Ultrafine partikler fra øvelsesbranner: Kvantifisering av partikkelemisjoner gjennom brannforløp

Abstract

Brannkonstabler er mer utsatt for visse sykdommer og helseplager enn den generelle befolkningen, deriblant ulike former for kreft og hjertesykdom. På grunn av koblingen til kreftrisiko har stadig flere studier blitt gjort på brannkonstablers eksponering for PAH. Når det gjelder ultrafine partikler (UFP) er det derimot gjort lite arbeid.

Hensikten med denne oppgaven var å kvantifisere luftbårne UFP som brannkonstabler kan bli utsatt for under arbeidet sitt. Dette ble gjort ved å måle konsentrasjonen og størrelsesfordelingen av partikler under kontrollerte treningsøvelser. Målinger ble gjennomført med stasjonært måleutstyr. Partikler i størrelser 5,6-560 nm ble målt med FMPS. Partikler i størrelser 0,3-10 µm ble målt med OPS.

Gjennom tre øvelser med røykdykking og slukking av brann ble det målt i gjennomsnitt 1,17 x 10^7 partikler/cm3 av UFP i størrelser 5,6-100 nm. I snitt sto disse partiklene for 70% av den totale konsentrasjonen målt med FMPS (5,6-560 nm). Det ble funnet at selve slukkingen førte til de største emisjonene av UFP. Partikkelemisjonene varierte mye for hver øvelse. Spesifikke forhold som mengden brensel og oksygentilgang har stor innvirkning på konsentrasjonen og størrelsesfordelingen av partikler.

Det er en høy grad av usikkerhet ved målingene grunnet sviktende måleutstyr. Videre arbeid er nødvendig for å oppnå bedre resultater. Fremtidige studier bør også inkludere personlige målinger under reelle brannhendelser.

Firefighters are more susceptible to certain diseases and health problems than the general population, among them various forms of cancer and heart disease. Due to the cancer risk an increasing number of studies have been conducted on firefighters’ exposure to PAH. However, little work has been done regarding ultrafine particles (UFP).

The purpose of this thesis was to quantify airborne UFP that firefighters might be exposed to during their work. This was achieved by measuring the concentration and size distribution of particles during live fire training. Measurements were carried out using stationary equipment. Particles in the size range 5,6-560 nm were measured with an FMPS. Particles in the size range 0,3-10 µm were measured with an OPS.

Through three exercises consisting of smoke diving and putting out a fire, an average concentration of 1,17 x 10^7 particles/cm3 was measured in the size range 5,6-100 nm. On average these particles made up 70% of the total concentration measured with the FMPS (5,6-560 nm). The act of extinguishing the fires led to the largest emissions of UFP. The particle emissions varied a lot for each of the exercises. Specific conditions such as the amount of fuel and supply of oxygen have a great impact on the concentration and size distribution of particles.

There is a high degree of uncertainty regarding the measurements due to malfunctioning equipment. Further work is necessary to produce better results. Future studies should also include personal sampling during emergency fires.