Messtechnische Erfassung und Charakterisierung ausgewählter ultrafeiner Stäube

Im Rahmen der vorliegenden Studie wurde anhand unterschiedlicher arbeits- und umweltbedingter Emissionsprozesse untersucht, ob sich die Anteile ultrafeiner Partikel in Staubemissionen durch gängige Messverfahren ermitteln lassen und ob die Ergebnisse der verschiedenen Verfahren im Sinne der arbeits- und umweltmedizinischen Prävention zu vergleichbaren Ergebnissen führen. Schweißarbeiten, Plasmaschneiden und eine Bushaltestelle wurden auf ihre staubförmigen Emissionen untersucht. Jeweils gleichzeitig eingesetzt wurden ein Partikelzähler, ein Gerät zur Bestimmung der Partikeloberfläche in der Umgebungsluft sowie ein Gerät zur fraktionierten Bestimmung der Partikelmasse. Ferner wurden Filter beaufschlagt und anschließend elektronenmikroskopisch (TEM) ausgewertet. Die folgenden Messdaten (Mittelwerte) wurden bestimmt: Partikelanzahl [Teilchen/ml]: 178 (Schweißen), 61091 (Plasmaschneiden) und 9434 (Dieselruß). Partikelmasse [mg/m3]: 6,71 (Schweißen), 0,119 (Plasmaschneiden) und 0,017 (Dieselruß). Partikeloberfläche [µm2/cm3]: 3340 (Schweißen), 157 (Plasmaschneiden) und 54,2 (Dieselruß). Die teilweise großen Unterschiede der verschiedenen Messergebnisse relativieren sich deutlich unter dem Elektronenmikroskop. Es wurden Agglomerate und Aggregate aus Primärteilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von ~ 20 nm bzw. ~20 – 50 nm nachgewiesen. Dabei betrug der Anteil der 20 nm Durchmesserfraktion ~50% und der Anteil der 20 – 50 nm großen Teilchen ungefähr 35% des gesamt detektierten Staubes. Alle untersuchten Stäube setzen sich überwiegend aus ultrafeinen Partikeln zusammen, die ohne elektronenmikroskopische Untersuchungen mit Partikelzählverfahren bzw. einer Bestimmung der Partikeloberfläche in der Umgebungsluft alleine nicht nachgewiesen werden können. Die Ursache hierfür liegt im Wesentlichen an der Neigung ultrafeiner Partikel zur Agglomeratbildung. Aus arbeits- und umweltmedizinischer Sicht bedeutet dies: Ohne elektronenmikroskopische Kontrolle werden mögliche Gefahren durch toxikologisch relevante ultrafeine Partikel nicht erkannt.