Analysenverfahren zur Bestimmung der Tonerpartikelkonzentration

Status:

abgeschlossen 04/2012

Zielsetzung:

In den letzten Jahren gab es eine stete Diskussion um die Belastung der Innenraumluft von Büros durch Tonerstäube. Mit etablierten Messverfahren wurden z. B. Expositionen gegenüber Metallen, flüchtigen organischen Komponenten und Ozon bestimmt. Auch die Konzentration und Partikelgrößenverteilung von Nanopartikeln in der Atemluft kann ermittelt werden. Es liegen jedoch kaum Kenntnisse über die tatsächliche Konzentration von Tonerpartikeln in der Atemluft vor. Da die Tonerpartikel (mittlere Korngröße: je nach Herstellungsverfahren zwischen 3 und ca. 10 µm) neben anderen Staubpartikeln auftreten, ist die selektive Erfassung der Tonerpartikel problematisch. Im Rahmen einer Studie des Bundesinstituts für Risikobewertung zu Emissionen aus Büromaschinen (2007) wurden erste rasterelektronenmikroskopische Auswertungen von Proben im Hinblick auf solche Partikel durchgeführt, jedoch mit unbefriedigenden und nicht quantitativen Ergebnissen. Um die Exposition von Arbeitnehmern gegenüber Tonerpartikeln, die aus Büromaschinen emittiert werden, quantitativ besser erfassen zu können, sollte ein Messverfahren entwickelt werden, dass die Tonerpartikel möglichst selektiv erfasst. Als Ergebnis der Messungen sollte die Tonerpartikelzahl pro m³ und mit einer geschätzten Dichte der Partikel, daraus rechnerisch abgeleitet, die Partikelmassenkonzentration bestimmt werden.

Aktivitäten/Methoden:

Als Grundlage einer Verfahrensentwicklung wurde das etablierte phasenkontrastmikroskopische Verfahren BGI 505-31 zur Bestimmung der Anzahlkonzentration von alveolengängigen Fasern herangezogen. Die Probenahme wurde wie bei Staubmessungen entweder an der Person oder ortsfest durchgeführt (z. B. mit den Systemen GSP-10 oder PM4G). Für die Auswertung wurden Probenahmefilter der E-Staub-Fraktion verwendet. Die beaufschlagten Membranfilter wurden mittels Acetonbedampfung transparent gemacht. Durch mikroskopische Auswertung einer Teilfläche des Filters wurde die Anzahlkonzentration der Tonerpartikel ermittelt. Anhand von Materialproben der im Arbeitsbereich eingesetzten Toner wurden Referenzfilter präpariert. Mit diesen wurden optische Parameter zur Identifizierung der Tonerpartikel auf den präparierten Filtern definiert. Das Verfahren wurde nach ersten laborinternen Versuchen testweise bei Staubmessungen in Büros eingesetzt, um die Praxistauglichkeit zu erproben.

Ergebnisse:

Zur Bestimmung der Anzahlkonzentration von Tonerpartikeln in der Luft an Arbeitsplätzen wurde ein Analysenverfahren entwickelt. Anhand der Analyse von E-Staub-Filtern wird die Anzahlkonzentration sowie die rechnerisch ermittelte Massenkonzentration an Tonerpartikeln ausgewiesen. Das Verfahren hat in der Erprobungsphase deutliche Querempfindlichkeiten gezeigt. Die lichtmikroskopische Unterscheidung von Tonerpartikeln und anderen Staubpartikeln ist nur eingeschränkt möglich. Vor allem im Korngrößenbereich unter 3 µm sind offenkundig falsch-positive Ergebnisse erzielt worden. Probleme treten auch bei der Präparation der Filter für die Analyse auf. Die Bedampfung mit Aceton zum Transparentmachen der Filter führt dazu, dass die Tonerpartikel teilweise verflüssigt werden, miteinander verschmelzen oder sich in kleinere Partikel zerlegen. Um den Einfluss der Präparation und die typische Partikelgröße und Morphologie der Tonerpartikel im Einzelfall beurteilen zu können, ist eine Referenzprobe des im Arbeitsbereich eingesetzten Toner notwendig. Das Verfahren wird weiterhin im Status der Erprobung geführt.

Stand: