استقصاء واقع تلوث الهواء بالفورم ألدهيد داخل وخارج أماكن انبعاثه

الموضوعات

علوم بحتة وطبيعية

الملخص

يُعد تلوث الهواء في الوقت الحاضر من المواضيع المهمة التي تحظى باهتمام الرأي العام العالمي؛ إذ انصب اهتمام الهيئات والمنظمات العالمية في السنوات الأخيرة على معالجة مشكلة تلوث الهواء الناجمة عن انبعاث كميات كبيرة من الغازات السامة إلى الهواء الجوي، كما يُعد الفورم ألدهيد أحد أهم ملوثات الهواء في البيئات السكنية والمهنية والصناعية (العامة والخاصة)، وهو أكثر أشكال الألدهيدات وفرة في الطبيعة، كما يُعد جزءاً طبيعياً من العالم الذي نعيش فيه كونه يوجد تقريباً في مختلف الأماكن الصناعية والمنزلية على حد سواء، فقد صنفت وكالة حماية البيئة الأمريكية (United state Environmental protection agency U.S EPA) والوكالة الدولية للبحث عن السرطان International agency for research on cancer IARC)) الفورم ألدهيد بأنه مادة مسببة للسرطان من الدرجة الأولى عند الإنسان. تضمنت هذه الدراسة وضع الشروط التحليلية المناسبة لتحديد الفورم ألدهيد مخبرياً باستخدام تقانة الطيف المرئي (VIS Spectrophotometer)، مستخدمين لهذه الغاية كواشف ثلاثة (أستيل أسيتون، أسيتوأسيت أنيليد، حمض الكروموتروبيك). جرت المقارنة بينها بغية تحديد الكاشف المناسب الذي يمكن من خلاله الوصول في تحديد الفورم ألدهيد إلى أدنى حد كشف ممكن، ومقارنة نتائج هذه الدراسة مع دراسات أخرى استخدمت الكواشف نفسها، ولكن بشروط تحليلية مغايرة. لُحظ من هذه الدراسة أن أصغر حد كشف تمَّ التوصل إليه (0.06ppm) بالنسبة لكاشف الأستيل أستون مع نسبة استرجاع (Recovery) بلغت %102.593، في حين سُجل أصغر حد كشف تمَّ التوصل إليهM 6-6.667 x 10 (0.2 ppm) بالنسبة لكاشف الأسيتو أسيت أنيليد، وهو أعلى من حد الكشف M 8-2.0 x 10 (0.0006 ppm) الذي توصل إليه ( Qionq Li et al.) مستخدماً لهذه الغاية جهازاً طيفياً يتمتع بدقة تحليلية أعلى (Shimadzu, UV-2400PC). لُحظ أيضاً أفضلية ملح ثنائي الصوديوم لحمض الكروموتروبيك ككاشف من أجل تحديد الفورم ألدهيد؛ إذ سُجل حد كشف بلغ (0.0100 - 0.0125ppm) مصحوب بنسبة استرجاع جيدة تراوحت بين (108.543 - 119.444%) مع تكرارية جيدة لثلاث تجارب (عينات مستقلة) منفصلة متتالية، وهو حد كشف أخفض بمقدار النصف عن حد الكشف 0.02ppm المُسجل وفقاً لطريقة (NIOSH 3500). يُوضح الجدول الآتي الشروط التحليلية المثالية التي تَمَّ التوصل إليها: الجدول (1): الشروط التحليلية المثالية التي تمَّ التوصل إليها باستخدام كاشف حمض الكروموتروبيك (C.A زمن الانتظار min حجم C.A المضاف ذي التركيز 1% ml زمن التسخين min درجة الحرارة Cº حجم حمض الكبريت المركز المضاف ml حد الكشف ppm 580 120-180 0.1 15 95 ± 1 6 0.02 NIOSH 3500 570 10 0.6 15 80 ± 1 7 0.0100 - 0.0125 نتائج دراستنا اُستخدم كاشف حمض الكروموتروبيك لاستقصاء واقع تلوث الهواء بالفورم ألدهيد داخل أماكن انبعاثه وخارجها، واختيرت لهذه الغاية سبعة مواقع (داخل وخارج مخزن للخشب، ومعمل للنسيج، ومقهى، وورشة نجارة) بهدف تحديد نسب تلوث هواء هذه الأماكن بالفورم ألدهيد، والتحقق في ما إذا كانت هذه النسب تتجاوز الحدود العالمية المسموح بها، حيثُ تمَّ الحصول على النتائج الآتية: v ورشة النجارة تراوحت تراكيز الفورم ألدهيد خلال فترة الدراسة بين (0.009-0.020ppm)؛ إذ لُحظ من الشكل (1) والجدول (2) أن أعلى تركيز للفورم ألدهيد (0.02ppm) سُجل في العينة (3) الموافقة لشهر أب 2009، وهذه القيمة سجلت في الفترة التي ترافقت مع عملية نزع الطبقة الخارجية التي تغطى القسم الداخلي من الأخشاب، بالمقارنةً مع العينات الأخرى التي جرى إعتيانها في الفترات الأخرى من الدراسة، وقريبة في الوقت نفسه من تركيز العينة (12) (0.019ppm) الموافقة لشهر شباط 2010، ويعود مرد التقارب في التركيز بين العينتين السابقتين إلى كون حجم العمل المنفذ في ورشة النجارة خلال شهر شباط يفوق مثيله المنفذ خلال شهر أب. الجدول (2): تركيز الفورم ألدهيد في ورشة النجارة خلال فترة الدراسة العينة التركيز العينة التركيز العينة التركيز الأولى 0.016 السادسة 0.012 الحادية عشر 0.013 الثانية 0.010 السابعة 0.016 الثانية عشر 0.019 الثالثة 0.020 الثامنة 0.009 الثالثة عشر 0.016 الرابعة 0.016 التاسعة 0.015 الرابعة عشر 0.014 الخامسة 0.017 العاشرة 0.016 تراوحت تراكيز الفورم ألدهيد مابين (0.013-0.024ppm)، ولُحظ من الشكل (2) والجدول (3) أن الزيادة في تراكيز الفورم ألدهيد (0.02ppm) بدأت بالتزامن مع إغلاق نوافذ المقهى إغلاقاً كاملاً اعتباراً من شهر تشرين ثاني 2009 (منتصف فصل الخريف) بسبب برودة الطقس من جهة وزيادة عدد المدخنين داخل المقهى من جهة ثانية، ووصلت إلى حدها الأعظمي (0.024ppm) في شهر شباط 2010 منتصف فصل الشتاء. العينة التركيز العينة التركيز العينة التركيز الأولى 0.018 السادسة 0.015 الحادية عشر 0.016 الثانية 0.014 السابعة 0.020 الثانية عشر o.o24 الثالثة 0.016 الثامنة 0.016 الثالثة عشر 0.017 الرابعة 0.013 التاسعة 0.021 الرابعة عشر 0.022 الخامسة 0.014 العاشرة 0.020 داخل مخزن الخشب بلغت تراكيز الفورم ألدهيد في الهواء الداخلي لمخزن الخشب مابين (0.008-0.020ppm)، كما لُحظ من الشكل (3) والجدول (4) أن أعلى تركيز للفورم ألدهيد (0.02 ppm) سُجل في العينة التي جرى إعتيانها في نهاية شهر أب وبداية شهر أيلول 2009 (أواخر فصل الصيف)، والمترافقة مع توفر كمية جديدة من الـMDF، كما لُحظ للسبب نفسه ولتوفر كمية أكبر من الـMDF ارتفاع تركيز الفورم ألدهيد (0.018ppm) في نهاية شهر كانون الثاني وبداية شهر شباط 2010 (منتصف فصل الشتاء)، والمترافقة مع فتح باب واحد وترك الأربعة الأخرى مغلقة. الجدول (4): تركيز الفورم ألدهيد داخل مخزن الخشب خلال فترة الدراسة العينة التركيز العينة التركيز العينة التركيز الأولى 0.016 السادسة 0.013 الحادية عشر 0.014 الثانية 0.012 السابعة 0.015 الثانية عشر 0.018 خارج مخزن الخشب تراوحت تراكيز الفورم ألدهيد مابين (0.004-0.006ppm)، حيثُ لُحظ من الشكل (4) والجدول (5) تقارب في تراكيز الفورم ألدهيد خلال الفترة المدروسة، ويعود سبب ذلك إلى الإنخفاض الكبير في تراكيز الفورم ألدهيد في المحيط الخارجي المفتوح للمستودع نتيجة توزعه وانتشاره في الهواء الخارجي المحيط. العينة التركيز العينة التركيز العينة التركيز الأولى 0.006 السادسة 0.006 الحادية عشر 0.005 الثانية 0.006 السابعة 0.004 الثانية عشر 0.006 الثالثة 0.004 الثامنة 0.005 الثالثة عشر 0.005 الرابعة 0.006 التاسعة 0.004 الرابعة عشر 0.006 الخامسة 0.004 العاشرة 0.005 بلغت تراكيز الفورم ألدهيد في الهواء الداخلي للصالة قيماً تراوحت بين (0.008-0.016ppm). يُظهر الشكل (5) والجدول (6) تقارب تراكيز الفورم ألدهيد إلى حدٍ ما؛ إذ سُجل التركيز الأعلى (0.016ppm) في منتصف شهر تشرين الأول 2009 وبداية ونهاية شهر كانون الأول 2009، ويحتمل أن يعود سبب ذلك إلى عملية الإعتيان التي جرت في القسم الذي يحتوي على الآلات القديمة، وما رافق ذلك من انبعاث للغبار القطني بكميات أكبر من انبعاثه من الآلات الحديثة. العينة التركيز العينة التركيز العينة التركيز الأولى 0.009 السادسة 0.016 الحادية عشر 0.012 الثانية 0.008 السابعة 0.012 الثانية عشر 0.012 الثالثة 0.012 الثامنة 0.011 الثالثة عشر 0.014 الرابعة 0.013 التاسعة 0.016 الرابعة عشر 0.013 الخامسة 0.010 العاشرة 0.015 داخل قسم الإنهاء في معمل النسيج بلغت تراكيز الفورم ألدهيد قيماً بين (0.008-0.017ppm)؛ إذ بدا تركيز الفورم ألدهيد منخفضاً في تموز وبداية ومنتصف آب 2009 كما هو موضح في الشكل (6) والجدول (7)، ويعود سبب ذلك بالدرجة الأولى إلى أن إعتيان العينات قد تمَّ من مكان بعيد نسبياً عن آلات التدقيق مقارنةً بالعينات الأخرى التي جرى إعتيانها من مكان قريب منها، كما سُجل أعلى تركيز للفورم ألدهيد 0.017ppm، في بداية شهر نيسان 2010 مقارنة مع أشهر الإعتيان الأخرى، نظراً لضخامة عمل القسم في تلك الفترة مع تخزين كميات لا بأس بها من النسيج، وقد لُحظ تراكم غبار قطني على المضخة بعد انتهاء عملية الإعتيان مما يؤكد انتشار كميات كبيرة من هذا الغبار في الجوار المحيط باﻵلات. العينة التركيز العينة التركيز العينة التركيز الأولى 0.008 السادسة 0.013 الحادية عشر 0.016 الثانية 0.008 السابعة 0.010 الثانية عشر o.o14 الثالثة 0.009 الثامنة 0.014 الثالثة عشر 0.013 الرابعة 0.012 التاسعة 0.011 الرابعة عشر 0.017 الخامسة 0.014 العاشرة 0.013 خارج قسم الإنهاء في معمل النسيج تراوحت قيم تراكيز الفورم ألدهيد بين (0.004-0.007ppm)، ولُحظ تقارب في تراكيز الفورم ألدهيد خلال الأشهر الثلاث الأولى من بدء الإعتيان، كما لُحظ عموماً انخفاضاً واضحاً في مستويات الفورم ألدهيد في الجو الخارجي للمعمل مقارنةً بداخله، ويعود السبب في ذلك إلى انتشار الفورم ألدهيد في الهواء. لُحظ عموماً انخفاض تراكيز الفورم ألدهيد في جميع المواقع المدروسة طوال فترة الإعتيان مقارنة مع القيم المسموح بها عالمياً، حيثُ أقرت وكالة حماية البيئة الأمريكية ((U.S EPA ومنظمة الصحة العالمية (World health organization WHO) حد التعرض المسموح به للفورم ألدهيد لمدة 30 دقيقة بـ 0.08ppm، في حين أقرت إدارة الصحة والسلامة المهنية (Occupational safety health administration OSHA) حد التعرض المسموح به من الفورم ألدهيد للعمال خلال ثماني ساعات عمل يومياً بـ 0.75ppm .

روابط وملفات

التعريف والنوع

رقم الوثيقة

0f746cc7-d392-4212-9dd0-7391c74f47c0

رقم العقد

0

نوع الوسائط

Crawler

نوع المحتوى

الرسائل العلمية

صيغة المصدر

رسائل ماجيستير

نوع الملف

word

أسماء الملفات

1967637_1.docx

بيانات النشر

ترجمة العنوان

Investigation the status of air pollution by formaldehyde inside and outside its emission

ألقاب المؤلفين

[{"name_ar":"عصام مصطفى محمد","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"},{"name_ar":"وليد محمد صبحي الأحمد","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"}]

اللغة

Arabic

المصدر والدورية

اسم المصدر

استقصاء واقع تلوث الهواء بالفورم ألدهيد داخل وخارج أماكن انبعاثه

المحتوى والصفحات

عدد الصفحات

0

ترجمة الملخص

Air pollution is considered one of the most important topics at present time, which receives interests of public opinion worldwide; So, recently, international commissions and organizations focused their interests on the treatment of air pollution problem caused by emission of large quantities of toxic gases to the atmosphere. Formaldehyde is considered as one of the major air pollutants at residential, professional and industrial environments (public and private); also it has the most abundant forms of aldehydes in nature, however, it is a natural part of our living world, as it exists in almost of various industrial and domestic environments. United State Environmental Protection Agency (U.S. EPA) and the International Agency for Research on Cancer (IARC) classified formaldehyde as a substance which caused humans carcinogen from the first rank. Appropriate analytical conditions were included in this study, to determine formaldehyde in laboratory according to Visible Spectrum Techniques (UV/Vis Spectrophotometer). Three reagents were used for this purpose (Acetyl acetone, Acetoacetanilide, Chromotropic acid). Those reagents were compared to determine the appropriate reagent in order to reach to the possible lowest detection limit of formaldehyde, and to compare our results from this study with other studies, which used the same reagents, but different analytical conditions. This study revealed that the lowest detection limit was (0.06 ppm) for Acetyl acetone reagent, with a recovery ratio up to 102.593%, while the lowest detection limit was up to 6.667x10-6M (0.2ppm) for Acetoaceticanilide reagent, which is higher than the detection limit of 2.0x10-4M (0.0006ppm) reached by Qionq Li et al, who used a Spectrophotometer possess highest analytical accuracy for this purpose (Shimadzu, UV-2400PC). Furthermore, the results showed that disodium chromotropic acid salt has a preference as a reagent used in determining formaldehyde, with a detection limit of (0.0100-0.0125ppm), and good recovery ranged between (108.543-119.444%) and a good reproducibility for three separated consecutive tests (independent samples). This detection limit is lower by half time than the detection limit of 0.02ppm recorded by (NIOSH 3500) method. The following table shows the optimal analytical conditions for this study: Table (1): Optimal Analytical Conditions which was reached by C.A reagent max λ nm Waiting time min Added volume of C.A (1%) mL Heating time min Temperature Cº Added volume of 4SO2H .conc mL Detection limit ppm 580 120-180 0.1 15 95 ± 1 6 0.02 NIOSH 3500 570 10 0.6 15 80 ± 1 7 0.0100 - 0.0125 Results of our study Chromotropic acid reagent was used to investigation the state of air pollution by formaldehyde indoor and outdoor of its emission places. Therefore, seven sites (indoor and outdoor of a wood store, a textile factory, a café, and a woodworking workshop) were chosen, in order to determine air pollution ratio by formaldehyde in these places, and to verify, whether these ratio are exceeding the world permissible limits. The following results were obtained: v Woodworking workshop Formaldehyde concentrations during the studied period varied between 0.009-0.020ppm. We noticed from Figure (1) and Table (2) that the highest concentration of formaldehyde (0.02ppm) was recorded in the sample (3), which was sampled in August 2009. This value was recorded in the period which coincides with removing the outside bed, covered the inside part of the woods, as it was compared with the other samples which were sampled in other periods of the study, in addition, it is close to the concentration of sample (12), (0.019ppm) which was sampled in February 2010. This proximity in concentration of those two samples is due to the fact that, the size of works carried out during February in the woodworking workshop more than that works carried out, during August. Table (2): concentrations of formaldehyde in woodworking workshop during the studied period. Concentration Samples Concentration Samples Concentration Samples 0.013 Eleventh 0.012 Sixth 0.016 First 0.019 Twelfth 0.016 Seventh 0.010 Second 0.016 Thirteenth 0.009 Eighth 0.020 Third 0.014 Fourteenth 0.015 Ninth 0.016 Fourth 0.016 Tenth 0.017 Fifth Fig (1): concentrations of formaldehyde in woodworking workshop during the studied period v Coffeehouse Formaldehyde concentrations ranged between (0.013-0.024ppm), as it is pointed up from Figure (2) and Table (3), which showed that the increase in concentrations of formaldehyde (0.02ppm) occurred when coffeehouse windows were closed completely at the beginning of November 2009 (mid-autumn), due to the cold weather on one hand, and the increased number of smokers inside the coffeehouse on the other hand, therefore, the maximum concentration is up to (0.024ppm) in February 2010 (mid-winter). Table (3): concentrations of formaldehyde in coffeehouse during the studied period Concentration Samples Concentration Samples Concentration Samples 0.016 Eleventh 0.015 Sixth 0.018 First 0.024 Twelfth 0.020 Seventh 0.014 Second 0.017 Thirteenth 0.016 Eighth 0.016 Third 0.022 Fourteenth 0.021 Ninth 0.013 Fourth 0.020 Tenth 0.014 Fifth Fig (2): concentrations of formaldehyde in coffeehouse during the studied period v Inside the wood store Formaldehyde concentrations in the inside air of wood store, ranged between (0.008-0.020ppm), as it showed by Figure (3) and Table (4). The highest concentration of formaldehyde (0.02ppm) was recorded in the sample which was collected at the end of August and the beginning of September 2009 (late summer), associated with the availability of a new batch of the MDF, as well, an increase in formaldehyde concentration (0.018ppm) at the end of January and beginning of February 2010 (mid-winter), due to the same reason and the greater quantity of MDF, associated with opening one door and keeping the other four doors closed. Table (4): concentrations of formaldehyde inside the wood store during the studied period Concentration Samples Concentration Samples Concentration Samples 0.014 Eleventh 0.013 Sixth 0.016 First 0.018 Twelfth 0.015 Seventh 0.012 Second 0.015 Thirteenth 0.008 Eighth 0.015 Third 0.014 Fourteenth 0.013 Ninth 0.020 Fourth 0.012 Outside the wood store Formaldehyde concentrations varied between (0.004-0.006ppm). A similar formaldehyde concentrations were showed by (Fig 4) and (Table 5) during the studied period. This is due to a significant reduction in formaldehyde concentrations in the open outside ambience of the wood store periphery environment, as a result of its distribution and spread in the surrounded outdoor air. Table (5): concentrations of formaldehyde outside the wood store during the studied period Concentration Samples Concentration Samples Concentration Samples 0.005 Eleventh 0.006 Sixth 0.006 First 0.006 Twelfth 0.004 Seventh 0.006 Second 0.005 Thirteenth 0.005 Eighth 0.004 Third 0.006 Fourteenth 0.004 Ninth 0.006 Fourth 0.005 Tenth 0.004 Fifth Fig (4): concentrations of formaldehyde outside the wood store during the studied period. v Textile manufactory hall Formaldehyde concentrations in hall indoor air ranged between (0.008-0.016ppm). So, it appears from Figure (5) and Table (6) similar formaldehyde concentrations to some extent; as the highest concentration (0.016ppm) was recorded in mid-October 2009 and the beginning and the end of December 2009. It is likely due to, sampling process which took place in the section containing the older machines, which emitted a larger quantities of cotton dust than did in the new machines. Table (6): concentrations of formaldehyde in textile manufactory room during studied period Concentration Samples Concentration Samples Concentration Samples 0.012 Eleventh 0.016 Sixth 0.009 First 0.012 Twelfth 0.012 Seventh 0.008 Second 0.014 Thirteenth 0.011 Eighth 0.012 Third 0.013 Fourteenth 0.016 Ninth 0.013 Fourth 0.015 Tenth 0.010 Fifth Fig (5): concentrations of formaldehyde in textile manufactory room during studied period v Inside the ending section in textile manufactory Formaldehyde concentrations ranged between (0.008-0.017ppm). Accordingly, formaldehyde appeared in a low concentrations in July and the beginning and mid-August 2009 as shown in Figure (6) and Table (7). It is primarily, due to the fact that these samples were collected from relatively far places away from inspection machines as compared to other samples that were collected from somewhere close to that machine. Furthermore, the highest formaldehyde concentration was recorded (0.017ppm), at the beginning of April 2010 compared with other sampling months; this is due to work magnitude in this department, and also, storing a significant quantities of textiles in that period. The accumulation of cotton dust was observed on the pump, after the end of the sampling process, which confirms the spread of large quantities of this dust in the vicinity surrounded by those machines. Table (7): concentrations of formaldehyde inside the ending section in textile manufactory during studied period Concentration Samples Concentration Samples Concentration Samples 0.016 Eleventh 0.013 Sixth 0.008 First 0.014 Twelfth 0.010 Seventh 0.008 Second 0.013 Thirteenth 0.014 Eighth 0.009 Third 0.017 Fourteenth 0.011 Ninth 0.012 Fourth 0.013 Tenth 0.014 Fifth Fig (6): concentrations of formaldehyde inside the ending section in textile manufactory during studied period v Outside the ending section in textile manufactory The values of formaldehyde concentrations ranged between (0.004-0.007ppm), so, a similar formaldehyde concentrations were observed during the first three months of sampling, also a clear depression was noted in the levels of formaldehyde in the outside environment of the factory when compared with its inside environment, which is due to the spread of formaldehyde in the air. Table (8): concentrations of formaldehyde outside the ending section in textile manufactory during studied period Concentration Samples Concentration Samples Concentration Samples 0.004 Eleventh 0.006 Sixth 0.004 First 0.005 Twelfth 0.004 Seventh 0.004 Second 0.006 Thirteenth 0.005 Eighth 0.004 Third 0.007 Fourteenth 0.006 Ninth 0.004 Fourth 0.004 Tenth 0.005 Fifth Fig (7): concentrations of formaldehyde outside the ending section in textile manufactory during studied period Generally, a low concentrations of formaldehyde were showed in all studied locations throughout sampling period, as they were compared with the world permitted limits. However, United States Environmental Protection Agency (U.S. EPA) and World Health Organization (WHO) adopted a concentration of 0.08ppm, as a permissible exposure limit to formaldehyde for 30 minutes, while a concentration of 0.75ppm during the eight hours of work per day is adopted by the Occupational Safety Health Administration (OSHA) as a permissible limit of exposure to formaldehyde for workers

إشراف وإعداد

الإشراف

عصام مصطفى محمد

الإعداد

وليد محمد صبحي الأحمد

الاقتباسات الببليوغرافية