TIÊu chuẩn quốc gia tcvn 8945: 2011 iso 24095: 2009

TCVN 8945:2011

ISO 24095:2009

KHÔNG KHÍ VÙNG LÀM VIỆC - HƯỚNG DẪN ĐO SILIC DIOXIT TINH THỂ HÔ HẤP

Silic dioxit tinh thể hô hấp (RCS) là mối nguy hại cho sức khỏe của người lao động trong nhiều ngành công nghiệp do sự tiếp xúc qua đường hô hấp. Nhu cầu của các nhà vệ sinh công nghiệp và nhu cầu chuyên môn khác về sức khỏe công cộng để xác định tính hiệu quả của những biện pháp được thực hiện để kiểm soát sự tiếp xúc của người lao động. Lấy mẫu không khí trong khi hoạt động lao động sau đó đo lượng RCS có trong không khí thường được làm để đánh giá sự tiếp xúc của một cá thể, tính hiệu quả bảo vệ hô hấp hoặc tính hiệu quả của các biện pháp kiểm soát khác. Nhiều nghiên cứu đã tìm ra những vấn đề đáng kể có thể gặp phải nếu qui trình đảm bảo chất lượng của các phép đo RCS không được tuân thủ. Thêm vào đó cũng có mối quan tâm đến quá trình đo RCS một cách chính xác ở các mức giới hạn dưới khi độ phương sai của các phép đo kém hơn. Nếu các biện pháp kiểm soát chất lượng là hoàn hảo để hạn chế dung sai mà độ phương sai đo không được áp dụng, thì độ không đảm bảo đo hợp lý không thể có được và tính hữu dụng của các phép đo RCS để làm thông tin cho các quyết định về bảo vệ sức khỏe người lao động là bị giảm thiểu. Tiêu chuẩn này nhằm mang lại lợi ích cho những người có liên quan đến việc xác định RCS trong vùng làm việc, ví dụ như các cơ quan quan tâm đến sức khỏe và an toàn trong lao động; các nhà vệ sinh công nghiệp và các nhà chuyên môn về sức khỏe công cộng khác; các phòng thí nghiệm phân tích; những người sử dụng silic và công nhân trong công nghiệp. Người sử dụng tiêu chuẩn cần ý thức rằng trong một số quốc gia có các yêu cầu pháp lý về đảm bảo chất lượng của các phép đo.

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này cung cấp hướng dẫn cho việc đảm bảo chất lượng các phép đo silic dioxit tinh thể hô hấp trong không khí sử dụng phương pháp phân tích trực tiếp trên cái lọc hoặc gián tiếp bằng phương pháp phân tích hồng ngoại nhiễu xạ tia X. Phạm vi của tiêu chuẩn này bao gồm cả những dạng silic dioxit tinh thể sau: thạch anh, cristobalit, tridimit.

Những hướng dẫn này cũng phù hợp để phân tích những cái lọc thu được từ các phép đo bụi phù hợp với EN 15051^[6].

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 6753 (ISO 7708), Chất lượng không khí - Định nghĩa về phân chia kích thước bụi hạt để lấy mẫu liên quan tới sức khỏe

TCVN ISO/IEC 17025 (ISO/IEC 17025), Yêu cầu chung về năng lực của phòng thử nghiệm và hiệu chuẩn

ISO 15767, Workplace atmospheres - Controling and characterizing uncertainty in weighting collected aerosols (Không khí vùng làm việc - Kiểm soát và độ không đảm bảo đặc trưng trong việc cân các sol khí được thu mẫu).

EN 481:2006, Workplace atmospheres - General requirements for the performance of procedures for the measurement of chemical agents (Không khí vùng làm việc - Yêu cầu chung về tính năng của các qui trình đo tác nhân hóa học).

EN 689, Workplace atmospheres — Guidance for the assessment of exposure by inhalation to chemical agents for comparison with limit values and measurement strategy (Không khí vùng làm việc - Hướng dẫn đánh giá sự tiếp xúc do hít phải với các tác nhân hóa học để so sánh với các giá trị giới hạn và phương pháp đo).

EN 1232:1997, Workplace atmospheres - Pumps for personal sampling of chemical agents - Requirements and test methods (Không khí vùng làm việc - Bơm để lấy mẫu cá nhân tác nhân hóa học - Yêu cầu và phương pháp thử).

EN 12919, Workplace atmospheres - Pumps for the sampling of chemical agents with a volume flow rate over 5 l/min - Requirements and test methods (Không khí vùng làm việc - Bơm để lấy mẫu thuốc thử hóa học với tốc độ dòng thể tích hơn 5 l/min - Yêu cầu và phương pháp thử).

EN 13205:2001, Workplace atmospheres - Assessment of performance of Instruments for measurement of airborne particle concentrations (Không khí vùng làm việc - Đánh giá tính năng của thiết bị để đo nồng độ các hạt không khí).

EN/TR 15230, Workplace atmospheres - Guidance for sampling of inhalable, thoracic and pespiranble aerosol fractions (Không khí vùng làm việc - Hướng dẫn lấy mẫu phần sol khi hít thở, bụi ngực và bụi hô hấp)

3. Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này, áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1. Định nghĩa chung

3.1.1. Silic dioxit tinh thể hô hấp (respirable crytalline silica)

RCS

Các hạt silic dioxit tinh thể bị hít vào theo đường hô hấp.

CHÚ THÍCH: Cả hai định nghĩa 3.1.2.1 và 3.1.2.2 dựa theo TCVN ISO 4225:1994^[2].

(Tổng quát) Khoảng không bao quanh mặt người công nhân mà tại đó người công nhân thực hiện quá trình hô hấp (hít thở).

(Kỹ thuật) là một nửa hình cầu (thường được chấp nhận có bán kính 0,3 m) mở rộng về phía trước của mặt người, có tâm nằm ở điểm giữa của đường nối hai tai; đáy của bán cầu là mặt phẳng đi qua đường này, đỉnh đầu và thanh quản, khi không sử dụng phương tiện bảo vệ cơ quan hô hấp.

Trạng thái mà trong đó một tác nhân hóa học tồn tại trong không khí bị con người hít thở phải.

[ISO 8518:2001^[3], 3.1.3]

3.1.4. Quy trình đo (measuring procedure)

Quy trình để lấy mẫu và phân tích một hoặc nhiều tác nhân hóa học trong không khí, bao gồm cả lưu giữ và vận chuyển mẫu.

[ISO 8518:2001^[3], 3.1.4]

3.1.5. Thời gian hoạt động (operating time)

Khoảng thời gian mà bơm lấy mẫu có thể hoạt động ở lưu lượng dòng và sức cản đã định không phải nạp hoặc thay pin.

[EN 1232:1977]

3.1.6. Giá trị giới hạn (limit value)

Giá trị tham chiếu bằng số về nồng độ của một tác nhân hóa học trong không khí.

[EN 1540:1998^[5]]

3.1.7. Vùng làm việc (workplace)

Khu vực hoặc nhiều khu vực được xác định mà ở đó các hoạt động sản xuất được tiến hành.

[EN 1540:1998^[5]]

3.2. Các định nghĩa về lấy mẫu

3.2.1. Dụng cụ lấy mẫu không khí (air sampler)

Dụng cụ để tách các tác nhân hóa học và/hoặc sinh học khỏi không khí và giữ chúng trên nền thu mẫu.

Dụng cụ không được gắn vào người, được sử dụng để lấy mẫu tĩnh (3.2.3).

[ISO 8518:2001^[3], 3.3.5]

3.2.3. Lấy mẫu tĩnh (static sampler)

Lấy mẫu khu vực (area sampling)

Quá trình lấy mẫu không khí được thực hiện ở một vị trí cụ thể.

[ISO 8518:2001^[3], 3.3.4]

3.2.4. Dụng cụ lấy mẫu cá nhân (personal sampler)

Dụng cụ được gắn lên vào người để lấy mẫu ở vùng thở (3.1.2).

[EN 1540:1998^[5]]

3.2.5. Lấy mẫu cá nhân (personal sampling)

Quá trình lấy mẫu được thực hiện bằng cách dùng dụng cụ lấy mẫu cá nhân.

[EN 1540:1998^[8]]

3.2.6. Thiết bị lấy mẫu (sampling equipment)

Máy để thu các hạt bụi hô hấp, bao gồm cả mọi kích thước của nguyên tố lựa chọn và lấy mẫu trung bình.

Máy để thu mẫu các hạt truyền trong không khí bao gồm cả thiết bị lấy mẫu (3.2.6), bơm và ống nối.

Các thao tác được tiến hành trên mẫu, sau khi vận chuyển và lưu giữ nhằm để chuẩn bị mẫu cho phân tích, kể cả việc chuyển đổi mẫu sang trạng thái có thể đo được.

Lượng thấp nhất của silic dioxit tinh thể hô hấp (3.1.1) có thể phát hiện được với độ tin cậy đã cho.

[EN 483:2006]

CHÚ THÍCH: Nhiều quy trình phân tích yêu cầu các phòng thí nghiệm tính LOD bằng cách nhân độ lệch chuẩn của phép đo một số mẫu trắng (~10) với ba. Một số nghi ngờ về mối liên hệ giữa tín hiệu và khối lượng khi RCS được đo ở lượng rất thấp và công thức đặc trưng để xác định LOD sử dụng thống kê dựa trên phân bố chuẩn không được trình bày trong tiêu chuẩn này. Các mẫu thử được sử dụng để hiệu chuẩn không đạt được độ phức tạp như mẫu và báo cáo LOD dựa trên ba độ lệch chuẩn của nhiễu nền có thể cho một dấu hiệu lạc quan về khả năng của phương pháp khi phân tích mẫu “thực". Người phân tích cần phải xem xét điều này khi phân tích các mẫu RCS.

Khối lượng thấp nhất có thể của silic dioxit tinh thể hô hấp (3.1.1) có thể định lượng với độ tin cậy đã cho có xem xét đến hiệu ứng nền của mẫu.

[EN 483:2006]

3.4. Thuật ngữ thống kê

3.4.1. Độ chính xác (accuracy)

Mức độ gần nhau giữa kết quả thử hoặc kết quả đo với giá trị thực (3.4.5).

CHÚ THÍCH: Trong thực tế, giá trị quy chiếu được chấp nhận được thay thế cho giá trị thực.

[TCVN 8244-2:2010 (ISO 3534-2:2006)^[1], 3.3.1]

Tỷ số của lượng chất phân tích đo được khi phân tích một mẫu, trên lượng chất phân tích đã biết trong mẫu đó.

CHÚ THÍCH: Độ thu hồi phân tích được biểu thị bằng phần trăm.

[ISO 8518:2006^[3], 3.5.1]

Mức độ sai khác giữa kỳ vọng của kết quả thử hoặc kết quả đo và giá trị thực. (3.4.5).

CHÚ THÍCH: Độ chệch là tổng sai số hệ thống vì đối ngược với sai số ngẫu nhiên. Có thể có một hoặc nhiều thành phần sai số hệ thống đóng góp vào độ chệch. Một sự khác biệt hệ thống lớn hơn so với sai số giá trị thực được phản ảnh bằng giá trị độ chệch lớn hơn.

[TCVN 8244-2:2010 (ISO 3534-2:2006)^[1], 3.3.2]

Mức độ gần nhau giữa các kết quả thử/đo độc lập nhận được trong điều kiện quy định.

[TCVN 8244-2:2010 (ISO 3534-2:2006)^[1], 3.3.4]

3.4.5. Giá trị thực (true value)

Giá trị đặc trưng cho một đại lượng hoặc đặc trưng định lượng được xác định hoàn toàn trong điều kiện mà đại lượng hoặc đặc trưng định lượng đó được xem xét.

[TCVN 8244-2:2010 (ISO 3534-2:2006)^[1], 3.2.5]

3.4.6. Thẩm định (validation)

Quá trình đánh giá hiệu quả của một qui trình đo (3.1.4) và kiểm tra tính năng đạt được tiêu chí định trước nào đó.

[EN 482:2006]

3.4.7. Độ không đảm bảo (của phép đo) (uncertainty of measurement)

Thông số, liên quan đến kết quả của phép đo, đặc trưng cho sự phân tán của các giá trị đại lượng được quy cho đại lượng đo một cách hợp lý.

[ISO/IEC Guide 98-3:2008^[4]]

CHÚ THÍCH 1: Thông số có thể là, ví dụ, độ lệch chuẩn (hoặc bội số đã cho), hoặc độ rộng của khoảng tin cậy.

CHÚ THÍCH 2: Nói chung, độ không đảm bảo đo gồm rất nhiều thành phần, một trong số các thành phần này được ước tính từ phân bố thống kê các kết quả của một dãy đo, và có thể được đặc trưng bằng các độ lệch chuẩn. Các thành phần khác, mà cũng có thể được đặc trưng bằng các độ lệch chuẩn, được ước tính từ sự phân bố tương đối theo giả định trên cơ sở thí nghiệm hoặc thông tin khác.

4. Nguyên tắc

Mục đích của tiêu chuẩn này đưa ra thông tin để giảm thiểu những sai số trong phép đo. Có nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng đến phương sai của phép đo so với giá trị thực. Độ không đảm bảo của một phép đo không khí là kết hợp phương sai của phép đo so với giá trị thực do cả lấy mẫu và phân tích hóa học. Trong hai nhóm lớn này có nhiều yếu tố khác, một số trong đó được minh họa dưới đây.

a) Các yếu tố về tổ chức:

1) Chiến lược;

2) Phương pháp;

3) Đào tạo và kinh nghiệm.

b) Các yếu tố về đo lường:

1) Thiết bị lấy mẫu;

2) Hiệu chuẩn;

3) Chuẩn bị mẫu;

4) Biến động của thiết bị;

5) Cản trở.

Biến động của các yếu tố riêng biệt này kết hợp bổ sung vào độ không đảm bảo của phép đo. Ở các giai đoạn từ quá trình lấy mẫu đến phân tích, các yếu tố đóng góp vào phương sai của phép đo có thể được giám sát và kiểm soát để giảm độ không đảm bảo mở rộng. Với cách tiếp cận như vậy, phương sai của phép đo được giảm thiểu.

5. Yêu cầu chất lượng phân tích

Cần phải xem xét mức độ chất lượng phân tích cần để giám sát vệ sinh nghề nghiệp một cách có hiệu quả trước khi tiến hành quy trình nhằm thiết lập chương trình bảo đảm chất lượng đã đưa ra. Quy trình kiểm soát chất lượng theo phương pháp thống kê có thể xác định mức độ giữa độ chụm và độ chệch có thể đạt được trong nội bộ phòng thí nghiệm và liên phòng thí nghiệm và có thể chỉ ra một vài điểm về độ chính xác tương đối của các phương pháp khác nhau, nhưng chúng không xác định được mức độ mong muốn về độ đúng và độ chụm.

Những tồn tại của yêu cầu về luật pháp để có hành động khắc phục khi vượt quá giới hạn tiếp xúc đưa đến yêu cầu về chất lượng phân tích. Phòng thí nghiệm có độ chệch phân tích âm có thể đang đặt sức khỏe của những người lao động ở mức rủi ro, còn những phòng thí nghiệm có độ chệch phân tích dương có thể đang đặt một gánh nặng tài chính lên công ty công nghiệp và như vậy dẫn đến bất lợi về cạnh tranh.

CHÚ THÍCH: Nhóm làm việc của Ủy ban Tiêu chuẩn hóa Châu Âu (CEN) về các tiêu chí tính năng đã đề xuất giới hạn cho độ không đảm bảo mở rộng trong phân tích vệ sinh lao động để làm giảm khả năng của những quyết định không đúng do độ chụm của kết quả kém (EN 482). Độ không đảm bảo này bao gồm cả độ không chính xác trong phương pháp lấy mẫu và phân tích và được định rõ tối đa là ± 30 % giá trị giới hạn tiếp xúc và ± 50 % khoảng một nửa giá trị giới hạn. Viện Quốc gia về An toàn lao động và Sức khỏe nghề nghiệp (NIOSH) của Mỹ đã quy định yêu cầu độ chính xác mở rộng là ± 25 % cho các phương pháp vệ sinh lao động (Tài liệu tham khảo 9, dựa trên các phép thử trong phòng thí nghiệm. Yêu cầu độ chính xác của NIOSH có thể được mở rộng đến ± 35 % độ chính xác được xác định khi sử dụng các phương pháp so sánh hiện trường (Tài liệu tham khảo [17]).

6. Kiểm soát hành chính

TCVN ISO/IEC 17025 nhấn mạnh đến việc thiết lập hệ thống quản lý để đảm bảo tính truy nguyên của các phép đo. Phần này phác thảo một số thực hành tốt cần cho phép đo silic dioxit tinh thể trong không khí.

Thuật ngữ “đảm bảo chất lượng" được sử dụng theo nghĩa của giám sát và kiểm soát độ chụm và độ chính xác của phép đo trong phòng thí nghiệm và tiêu chuẩn này chủ yếu xem xét đến việc sử dụng thuật ngữ này. Tuy nhiên, việc kiểm soát thống kê chất lượng phân tích chỉ là một khía cạnh của kiểm soát chất lượng phòng thí nghiệm. Một định nghĩa rộng hơn bao gồm cả việc giám sát và kiểm soát tất cả các yếu tố ảnh hưởng lên kết quả thử trong phòng thí nghiệm từ khi nhận mẫu đến gửi thông báo kết quả.

Trong một vài phương diện khác, ngay cả định nghĩa này còn quá hẹp nếu như chất lượng được nhìn nhận theo các thuật ngữ rộng hơn về vai trò của phòng thí nghiệm trong việc đảm bảo tính hữu dụng của kết quả. Do vậy, ví dụ, chất lượng về trao đổi thông tin giữa phòng thí nghiệm và chuyên gia vệ sinh nghề nghiệp là một khía cạnh quan trọng của đảm bảo chất lượng cần phải được xem xét. Trao đổi thông tin với chuyên gia vệ sinh lao động cần bao gồm cả thông tin định tính về mẫu, cũng như mức độ phức tạp của mẫu, thời gian lấy mẫu và thiết bị lấy mẫu, sao cho có thể áp dụng các chuẩn hiệu chuẩn và giới hạn phát hiện thích hợp và những cản trở dự kiến trước (xem Phụ lục A). Thông tin tốt thường giúp đảm bảo: đưa ra kết quả đúng thời gian; báo cáo trình bày rõ ràng, hoặc thậm chí một phép phân tích thích hợp cũng được cam kết. Tất cả những vấn đề này là thiết yếu nếu hiểu được các kết quả và thực hiện hành động thích hợp. Một báo cáo được gửi đến quá muộn hoặc một báo cáo khác trình bày không rõ ràng sẽ dẫn đến hiểu sai và phủ nhận mọi nỗ lực trong quá trình phân tích.

Chất lượng phân tích không chỉ phụ thuộc vào kỹ năng của người phân tích mà còn vào kỹ thuật thống kê để giám sát độ chính xác và độ chụm của phương pháp phân tích. Một quyết định quan trọng trong bảo đảm chất lượng phân tích là sự lựa chọn trước tiên về phương pháp phân tích được sử dụng, cần khả thi và đặc tính tính năng của chúng (độ chệch, độ chính xác, LOD, v.v.) được lập thành tài liệu. Phương pháp đã chọn phải phù hợp với yêu cầu chất lượng và kỹ năng của người phân tích. Mọi sự cải tiến đối với một phương pháp phân tích đã được thẩm định cần phải được ghi lại và phải đưa ra bằng chứng về dữ liệu tương đương cho đánh giá.

Quản lý phòng thí nghiệm đóng vai trò trung tâm trong việc lựa chọn các phương pháp phân tích phù hợp và đồng thời chịu trách nhiệm về một số ảnh hưởng quan trọng về chất lượng phân tích. Việc này bao gồm cả việc thiết lập và đánh giá các thủ tục hành chính cho nhận dạng mẫu, báo cáo kết quả và duy trì hồ sơ; quản lý việc mua bán và bảo dưỡng thiết bị mua sắm thuốc thử và vật tư tiêu hao khác; và đào tạo và phát triển nhân viên.

Cần phải có một người chịu trách nhiệm thiết lập và giám sát chương trình đảm bảo chất lượng của phòng thí nghiệm. Người phân tích có trách nhiệm về các vấn đề kiểm soát chất lượng hàng ngày, nhưng các dữ liệu kiểm soát chất lượng cần phải phân tích sâu hơn để tìm kiếm xu hướng và để liên kết những thay đổi trong các kết quả với các sự kiện cụ thể.

Một kế hoạch đảm bảo chất lượng không chỉ đơn giản là đánh giá hiệu quả của từng nhân viên. Đó là công việc của người quản lý phòng thí nghiệm để đảm bảo rằng người phân tích được đào tạo phù hợp và họ không phải thực hiện các phân tích mà trình độ, đào tạo hoặc kỹ năng của họ là không phù hợp. Một trình độ về chuyên môn sâu là cần thiết để tối ưu hóa các thông số thiết bị và chính xác cho các cản trở nền mẫu trong giai đoạn chuẩn bị mẫu hoặc phân tích dữ liệu và giai đoạn diễn giải. Với nhiều phương pháp, các yếu tố chưa biết có thể ảnh hưởng đến kết quả. Chương trình đảm bảo chất lượng giúp để xác định những phần của phương pháp này còn phụ thuộc vào người điều hành thì có thể thực hiện các bước này để loại bỏ sự phụ thuộc. Nếu một phương pháp cho các kết quả khác nhau với người phân tích khác nhau, thì sai lỗi này có thể là do phương pháp chứ không phải do người phân tích.

Trong các phòng thí nghiệm nhỏ, một người có thể thực hiện nhiều nhiệm vụ, nhưng điều quan trọng là từng cá nhân chịu trách nhiệm cho các nhiệm vụ cụ thể, như được liệt kê từ a) đến f)

a) Cá nhân có trách nhiệm lấy mẫu cần phải xác định rõ từng mẫu được lấy và ghi lại thông tin cần thiết. Thông tin cần theo yêu cầu của phòng thí nghiệm để phân tích các mẫu bao gồm việc nhận dạng mẫu, loại thiết bị thu mẫu chọn cỡ hạt và lưu lượng dòng, thể tích đã lấy mẫu và thông tin về quá trình công nghiệp; như thành phần vật liệu và nhiệt độ có liên quan. Nếu người lấy mẫu cung cấp thông tin này đến phòng thí nghiệm thì người phân tích không cần phải liên hệ với người chịu trách nhiệm lấy mẫu.

b) Cá nhân phải có trách nhiệm về việc ghi nhận (các) mẫu và mỗi mẫu được phân một định dạng duy nhất được điều chỉnh với bất kỳ nhận dạng nguồn gốc của (các) mẫu đó.

c) Cá nhân phải có trách nhiệm phân tích và kiểm tra tính năng phương pháp.

d) Cá nhân phải có trách nhiệm kiểm tra mọi câu trả lời được ghi lại bao gồm cả sự tuân thủ với bất kỳ việc kiểm tra thiết bị và kiểm tra kiểm soát chất lượng. Việc diễn giải các phép đo đối với silic dioxit tinh thể trong không khí đòi hỏi phải có kinh nghiệm, do đó cá nhân chịu trách nhiệm kiểm tra phải thành thạo với việc diễn giải phổ hoặc hình quét. Người quản lý cần phải xem xét liệu phân tích thu được gì từ kiến thức về khoáng vật và/hoặc các kỹ thuật phân tích tiên tiến, ví dụ tối ưu hóa hồ sơ pic và nhiễu phổ phân tích.

e) Xác định người kiểm tra các quy trình đảm bảo chất lượng được thực hiện.

f) Cần phải định kỳ xem xét lại hệ thống chất lượng.

Vai trò của quản lý kiểm soát chất lượng phân tích không bao gồm ở đây, nhưng khuyến khích các phòng thí nghiệm đạt được chứng chỉ của tổ chức công nhận về quá trình quản lý và quản trị của phòng thí nghiệm là đảm bảo công việc được thực hiện nhất quán. Tổ chức của phòng thí nghiệm có thể phụ thuộc vào quy mô của phòng, nhưng cần phải có một cơ cấu xác định rõ ràng với trách nhiệm của từng cá nhân cũng được xác định rõ.

7. Lấy mẫu

Để tránh tiếp xúc trong khi đo, cần phải chú ý đặc biệt tới bơm và thiết bị lấy mẫu (xem EN/TR 15230, EN 1232). Điều quan trọng là thiết bị lấy mẫu và môi trường liên quan, như cái lọc hoặc màng xốp, là phù hợp với phương pháp phân tích dự kiến. Trong một vài phương pháp khuyến nghị hoặc phương pháp chính thức đã quy định thiết bị lấy mẫu. Những thay đổi của phương pháp chính thức hay phương pháp được đề nghị (Tài liệu tham khảo [14]) cần phải được thẩm định để đảm bảo tính phù hợp và tương thích.

Chương trình lấy mẫu cũng cần được xem xét. EN 689 quy định chương trình lấy mẫu. Những ví dụ khác có trong Tài liệu tham khảo [7] của NIOSH và Tài liệu tham khảo [8] của Hội Vệ sinh Công nghiệp Mỹ (AIHA).

7.2. Dụng cụ lấy mẫu

Dụng cụ lấy mẫu chuyên dụng phải tuân thủ những định nghĩa lựa chọn cỡ hạt sol khí chọn lọc của ISO/CEN, trừ trường hợp có quy định địa phương, và có đặc tính như quy định trong EN 13205. Dụng cụ lấy mẫu cần được vận hành ở lưu lượng dòng quy định để thu giải kích thước hô hấp. Tất cả những khớp nối có trong chuỗi lấy mẫu cần phải được kiểm tra trước khi sử dụng để tránh bị rò rỉ.

CHÚ THÍCH: Các quy ước lấy mẫu liên quan sức khỏe là một dãy các đường cong biểu diễn khả năng xâm nhập của hạt vào các vùng khác nhau của hệ thống hô hấp ở người đối với các hạt có đường kính khí động học đến 100 m. Đối với các hạt nhỏ hơn, đặc biệt quanh những hạt lắng đọng có kích thước tối thiểu là 0,3 m, lượng đáng kể bụi đã hít vào có thể được thở ra. Nhưng trường hợp này không được đưa vào trong các quy ước xâm nhập của hạt. Quy ước lấy mẫu được tuân thủ để lấy mẫu RCS được gọi là ‘hô hấp’. Quy ước lấy mẫu có thể thay đổi từ 0,1 % ở đường kính khí động học 10 m đến 100 % ở đường kính khí động học 1 m. Hiệu suất xâm nhập 50 % D₅₀ là 4 m, là thỏa hiệp giữa khuyến nghị trước đây của Hội đồng Nghiên cứu Y học Anh (D₅₀= 5 m) và Hội nghị của các chuyên gia về vệ sinh công nghiệp Hoa kỳ (D₅₀ = 3,5 m).

Vì có nhiều loại dụng cụ lấy mẫu có sẵn nên phải cân nhắc đến tính ứng dụng chung trong thực tế. Một trong những yếu tố quan trọng nhất là lưu lượng dòng yêu cầu, kích thước, trọng lượng và giá đỡ của bơm, cũng như chú ý đến LOD (nhưng ngược lại cũng chú ý đến khả năng quá tải). Hơn nữa các yếu tố cần phải xem xét là ảnh hưởng của tính phức tạp của mẫu, thông tin sản phẩm, và thời gian lấy mẫu tối thiểu cho các mức thấp. Có thể phát sinh những vấn đề liên quan đến những dụng cụ lấy mẫu nhất định như các hạt bám trên tường, hướng gió, khả năng làm sạch và sử dụng lại hoặc ngay cả tính phức tạp của hiệu chuẩn và kiểm tra tốc độ dòng. Tham khảo thông tin về sản phẩm trước khi dùng.

Màng xốp thường gắn với một dụng cụ lấy mẫu chuyên dụng và chỉ loại bọt xốp được cung cấp cùng với dụng cụ lấy mẫu mới được dùng. Cái lọc phải có đường kính phù hợp để sử dụng cùng với dụng cụ lấy mẫu đã chọn. Loại cái lọc đã chọn phải có hiệu suất lọc không được nhỏ hơn 95 % trên dải kích thước hạt cần thu mẫu (1 m đến 10 m) và phù hợp để thu mẫu bụi silic dioxit tinh thể. Không phải tất cả các cái lọc phù hợp với tất cả các phương pháp phân tích. Ví dụ, cái lọc bằng bạc phù hợp với phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) nhưng không phù hợp với phổ hồng ngoại (IR). Đối với việc phân tích trực tiếp trên cái lọc, cái lọc polyvinylclorua (PVC) hoặc cái lọc cùng polyme PVC - acrylnitril có các đặc tính phù hợp với IR. Cái lọc polycacbonat, PVC, và bạc thường được sử dụng để phân tích XRD. Vật liệu làm cái lọc có thể bị phân hủy nếu môi trường lấy mẫu đặc biệt ẩm. Có thể có hiện tượng lắng đọng lại mẫu trên một bề mặt khác với bề mặt được sử dụng để lấy mẫu, mặc dù bước này bổ sung vào bảng thành phần độ không đảm bảo của quy trình. Ưu điểm và nhược điểm của lắng đọng lại cần phải được xem xét kỹ khi dựa vào những xem xét khác (độ phẳng và độ dày của lớp lắng đọng, loại bỏ dạng gây cản trở...).

Bơm lấy mẫu phải tuân thủ theo các điều khoản của EN 1232, hoặc tiêu chuẩn tính năng tương đương, với bộ điều chỉnh tốc độ dòng, kết hợp với một lưu lượng kế hoặc một thiết bị chỉ báo lỗi dòng, khả năng giữ tốc độ dòng đã chọn trong khoảng ± 5 % của giá trị danh định trong thời gian lấy mẫu. Nếu tốc độ dòng không nằm trong ± 5 % giá trị danh định, người theo dõi tốc độ dòng phải thông báo với người chịu trách nhiệm thông báo kết quả ghi vào báo cáo cuối cùng. Tình trạng này có thể xảy ra khi lấy mẫu ở nồng độ rất cao. Hiệu quả của bộ giảm nhiễu đường nền là quan trọng để lựa chọn chính xác kích cỡ. Pin của bơm cần phải sạc đủ trước khi thực hiện lấy mẫu. Cần phải kiểm tra tại chỗ tốc độ dòng đi qua dãy lấy mẫu và cần thực hiện mọi điều chỉnh trước khi lấy mẫu. Các điều kiện của nhiệt độ và áp suất cực trị có ảnh hưởng đến thể tích không khí đã lấy mẫu. Trong điều kiện tốt, nhiệt độ có thể thay đổi 1 °C cho mỗi 100 m theo chiều cao và như vậy có rất ít ảnh hưởng. Tuy vậy nhiệt độ trong hầm lò có thể thay đổi đáng kể vì độ sâu, máy móc và tốc độ thông gió/hút không khí. Nếu tốc độ dòng qua dãy lấy mẫu được kiểm tra ban đầu bằng một lưu lượng kế kiểu phao, sau đó có thể hiệu chính tốc độ dòng để đưa vào tính toán các điều kiện nhiệt độ và áp suất khác nhau. Mọi sự hiệu chính chỉ cần khi các điều kiện tại địa điểm lấy mẫu sai khác đáng kể so với địa điểm kiểm tra tốc độ dòng được tiến hành ban đầu (ví dụ, dùng định luật khí lý tưởng, nhiệt độ thay đổi 10 °C sẽ làm thay đổi thể tích đã lấy mẫu khoảng 3 %). Việc kiểm tra tốc độ dòng của dãy lấy mẫu cần phải được tiến hành xa gần nơi hoạt động sản xuất để đảm bảo rằng bơm hoạt động chính xác tại thời điểm bắt đầu và tiến hành lại tại thời điểm kết thúc giai đoạn lấy mẫu để đảm bảo tuân thủ với EN 1232. Khi tiến hành lấy mẫu cá nhân, bơm lấy mẫu được người công nhân mang sẽ không cản trở hoạt động sản xuất bình thường.

Bơm phải tạo ra tốc độ dòng ổn định với xung thấp để đảm bảo phù hợp yêu cầu của thiết bị chọn kích thước hô hấp và/hoặc ít nhất là EN 1232 hoặc EN 12919 (tốc độ dòng ± 5 %, độ xung ± 10 %). Nên tham khảo thêm TCVN 6753 (ISO 7708) hoặc EN/TR 15230.

Ở hầu hết các tải trọng bình thường (< 4 mg), mẫu (của bụi hô hấp) được giữ lại an toàn trên cái lọc và không bị mất nếu mẫu được xử lý cẩn thận. Các mẫu thử chứa lượng vật liệu tương đối nhỏ (< 1 mg) được gửi qua hệ thống bưu điện khắp thế giới mà không sợ bị mất đáng kể lượng bụi trên cái lọc. Tuy nhiên, các mẫu từ các mỏ than lộ thiên và cần phải chú ý đặc biệt để phòng ngừa thất thoát mẫu. Các cái lọc từ mỏ than phải được giữ trong bộ giá đỡ mẫu được thiết kế đặc biệt để vận chuyển. Khi sử dụng dụng cụ lấy mẫu với màng xốp, màng xốp được cất giữ trong hộp có nắp đậy.

8. Quy trình

8.1. Xử lý bộ đỡ cái lọc

Người sử dụng phải tham khảo hướng dẫn xử lý của nhà chế tạo. Đối với bộ chọn xyclon, bộ chọn kích thước bụi hô hấp phải được lưu giữ và mở bằng nắp chụp để những hạt không phải là bụi hô hấp rơi theo phương thẳng đứng xuống phía dưới bộ đỡ. Bảo đảm rằng bộ đỡ chứa cái lọc đã được đóng kín. Cẩn thận khi mở nắp bộ đỡ cái lọc để tránh bị mất bụi. Điều kiện của bộ đỡ phải được kiểm tra bằng mắt và bất kỳ một sự lắng đọng nào lên thành của bộ đỡ cũng phải được ghi lại. Nếu nó không được dùng để phân tích theo quy trình. Các bộ đỡ không có lực hút tĩnh điện có thể hữu ích để giảm thiểu sự lắng đọng bụi lên thành của bộ đỡ.

Các phòng thí nghiệm chỉ nên sử dụng các phương pháp chính thức hoặc các phương pháp được thẩm định. Nếu các phương pháp khác được sử dụng, khi đó họ phải chứng minh phương pháp đã được thẩm định và có đặc tính tính năng tương đương hay tốt hơn phương pháp đã được công bố. Hướng dẫn của Eurachem^[12] mô tả quá trình thẩm định phương pháp. Nếu như có sai lệch so với phương pháp chuẩn, khi đó phòng thí nghiệm phải chứng minh rằng những sự thay đổi cho kết quả tương đương và ghi lại những cải biến khi báo cáo kết quả.

Phép đo phải truy nguyên được. Khi cân những mẫu thử nghiệm hiệu chuẩn, sử dụng cân có độ phân giải 1 g. Độ phân giải này rất quan trọng khi cân mức thấp cỡ microgram (< 200 g). Ở đây cũng yêu cầu sử dụng khối lượng (những quả cân) kiểm tra được chứng nhận loại E2 để kiểm định hiệu chuẩn cân. Tác động của độ ẩm và tĩnh điện có thể ảnh hưởng đến độ ổn định khi cân (xem ISO 15767). Quy trình cân cái lọc được nêu trong ISO 15767.

Thực hành tốt sử dụng ít nhất sáu mức nồng độ của các mẫu thử hiệu chuẩn để giảm sai số chuẩn của đường hồi quy với mức độ phù hợp và sử dụng ba lần lặp lại ở mỗi mức nồng độ. Để giảm độ không đảm bảo của đường hiệu chuẩn, ở các mức đo thấp, một số phương pháp phân tích trực tiếp RCS trên cái lọc đề xuất 30 mẫu thử hiệu chuẩn do những khó khăn trong việc lặp lại. Mẫu thử hiệu chuẩn cần có độ phân tán như nhau trên khoảng phân tích để tránh phân tích hồi quy hoặc mô hình hiệu chuẩn khác do cân không đúng, các kết quả rời rạc có thể dẫn đến sai khác đáng kể giữa các kết quả. Bằng chứng hiện nay đều thừa nhận phân tích bằng IR cho số liệu có độ lệch chuẩn không đổi, trong khi phân tích bằng XRD cho số liệu có độ lệch chuẩn thay đổi theo khối lượng của RCS. Do vậy một phương pháp hồi quy theo khối lượng có thể phù hợp hơn phân tích XRD. Hiệu chuẩn phải được thử lại với một vài mẫu đã biết như mẫu thử hiệu suất hoặc mẫu kiểm soát chất lượng đã được thêm chuẩn.

Để giảm thiểu sự biến động, chuẩn bị các chuẩn hiệu chuẩn cần phải phù hợp với mục đích đã định. Đối với những phương pháp đo trực tiếp trên cái lọc, quy trình để chuẩn bị chuẩn phải hợp với phương pháp lấy mẫu. Đối với các phương pháp lắng đọng, quy trình chuẩn bị chuẩn phải hợp với các phương pháp chuẩn bị mẫu.

Tín hiệu phản hồi từ cả hai kỹ thuật phân tích XRD và IR có độ nhạy theo sự phân bố của kích thước các hạt trên bề mặt của cái lọc phân tích và các chuẩn khác nhau có thể có sự phân bố khác nhau một chút về các kích thước hạt, mà có thể dẫn đến kết quả khác nhau giữa các phòng thí nghiệm. Đo diện tích pic biến động ít hơn với kích thước hạt ở XRD, bởi vì kích thước hạt trung bình giảm, hình dạng của pic mở rộng, nên chiều cao giảm. Thường đo chiều cao pic đối với phân tích IR.

Nếu như bụi hiệu chuẩn trong phòng thí nghiệm không phải là chất chuẩn được chứng nhận (CRM), hoặc một chuẩn thứ với lượng RCS đã biết, khi đó tín hiệu phản hồi hiệu chuẩn phải được so sánh với các chất chuẩn này để xác định độ chệch tiềm ẩn. Nếu tiết diện pic hấp thụ hoặc tiết diện pic nhiễu nằm ngoài độ chụm lặp lại của phép đo và giả định rằng có ý nghĩa ở mức tin cậy 95 %, cần áp dụng hệ số hiệu chuẩn cho kết quả cuối cùng hoặc hiệu chuẩn. Kết quả thông báo đến khách hàng cần phải được hiệu chính về độ tinh khiết và tinh thể của chuẩn bụi.

Trong đó

A_Ref là diện tích, tính bằng số đếm trên giây, của cùng pic chính của CRM hoặc chuẩn thứ với nồng độ đã biết của RCS;

w là phần khối lượng của silic dioxit tinh thể trong CRM hoặc chuẩn thứ, tính bằng phần trăm.

Cách khác, giá trị hiệu chính cho các bụi hiệu chuẩn thông thường đối với -thạch anh có thể thu được từ công trình đã công bố (Tài liệu tham khảo [18]).

Vật liệu đã sử dụng nên được dùng để chuẩn bị các mẫu thử hiệu chuẩn. Xử lý vật liệu chuẩn trong khi hiệu chuẩn cũng có thể làm thay đổi đặc tính kích thước hạt bụi khi chúng được lấy mẫu lại và như vậy dẫn đến các độ hấp thụ khác nhau đối với phân tích IR và tiết diện của pic nhiễu xạ cũng khác nhau.

Tần suất hiệu chuẩn phụ thuộc vào sự ổn định của thiết bị và kinh nghiệm của người phân tích. Khi sử dụng XRD, không cần phải hiệu chuẩn lại thường xuyên, khi chứng minh sự hiệu chuẩn là thu được những kết quả tốt nếu điều kiện thiết bị và các thông số được duy trì cho phương pháp phân tích, một thiết bị giám sát bên ngoài được sử dụng để hiệu chính sự hiệu chuẩn độ trôi và kiểm soát chất lượng và/hoặc chương trình bảo đảm chất lượng bên ngoài được thiết lập để giám sát việc thực hiện quy trình.