Abschnitt 3.1 - 3 Allgemeines zur Messung von Gefahrstoffen in der Luft am Arbeitsplatz
3.1 Vorbemerkung
Gefahrstoffe in der Luft können nur in wenigen Fällen direkt und kontinuierlich gemessen werden, da die Messverfahren entweder zu unempfindlich für eine Beurteilung anhand wirkungsbezogener Grenzwerte sind oder aber die Selektivität nicht ausreicht und sie eine Störanfälligkeit gegenüber anderen Komponenten aufweisen. In der Regel müssen die Gefahrstoffe aus der Luft der Arbeitsbereiche auf geeigneten Probenahmesystemen angereichert und im Labor analysiert werden. Dementsprechend unterscheidet man zwischen diskontinuierlichen und kontinuierlichen Messverfahren.
Diskontinuierliche Messverfahren liefern Messwerte der Gefahrstoffkonzentration als Mittelwert über die Probenahmedauer, die durch messstrategische Vorgaben und analytische Bedingungen bestimmt wird.
Kontinuierliche und quasi-kontinuierliche Messverfahren liefern Messwerte direkt bei der Probenahme zwar mit hoher zeitlicher Auflösung, oft jedoch mit geringer Selektivität. Ihre Einsetzbarkeit für Expositionsbeurteilungen muss ermittelt werden.
Die Messverfahren bestehen im Allgemeinen aus mehreren Einzelschritten:
Probenahme
Probentransport und Probenlagerung
Probenaufbereitung und Analyse
Die Probenahme besitzt primäre Bedeutung für die Richtigkeit der Messergebnisse. Probenahmebedingte Fehler werden durch strenge Einhaltung messstrategischer und messtechnischer Anforderungen minimiert.
Die messstrategische Anforderung besteht darin, die Luftprobe so zu entnehmen, dass die bei den Tätigkeiten mit Gefahrstoffen tatsächlich herrschenden Konzentrationsverhältnisse räumlich (Messort, Arbeitsbereich) und zeitlich (Messzeitraum, Arbeitszeit) repräsentativ wiedergegeben werden [5]. Am besten geschieht dies durch Messungen direkt an der Person. Dabei trägt der Beschäftigte die Sammeleinrichtung oder das Messgerät während der gesamten Messzeit am Körper. Die Ansaugöffnung der Geräte soll sich in der Nähe des Atembereiches befinden.
Messtechnische Anforderungen verlangen insbesondere, dass
unmittelbar vor der Probenahme der geeignete Volumenstrom eingestellt wird,
die Konstanz der Pumpenleistung über die Probenahmedauer überprüft wird,
geeignete Sammelphasen eingesetzt werden.
Voraussetzung für die Ermittlung der Gefahrstoffkonzentration in der Luft ist die genaue Kenntnis des Probeluftvolumens. Folgenden qualitätssichernden Maßnahmen kommt beim Einsatz solcher Pumpen besondere Bedeutung zu: Ermittlung der Zeitkonstanz, Ermittlung der Abhängigkeit des Volumenstroms vom Strömungswiderstand (Kennlinie) und Überprüfung der Pumpe vor und nach dem Einsatz [16]. Bei einer Abweichung des Volumenstroms gegenüber dem ursprünglich eingestellten von weniger als 5 % wird eine Konstanz der Ansaugrate über die gesamte Probenahmedauer unterstellt. Bei einer größeren Abweichung wird empfohlen, die Probenahme zu wiederholen. Die Umrechnung von Gas- und Dampfkonzentrationen hinsichtlich Druck und Temperatur auf den Standardzustand für Arbeitsplatzmessungen (1013 hPa, 20°C) ist dann angebracht, wenn deutliche Abweichungen von diesen Bedingungen bestehen [17]. Bei der Messung von Stäuben gilt als Bezugsvolumen das Betriebsvolumen, d. h. das Volumen unter den am Arbeitsplatz herrschenden Umgebungsbedingungen.
Bei den Probenahmeverfahren kann zwischen aktiver und passiver Probenahme unterschieden werden, je nachdem, ob die Probeluft mittels einer Pumpe durch ein Sammelmedium gesaugt wird oder der Stofftransport zum Sammelmedium allein durch Diffusionsvorgänge erfolgt.