Asbestikuitujen määritys sedimentoiduista ilmanäytteistä

Abstract

Opinnäytetyö tehtiin Työterveyslaitoksen kanssa yhteistyössä keväällä 2025. Työn tarkoituksena oli kehittää menetelmä, jolla saataisiin mitattua entistäkin pienempiä asbestipitoisuuksia pyyhkäisyelektronimikroskoopilla. Uuden menetelmän tarkoituksena on korvata aikaisemmin käytetty menetelmä, jolla mitattiin asbestipitoisuuksia ilmanäytteistä.

Asbestikuidut ovat pitkiä tai lyhyitä kuitumaisia hiukkasia, joista on huomattu paljon terveydelle haitallisia vaikutuksia. Kuitulajeja on monenlaisia ja ne on määritelty valtioneuvoston asetuksessa 798/2015. Asbestin terveyshaittoja on muun muassa keuhkosyöpä ja keuhkoja vahingoittavista pölystä aiheutuvat keuhkosairaudet. Tästä syystä onkin erittäin tärkeää, että saadaan mitattua mahdollisimman pieniä pitoisuuksia tarkasti, jotta saadaan ennaltaehkäistyä mahdolliset altistumiset ja terveysriskit.

Menetelmän kehityksessä pyrittiin ensin löytämään sopiva sedimentointiaika, jolla näytteille saataisiin mahdollisimman tarkasti suuret (halkaisijaltaan >10 µm) hiukkaset erotettua näytteistä. Kehityksen aikana testattiin myös eri kokoisia suodattimia ja suppiloita.

Validoinnin aikana määriteltiin asbestistandardien avulla menetelmän saanto ja toistettavuus. Saantokokeissa verrattiin happopestyjen ja ilman happopesua olevien näytteiden SEM:llä laskettuja saantoja. Toistokokeiden aikana laskettiin suhteelliset keskihajonnat molempien saantomenetelmien tuloksista.

Menetelmän kehityksen tuloksien avulla päädyttiin 60 minuutin sedimentointiaikaan 25 mm:n halkaisijalla oleviin polykarbonaattisuodattimiiin ja 13 mm:n tehollisen halkaisijan lasiseen suppiloon. Validoinnista saatiin 83 %:n saanto happopesunäytteistä ja 80 %:n saanto ilman happopesua olevista näytteistä. Toistettavuuden testeissä päädyttiin 13 %:n suhteelliseen mittausepävarmuuteen.

Yhteenvetona validointi ja menetelmän kehitys tapahtui onnistuneesti ja saatiin luotettavia tuloksia, joita hyödyntämällä menetelmä voidaan ottaa käyttöön laboratoriossa.

This thesis work was carried out in collaboration with the Finnish Institute of Occupational Health in Helsinki in the spring of 2025. The aim of the study was to develop a method for measuring lower asbestos concentrations using a scanning electron microscope. The new method is intended to replace the previously used method of analyzing asbestos from air samples.

Asbestos fibers are fibrous particles, and these fibers have been found to have many harmful health effects. The various types of asbestos fibers are defined in the Finnish Government Decree 798/2015. Examples of the harmful health effects of asbestos fibers include lung cancer and different types of lung diseases. For this reason, it is essential to be able to measure the smallest concentrations accurately to prevent potential exposures and to mitigate health risks.

The goal of the method development was to first determine a suitable sedimentation time for the samples to efficiently remove larger (>10 µm) particles from the sample. While developing the method, different filter sizes and funnels were also tested.

During validation, the method’s yield and repeatability were determined using asbestos standards. In the yield tests, the yields were calculated by SEM and acid-washed and non-acid washed samples were compared together. During the repeat tests, the relative standard deviations from both yield methods were calculated.

Method development concluded with 60-minute sedimentation time, 25 mm diameter polycarbonate filters and 13 mm diameter glass funnel. The yield test results from acid-washed samples were 83 yield-% and from non-acid washed 80 yield-%. Repeatability results concluded with 13 % measurement uncertainty.

Overall, the validation and method development were successful, and the results were reliable and accurate. With the help of these results the laboratory can begin to possibly use this method in the future when analyzing asbestos samples from air.