www.osh.org.il אפריל 2011

דליפת חלקיקים ננומטרים לתוך נשמיות להגנה אישית

מאת: ד"ר אשר פרדו *

הערכת חשיפה תעסוקתית לחלקיקים ננומטרים כמו גם חקר ההשפעה הבריאותית של חלקיקים אלו, ובייחוד חלקיקים שגודלם קטן מ- 100 ננומטר, והם משמשים כחומרי גלם בתעשייה מתקדמת, מהווים אתגר מחקרי ועניין אצל אלו האחראים לבריאות העובד. לא פחות מאתגר הוא נושא הגנת העובד מנשימה של חלקיקים ננומטרים תוך ניסיון להעריך את יעילותם של אמצעים אישיים להגנה נשימתית.

מחקרים שנעשו ע"י המכון הלאומי האמריקאי לבטיחות ובריאות תעסוקתית וגופים אחרים בארה"ב ובאירופה הדגימו יעילות חסימה טובה של חלקיקים ננומטרים בגדלים שונים ע"י נשמיות בעלות דרגות חסימה שונות. בדרגת חסימה המקבילה ל- FFP2 (94% מחלקיקים שגודלם 0.3 מיקרומטר) החדירות הגבוהה ביותר הייתה לחלקיקים בתחום הגדלים של עשרות ננומטרים ואחוז החדירה הגיע עד 5%. יעילות החסימה של נשמיות בעלות דרגת חסימה מקבילה ל- FFP3 (99% מחלקיקים שגודלם 0.3 מיקרומטר) היתה גבוהה יותר והגיעה מעל 99% כאשר החדירות הגבוהה ביותר הייתה לחלקיקים שגודלם היה סביב 30 ננומטר. ראוי לציין שמסנני HEPA (דרישה של יעילות סינון מינימאלית בגובה 99.97% לחלקיקים שגודלם 300 ננומטר) ו- ULPA (דרישה של יעילות סינון מינימאלית בגובה 99.999% לחלקיקים שגודלם 120 ננומטר) מראים ביצועי חסימה גבוהים יותר ממסנני P3 המבוססים על לכידה אלקטרוסטאטית.

אולם, עקב אכילס ביעילות ההגנה של נשמית הוא אפשרות הדליפה של חלקיקים לתוך המסיכה עקב אי אטימותה המלאה בעת שימוש.

במחקר שפורסם לאחרונה, נמדדו החדירה והדליפה הכללית של חלקיקים ננומטרים לתוך נשמיות מסוג FFP2 ו- FFP3 כתלות בקצב נשימה ובאטימות הנשמית. הניסוי נעשה על בובות בתא ניסוי. בתא פוזר אווירוסול של סוכרוז שגודל חלקיקיו נע בתחום 8 – 80 ננומטר או אווירוסול של מלח בישול שגודל חלקיקיו היה 20 – 1000 ננומטר. חדירות הנשמית והדליפה פנימה נמדדו בקצבי נשימה סימולטיביים של 20, 30 ו- 40 ליטר אוויר לדקה.

חלקיקים שגודלם היה 50 ננומטר הם אלו שחדירתם היתה הגבוהה ביותר דרך הנשמית וחלקיקים שגודלם 50 ו- 100 ננומטר חדרו יותר מאלו שגודלם קטן וגדול יותר (8 ו- 400 ננומטר, בהתאמה). חדירות הנשמית עלתה ככל שעלה קצב הנשימה. הדליפה של חלקיקים לפנים הנשמית עלתה ככל ששטח נקב הדליפה גדל. גם לגבי הדליפה הייתה הכמות הדולפת של החלקיקים שגודלם 50 ננומטר גבוהה פי שניים מהכמות הדולפת של חלקיקים שגודלם 8 ו- 400 ננומטר דרך אותו נקב זעיר.

המחקר הראה שהחלקיקים בעלי כושר החדירה הגבוה ביותר (50 ננומטר) עלולים להימצא בתוך חלל הנשמית עקב חדירה דרך שכבת הסינון גם אם האטימה היא טובה בעוד שלגבי חלקיקים גדולים יותר (מאות ננומטרים) אי האטימה היא הגורם הדומיננטי לדליפה פנימה ולא חדירה דרך המסנן.

המחקר אמנם מראה צורך בהבנה טובה יותר של מנגנוני הגנה נשימתית של אמצעים שונים כנגד חלקיקים, אבל חלקיקים בגודל שנמצא כחודר ביותר דרך הנשמית נוכחים בתהליכים שונים כגון ריתוך, תהליכים חמים ותהליכי שריפה בחומרים שונים ועיסוק בשפופרות פחמן ננומטריות. יהיה צורך לחקור אם בתהליכים אלה עדיפים אמצעי הגנה נשימתיים אישיים בעלי רמת הגנה של HEPA ו- ULPA על פני FFP3.

---

* ד"ר אשר פרדו, מחלקת מחקר של המוסד לבטיחות ולגיהות. ע"פ

http://annhyg.oxfordjournals.org/content/55/3/253.abstract?etoc