Verteilung zwischen thorakaler und einatembarer Partikelfraktion beim Auftreten von Schwefelsäureaerosolen in Arbeitsbereichen

Status:

abgeschlossen 08/2011

Zielsetzung:

Schwefelsäure ist die großtechnisch wichtigste anorganische Säure. Sie wird in zahlreichen Bereichen der Technik eingesetzt, wie z. B. als Batteriesäure in Bleiakkumulatoren, in der Düngemittelindustrie, beim Eloxieren von Aluminium oder bei galvanischen Prozessen. Ende 2009 veröffentlichte die EU-Kommission für Schwefelsäure einen Grenzwert von 0,05 mg/m³, gemessen als thorakale Partikelfraktion. Bisher wird Schwefelsäure in der einatembaren Partikelfraktion gemessen. Die Senatskommission der Deutschen Forschungsgemeinschaft (MAK-Kommission) hat einen Luftgrenzwert von 0,1 mg/m³ (einatembare Fraktion) veröffentlicht. Zur Erfassung der thoraxgängigen Schwefelsäurenebel gab es bisher kein geeignetes Probenahmesystem, sodass vergleichende Parallelmessungen bisher nicht möglich waren. Zur Unterstützung der Grenzwertfindung im Ausschuss für Gefahrstoffe (AGS) sind derartige Messungen wünschenswert.

Aktivitäten/Methoden:

Zur Erfassung der thorakalen Fraktion wurden zunächst sechs Exemplare des 10-L-Zyklons des Instituts für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) aus schwefelsäureresistentem Edelstahl (V4A Typ 1.4404) gefertigt. Dieser Zyklon hat bei einem Volumenstrom von 5,34 L/min die geeigneten Sammeleigenschaften (PM10). Zum Vergleich der thorakalen Fraktion und der einatembaren Fraktion wurden mit dem Zyklon und dem GSP 47 Messungen in 20 Betrieben aus unterschiedlichen Anwendungsbereichen vorgenommen. Die Parallelmessungen wurden jeweils stationär als Doppelbestimmung und in der Nähe der Emissionsquellen ausgeführt.

Ergebnisse:

Bei geringen Mengen an Schwefelsäureaerosol (c(E) < 0,01 mg/m³) in Arbeitsbereichen (z. B. Batterieladung, Schwefelsäureherstellung) treten nur kleine Unterschiede zwischen den thorakalen und den einatembaren Partikeln auf. Meist handelt es sich hier um geschlossene Systeme, bei denen Tröpfchen nur durch eine kleine Belüftungsöffnung austreten können. Größere Tröpfchen werden messwertbestimmend, wenn Tröpfchen, z. B. durch Blasenbildung in offenen Systemen, erzeugt werden können (u. a. Tankformation von Bleiakkumulatoren, Kupferelektrolyse, Eloxierung von Aluminium, Herstellung von Titandioxid). Bei Messwerten C(E) > 0,01 mg/m³ machten größere Tröpfchen, die nur bei der einatembaren Fraktion mit erfasst werden, mehr als die Hälfte der Gesamtbelastung durch Schwefelsäure aus. Für Konzentrationen höher als 0,005 mg/m³ für die thorakale Fraktion konnte ein Zusammenhang c(T) =~ 0,35 * c(E) abgeleitet werden. Wenn man nun die Grenzwertvorschläge der EU und der MAK-Kommission gegenüberstellt, kann das Fazit gezogen werden, dass diese beiden Grenzwerte ein absolut vergleichbares Schutzniveau darstellen.

Stand: