรณ์และ เคร่อื งมือที่ตอ้ งใช้ หรือตอ้ งใช้เครือ่ งมืออ่านคา่ โดยตรง(Direct reading) ท่ใี คร(Whom) ถา้ ต้องการตรวจวดั ท่ีตวั ผ้ปู ฏิบตั งิ าน จะเลือกใคร คนงานทม่ี กี ารสมั ผัส สงู สดุ คนทีม่ ีนสิ ยั ท่ีเสีย่ งตอ่ การได้รบั สารเข้าสู่รา่ งกาย กลวิธีในการเก็บตวั อย่างอากาศ จานวนตัวอย่างและชว่ งเวลาในการเก็บตัวอย่างมี 4 ประเภท ซง่ึ แตล่ ะประเภทจะ มขี ้อดีและขอ้ เสียที่แตกต่างกันดงั น้ี 1.การเกบ็ ตัวอย่างเพียงหน่ึงตัวอย่างตลอดเวลา 8 ชัว่ โมงหรือตลอด ช่วงเวลาการทางาน(Single sample for full period) ความเข้มขน้ ของมลพษิ หรอื ปจั จัยเสี่ยงที่วัดไดจ้ ากการเก็บตัวอยา่ งด้วยวธิ ีน้ีจะสะท้อนถึงความเข้มขน้ เฉล่ีย ของมลพิษท่ีผู้ปฏิบัติงานสมั ผสั 2. การเกบ็ ตัวอยา่ งหลายตวั อยา่ งตอ่ เนื่องกันในเวลา 8 ช่วั โมงหรอื ตลอดเวลาการทางาน(Consecutive samples for full period) เช่นเกบ็ 4 ตัวอยา่ งๆละ 2 ชัว่ โมง ซึ่งสามารถแก้ปัญหาการอุดตนั ของกระดาษกรองได้ 3. การเก็บตัวอยา่ งตอ่ เน่ืองมากกว่า 1 ตัวอยา่ งโดยระยะเวลาการเกบ็ ตวั อย่างทงั้ หมด นอ้ ยกวา่ 8 ชวั่ โมง (Single samplefor partial period) เชน่ เก็บ 4 ตัวอย่างๆละ 1 ชัว่ โมง เน่ืองจาก ต้องคานงึ ถึงค่าใชจ้ ่าย

4 . การ เกบ็ ตัวอย่างในชว่ งสั้นๆหลายตัวอย่าง (grab sampling) คือ การเกบ็ ตัวอยา่ งอากาศโดยใช้ระยะเวลาการเกบ็ ตัวอยา่ งสนั้ ๆ ไม่เกินตัวอย่างละ 15 นาที หมำยเหตุ : ระยะเวลาในการเก็บตัวอย่างทัง้ หมดในแต่ละพื้นที่หรอื แตล่ ะบุคคลจะต้องสะทอ้ นระยะเวลาในการทา งานของผูป้ ฏิบัติงาน ซึง่ NIOSH กาหนดระยะเวลาในการเก็บไมน่ ้อยกว่า 70% ของเวลาท้งั หมด กำรเก็บตัวอยำ่ งมลพษิ ทีเ่ ป็นอนภุ ำค อนุภาค (Particulate) คือสารทุกชนดิ ในรูปของแขง็ หรอื ของเหลวทแ่ี ขวนลอยอย่ใู น อากาศและมโี อกาสที่ผปู้ ฏบิ ัตงิ านในบรเิ วณนั้นจะหายใจเข้าสู่ระบบทางเดินหายใจได้ ซ่ึงอันตรายท่เี กิดขนึ้ อยกู่ บั ขนาด และความเข้มของอนภุ าค โดยขนาดของอนภุ าคจะเป็นตัวกาหนดตาแหน่งของระบบทางเดินหายใจที่ อนุภาคจะไปเกาะติดอยู่ACGIH (American Conference of Governmental Industrial Hygienists) ได้จาแนก ประเภทของอนภุ าคตามขนาดของอนภุ าคท่ีมีผลกระทบต่อสขุ ภาพ โดยแบ่งอนุภาคออกเปน็ 3 ประเภท คือ 1. อนภุ ำคทีส่ ำมำรถเขำ้ ส่รู ะบบทำงเดินหำยใจส่วนตน้ ได้ (Inhalable Particulate Matter ;IPM) หมายถงึ อนุภาคที่อาจก่อใหเ้ กิดอันตรายเม่ือสะสมในบริเวณต่างๆของระบบทางเดนิ หายใจ ซ่ึงจะเป็นอนุภาคท่ีมขี นาด เสน้ ผา่ ศนู ย์กลางเลก็ กวา่ 100 ไมครอน

2.อนุภำคทส่ี ำมำรถเขำ้ สู่ระบบทำงเดินหำยใจส่วนตน้ ได้ (Thoracic Particulate Matter ;TPM) หมายถึง อนภุ าคท่ีอาจก่อใหเ้ กิดอันตรายเมอ่ื สะสมอยูบ่ นตาแหน่งใดๆของทอ่ ลม และบริเวณแลกเปลย่ี นก๊าซของปอด ซึ่งจะ เปน็ อนภุ าคท่ีมีขนาดเส้นผา่ ศูนย์กลางเล็กกว่า 25 ไมครอน 3.อนภุ ำคที่สำมำรถเขำ้ สูร่ ะบบทำงเดนิ หำยใจบริเวณแลกเปล่ยี นกำ๊ ซ (Respirable Particulate Matter: RPM) อนภุ าคท่ีอาจก่อใหเ้ กดิ อันตรายเมอ่ื สะสมอยู่ในบรเิ วณที่มีการแลกเปล่ียนกา๊ ซของปอด ปอด ซึ่งจะเป็นอนุภาคทีม่ ี ขนาดเส้นผา่ ศนู ย์กลางเลก็ กว่า 10 ไมครอน กำรเก็บตัวอยำ่ งมลพิษทำงอำกำศที่เปน็ อนุภำค แบง่ ออกไดด้ ังนี้ 1.การเกบ็ ตวั อย่างมลพษิ ทางอากาศทีเ่ ปน็ อนภุ าคท้ังหมด (Total particulate) หรือ ฝุ่นรวม (Total dust) 2.การเก็บตวั อย่างมลพษิ ทางอากาศท่เี ป็นอนุภาคขนาดเล็กกว่า 10 ไมครอน (Respirable particulate) หรอื ฝ่นุ ขนาดที่สามารถเขา้ ถงึ และสะสมในถงุ ลมของปอดได้ (Respirable dust) ตัวอย่ำงคำ่ มำตรฐำนปริมำณฝุน่ ในบรรยำกำศกำรท ำงำนโดยเฉลีย่ ตลอดระยะเวลำกำรทำงำนปกติ

เครอื่ งมอื สำหรบั กำรเกบ็ ตัวอยำ่ งมลพิษทำงอำกำศที่เป็นอนุภำคโดยกำรกรอง 1.ชอ่ งเปิดให้อากาศเขา้ (Air inlet) ปกติจะตอ่ ท่อนาอากาศเข้า ลักษณะจะเป็นช่องปิดแบบรูกลมเพื่อให้ฝ่นุ สามารถกระจายตวั ไปตามพ้นื ที่หนา้ ตัดของตัวกรองไดอ้ ย่างสมมาตร 2.อปุ กรณส์ ะสมอนุภาค (Collector) ประกอบด้วยตวั กรองอนภุ าค (Filter) หรือกระดาษกรองและตลบั ใส่ตัวกรอง (Casette filter holder) เปน็ อปุ กรณ์ทีใ่ ชใ้ นการเก็บสะสมอนภุ าคสาหรบั นามาวิเคราะหต์ อ่ ไป โดยตลับใสต่ ัวกรองจะทาหน้าที่รองรับไม่ให้ ตัวกรองร่วงหลน่ ฉกี ขาด หรอื เสียหายขนาดใชง้ าน 3.ส่วนเชอื่ มตอ่ (Connector) ไดแ้ ก่ข้อต่อ และสายยาง/พลาสติกเช่ือมต่อระหว่างดา้ นหลังของตลับใส่ตวั กรอง (Air outlet) กับปม๊ั ดดู อากาศ สายพลาสตกิ น้จี ะต้องไม่มีรรู ั่ว และไม่ทาปฏกิ ิริยาเคมีกับอนภุ าคทตี่ ้องการเก็บ เช่น ตัวอย่างสายยางนาอากาศชนิด Tigon tube 4.อปุ กรณว์ ดั อตั ราการไหลของอากาศและป๊ัมดดู อากาศ (Air flow meter & Pump)ประกอบด้วยมเิ ตอร์วัดอตั รา การไหลของอากาศ (Air flow meter) สว่ นควบคุมการไหลของอากาศ (Flow control value) และปัม๊ ดดู อากาศ (Personal pump) ปัจจุบนั มีมเิ ตอรว์ ดั อัตราการไหลของอากาศท้ังแบบทีเ่ ปน็ โรตามเิ ตอร์ หรอื แบบลูกลอย และ

แบบตวั เลขดิจิตอลตดิ ตง้ั รวมอยใู่ นส่วนของปั๊มดดู อากาศ 5.อปุ กรณส์ ารับคัดแยกขนาดฝุ่น Cyclone สาหรับคดั แยกขนาดฝุ่นทม่ี ีขนาดเล็กกว่า 10 ไมครอน มหี ลายชนดิ แต่ ละชนดิ ต้องใช้อตั ราการไหลของอากาศที่แตกต่างกนั เช่น Nylon cyclone อัตราการไหลของอากาศ 1.7 ลิตร ต่อ นาท,ี HD cyclone อัตราการไหลของอากาศ 2.2 ลิตร ตอ่ นาที, Aluminum Cyclone อตั ราการไหลของอากาศ 2.5 -2.8 ลติ ร ต่อนาทฯี ลฯ ลักษณะและหลักการทางานของ cyclone เป็นอปุ กรณ์ทีอ่ าศยั หลักการหมุนวนของอากาศในสว่ นของ cyclone ทมี่ ีรปู ทรงกระบอกและทรงกรวย โดยอากาศถูกดงึ เข้ามานัน้ จะมีทศิ ทางในแนวเส้นสัมผัสกบั เส้นรอบวง ของทรงกระบอก ชอ่ งเข้าของอากาศที่อยู่บรเิ วณด้านบนของ cyclone ทาใหเ้ กิดการหมุนวนสองช้นั ของอากาศขึ้น อากาศท่จี ะเข้ามาหมุนวนชิดผนงั ของ cyclone มีทศิ ทางดิ่งลง แลว้ จึงหมนุ วนยอ้ นกลบั ข้นึ ด้านบน โดยหมนุ วนอยู่ ทแี่ กนกลางของ cyclone ข้นึ ไปสทู่ างออกซงึ่ มีกระดาษกรองดกั อยู่ ขณะท่เี คล่ือนที่ไปกับอากาศอนุภาคอาจชนเข้า กบั ผนังของ cyclone และติดอย่บู นผวิ นัน้ หรอื อาจตกลงสู่ด้านล่างเนอ่ื งจากมวลมากและไมส่ ามารถเปล่ยี นทิศ ทางการไหลมากับอากาศได้ ดงั นน้ั จึงมีเพยี งอนภุ าคขนาดเล็กทีย่ ังคงสามารถเคลอื่ นที่ตามกระแสอากาศได้ และ เคลื่อนที่มาเกาะอยบู่ นกระดาษกรอง ซึ่งจะถูกนาไปวเิ คราะห์ต่อไป 6.คลปิ ยดึ อปุ กรณ์ Cassettes Holder clip สาหรับบรรจุตลับใส่ตัวกรอง (Casette filter holder) และมีคลิป หนบี เพือ่ ติดต้งั ในขณะทาการเกบ็ ตัวอย่างอากาศ

7. - ขาต้งั Tri-pot เครอ่ื งมือสำหรับกำรเกบ็ ตัวย่ำงมลพษิ ทำงอำกำศที่อำศยั แรงโนม้ ถ่วงของโลกในกำรแยกขนำดของอนุภำค เครอื่ งมอื ท่ใี ช้ในกำรประเมินฝุ่นฝำ้ ย เครอ่ื งมอื ที่ใช้ในการเกบ็ ตัวอย่างฝุน่ ฝา้ ยในอากาศตามมาตรฐานที่ทาง OSHA กาหนด คือ Vertical Elutriator(Lumsden-Lynch Vertical Elutriator) Elutriators เป็นอุปกรณ์เก็บตัวอยา่ งอากาศชนิดอนภุ าคที่อาศัยแรงโนม้ ถ่วงของโลกในการแยกขนาดของอนุภาค โดยทัว่ ไป อนภุ าคท่มี ีขนาดใหญ่กว่า 3 ไมโครเมตร จะถูกแยกออก ดังนัน้ โดยทั่วไปจึง ใช้อุปกรณน์ ้ีในการวิเคราะห์ Respirable dust และ Thoracic dust อุปกรณ์ประเภทนี้มี 2 ชนิด คอื Vertical และ Horizontal

Vertical Elutriator เปน็ อปุ กรณท์ ี่ OSHA ได้กาหนดให้ใชใ้ นการเกบ็ ตัวอย่างอากาศเพ่ือวเิ คราะหห์ าปริมาณฝนุ่ ฝ้ายในอากาศ ทางเขา้ ของอากาศมเี ส้นผ่านศูนย์กลาง 2.7 ซม และทางออกสกู่ ระดาษกรองมีขนาดเส้นผ่านศนู ยก์ ลาง 3.7 ซม ความสูงของ Elutriator เทา่ กบั 70 ซม และเสน้ ผ่านศูนย์กลางเท่ากบั 15 ซม. ทางานดา้ ยอตั ราการไหลของเท่ากบั 7.4 ลติ ร/นาที ความเรว็ ลมภายในElutriator เท่ากบั ความเรว็ ปลายของอนุภาคท่ีมี Aerodynamic diameter 15 ไมโครเมตร กลา่ วคือ อนภุ าคท่ไี ปถึงกระดาษกรองควรมขี นาดไม่เกนิ 15 ไมโครเมตร อย่างไรก็ตามเนื่องจาก ทางเขา้ ของอากาศซึ่งมีขนาดเพียง 2.7 ซม.ทาให้อากาศไหลเข้าสู่ Elutriator ในลักษณะเปน็ ลาอากาศ(jet) Horizontal Elutriator อากาศไหลเข้าสู่ Elutriator ในทศิ ทางที่ขนานกับพื้น ผา่ นชอ่ งว่างแคบระหวา่ งช่องของแผ่นสะสมอนุภาคที่ วางเรียงกนั อยหู่ ลายแผน่ อยา่ งชา้ ๆ อนภุ าคทีม่ ีความเร็วปลายมากกว่าอตั ราส่วนของชอ่ งว่างระหวา่ งแนวและเวลา ท่ีใช้ในการเคลื่อนที่ จะตกลงสู่แผน่ สะสมอนุภาค อนุภาคขนาดเลก็ ทสี่ ามารถเคล่ือนที่ผ่านแผน่ สะสมอนุภาคได้จะ ถกู ดักจับด้วยกระดาษกรองสาหรับการเตรยี มเครอ่ื งมือและอปุ กรณใ์ นการประเมนิ ฝุ่นฝ้ายใช้หลกั การเดยี วกันการ ตรวจวดั อนภุ าคอน่ื ๆ ขอ้ สังเกต ในการเลอื กใช้เครื่องมือชนิดใดชนดิ หนงึ่ ขนึ้ กบั วัตถปุ ระสงคข์ องการตรวจวดั ด้วย นน่ั คอื หากต้องการ ตรวจวัดเพอื่ ดูการปฏิบตั ติ ามกฎหมายตอ้ งใชว้ ธิ ีทีเ่ ปน็ มาตรฐาน เช่น การประเมินความเข้มข้นของฝุ่นทัว่ ไปใน อากาศต้องเก็บตวั อย่างอากาศดว้ ยวธิ มี าตรฐานและนาไปชั่งนา้ หนกั ด้วยเคร่ืองช่งั เพื่อคานวณหาความเข้มขน้ ไม่ สามารถใช้เคร่ืองมืออ่านค่าโดยตรงไดแ้ มจ้ ะมเี ครื่องมืออ่านคา่ โดยตรงอยู่ ระยะเวลำและควำมถีใ่ นกำรเก็บตัวอย่ำงอำกำศ ระยะเวลำในกำรเกบ็ ตัวอย่ำงอำกำศ แบง่ เป็น 3 ชนิด 1. การตดิ ตามตรวจสอบในระยะสน้ั เพ่ือหาข้อมูลเบอ้ื งต้นก่อนจะดาเนินการจดั ต้ังสถานีตรวจวัดคณุ ภาพอากาศ แบบระยะยาวต่อไป อาจมีช่วงเวลาระหวา่ ง 30 นาทถี ึงหลายชั่วโมงแล้วแต่วัตถปุ ระสงค์ ขอ้ ดี

1. ใช้กับบริเวณทีค่ วามเข้มข้นของมลสารในอากาศไมเ่ ปลีย่ นแปลงมากนักในชว่ งระยะเวลาหน่งึ ๆ ของวนั 2. ต้องการสารวจอากาศเสยี ในหลายสถานที่ ขอ้ เสยี 1. ข้อมลู ที่ได้รับ ไม่อาจเป็นตัวแทนของสภาพอากาศในบรเิ วณดังกล่าวอย่างแทจ้ ริง เพราะระดับอากาศเสีย เปลย่ี นแปลงไปตามสภาพอากาศ ภูมิประเทศ และองค์ประกอบอ่ืน ๆ 2. ไมเ่ หมาะกบั บริเวณท่ีความเข้มขน้ ของมลสารในอากาศเปล่ียนแปลงอยู่ตลอดเวลา 2. กำรติดตำมตรวจสอบในเปน็ ช่วงสน้ั ๆ อำจใช้เวลำ 1 เดอื นในแต่ละฤดูกำล หรอื ทุก ๆ 6 วัน ข้อดี - ไดค้ า่ เฉลย่ี ของความเข้มขน้ ของมลสาร - ประหยดั คา่ ใช้จ่าย ขอ้ เสีย - ไมส่ ามารถรู้คา่ ความเขม้ ข้นสูงสุดของมลสาร 3. กำรตดิ ตำมตรวจสอบแบบถำวร โดยใช้เครอื่ งอตั โนมัติ ขอ้ ดี - เพ่อื ให้ได้คา่ ความเข้มขน้ สงู สุด และคา่ เฉลยี่ สาหรบั ช่วงระยะเวลาทต่ี ้องการ ขอ้ เสีย - เคร่อื งมืออัตโนมัตบิ างชนดิ อาจไมเ่ จาะจงชนิดของมลสารในอากาศ - ข้อมูลตอ้ งได้รบั การตรวจสอบเปน็ ประจา กำรตรวจวัดมลพิษอำกำศ

การเก็บตวั อยา่ งอากาศท่ีถูกวิธีและการตรวจวิเคราะห์คณุ ภาพอากาศทีถ่ ูกต้องแมน่ ยา ทาให้สามารถควบคมุ มลภาวะไดถ้ ูกจดุ และมีประสิทธภิ าพ วิธีกำรเกบ็ ตัวอยำ่ งและกำรตรวจวเิ ครำะห์ท่ีดี จะตอ้ งพจิ ำรณำถงึ 1. วตั ถปุ ระสงคข์ องการตรวจวดั และอุปกรณ์ที่มีอยู่ 2. ความถูกต้องและแม่นยา 3. ความเฉพาะเจาะจง 4. ประหยัดเวลาและค่าใชจ้ า่ ย 5. วธิ ีการเปน็ ท่ียอมรบั ปจั จัยทีต่ ้องคำนงึ ถงึ ในกำรเกบ็ ตัวอย่ำงอำกำศ 1. อุปกรณ์เก็บตวั อยา่ งตอ้ งเหมาะสมกับมลพิษท่ีศึกษา ต้องทราบประสทิ ธิภาพในการเกบ็ ตวั อยา่ ง (capacity) ความแมน่ ยา (accuracy) และความเท่ียงตรง (precision) ของอุปกรณ์เกบ็ ตวั อยา่ ง (ประสิทธิภาพ <75% ยอมรับไมไ่ ด)้ 2. ปรมิ าณของตวั อยา่ ง ต้องมีปริมาณมากพอ สาหรับ แตล่ ะวิธวี เิ คราะห์ นนั่ คือ ต้องมากกว่า lower limit of detection, LOD ซึง่ ขน้ึ อยูก่ บั ความวอ่ งไว (sensitivity) ของเครอ่ื งมือวิเคราะห์ 3. อตั ราการเก็บตัวอย่าง ขึน้ อยกู่ บั อุปกรณท์ ี่ใช้เก็บตวั อย่าง ไดแ้ ก่ เกบ็ ตวั อยา่ งกา๊ ซที่อัตราเร็ว <1 L min-1 4. สภาวะในการเกบ็ ตัวอย่าง ไดแ้ ก่ อุณหภมู ิ (temperature) ความดนั (pressure) และความชืน้ (humidity) เป็นต้น

5. ชว่ งเวลาเกบ็ ตวั อย่าง เพอื่ กาหนดค่าเฉลยี่ ของความเขม้ ข้นในชว่ งเวลาน้นั ๆ ได้แก่ ระยะสน้ั (เป็นครั้งคราว) ระยะยาว (โดยปกตเิ ฉล่ยี 24 ช่ัวโมง) การชักตวั อย่างตลอดเวลา โดยใช้เคร่อื งอตั โนมตั ิ 6.สิง่ รบกวน (Interferences) ได้แก่ แสงแดด ความร้อน ควรเกบ็ ตัวอย่างในทป่ี ลอดแสงและความร้อน และควร ปอ้ งกนั อนั ตรกิริยา (interaction) ทอี่ าจเกดิ ขึน้ ระหวา่ งตวั อย่างกับภาชนะทีเ่ กบ็ รักษา โดยท่วั ไป ใช้ภาชนะแก้ว หรือโพลีโพรพลิ ีนแทนได้ 7. คา่ ชวี ติ ของมลพิษ (life time) และความคงสภาพเดิมในขณะเก็บรักษา (storage stability) เนือ่ งจากมลพิษ อาจเกดิ ปฏิกิรยิ ากับสารอนื่ ๆ ในตวั อยา่ งอากาศท่บี รรจุอยใู่ นภาชนะ ควรวเิ คราะหต์ ัวอย่าง ภายใน 24 ชัว่ โมง หลัง การเกบ็ ตวั อยา่ ง