Uimahallien vedestä haihtuvat epäpuhtaudet ja niiden leviäminen allastilassa

Uimaveden klooridesinfioinnissa syntyy sivutuotteena haihtuvia ja haitallisia halogeeniyhdisteitä, kuten trihalometaaneja ja triklooriamiinia, jotka voivat heikentää allas-tilan sisäilman laatua merkittävästi. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli kartoittaa näiden desinfioinnin sivutuotteiden pitoisuuksia suomalaisissa uimahalleissa sekä selvittää epäpuhtauksien kulkeutumista allastiloissa. Lisäksi pyrittiin löytämään merkittävimmät veden laatu- ja käsittelyparametrit sekä ilmanvaihtotekniset tekijät, jotka vaikuttavat vedestä haihtuvien epäpuhtauksien pitoisuuksiin hallitiloissa. Mittaukset tehtiin kymmenessä eri puolilla Suomea sijaitsevassa uimahallissa. Mittausten perusteella havaittiin, että allastilojen kloroformipitoisuudet vaihtelivat välillä 8,9-84,0 ¿g/m3. Terapia-allasostoilta mitatut pitoisuudet olivat pääallastiloista mitattuja pitoisuuksia suurempia ja aamulla mitattu pitoisuus alhaisempi kuin illalla mitattu. Lisäksi ilmastoiduista valvomoista mitatut pitoisuudet olivat merkittävästi allastilojen pitoisuuksia pienempiä. Triklooriamiininäytteistä suurin osa oli alle määritysrajan. Sisäilman kloroformipitoisuuden havaittiin korreloivan veden lämpötilan sekä ilman kosteuden kanssa. Triklooriamiinille tilastollista analyysiä ei voitu tehdä mm. määritys-rajan alle jääneiden näytteiden suuren osuuden vuoksi. Teknisten kyselyiden ja ilmanvaihtomittausten perusteella todettiin, että uimahallien ilmanvaihto toimii lämmitystarpeen vuoksi sekoittavana ja epäpuhtauksien leviämistä allastilassa ei voida käytännössä katsoen estää. Ilman virtausnopeudet pääaltaiden reunoilla olivat pieniä ja ilman virtauskenttien ei todettu vaikuttavan epäpuhtauksien kulkeutumiseen allastiloissa. Mittauskohteiden vähyydestä ja vedenkäsittelyn hallikohtaisista erityispiirteistä johtuen luotettavia johtopäätöksiä vedenkäsittelymenetelmien vaikutuksesta allasveden ja allastilan ilman laatuun ei pystytty tekemään.

Ilmakehan hiukkasmaisten ioniyhdisteiden online-mittaus

Ilmakehän hiukkaset aiheuttavat merkittäviä ympäristö- ja terveyshaittoja, joihin vaikuttaa hiukkasten kemiallinen koostumus. Hiukkasten kemiallisesta koostumuksesta voidaan hankkia tietoa hiukkasmittauksilla. Työn tavoitteena oli rakentaa jatkuvatoiminen mittausjärjestelmä, jolla voidaan mitata ilmakehän aerosolihiukkasten ionipitoisuuksia. Mittausjärjestelmä koostuu virtuaali-impaktorista, denuderputkista, PILS-laitteesta ja ionikromatografista. Näyteilmavirtaus kulkee ensin esierottimena toimivan virtuaali-impaktorm lävitse, joka poistaa aerodynaamiselta halkaisijaltaan 1,3 um:a suuremmat hiukkaset ilmavirtauksesta. Näyte, joka sisältää 1,3 um:a pienemmät hiukkaset kulkee virtuaali-impaktorin jälkeen kahden 1 % KOH-liuoksella käsitellyn denuderputken lävitse, joilla poistetaan hiukkasmääritystä häiritsevät happamat kaasut näytevirtauksesta. Denuderputkien jälkeen ilmavirtaus saapuu PILS-laitteeseen, jossa hiukkaset kasvatetaan vesihöyryn avulla aerosolipisaroiksi, törmäytetään keräyslevyyn ja sekoitetaan sen jälkeen sisäistä standardiainetta (NaBr) sisältavään kuljetusliuokseen. Kuljetusliuoksen ja aerosolipisaroiden seoksesta koostuva näyteliuos johdetaan PILS-laitteesta ionikromatografille analysoitavaksi. Mittausjärjestelmään liitetyllä ionikromatografilla voidaan analysoida neljä näytetta tunnissa. Näytteistä määritettävät anionit olivat sulfaatti, nitraatti ja kloridi. PILS-mittausjärjestelmää testattiin keräämällä hiukkasnäytteitä samanaikaisesti PILS-laitteella sekä virtuaali-impaktorilla tai suodatinkeräimellä ja vertaamalla saatuja aerosolihiukkasten sulfaattipitoisuuksia keskenään. Testeissa kerättiin joko VOAG-laitteella tuotettuja ammoniumsulfaattihiukkasia tai laboratorion huoneilmaa. PILS-mittausjärjestelmällä mitatut sulfaattipitoisuudet olivat 2-20 % pienempia kuin suodatinkeraimella mitatut, kun kerättiin keinotekoisesti tuotettuja ammoniumsulfaattihiukkasia. Huoneilmaa kerättäessä PILS-mittausjärjestelmällä saadut pitoisuudet olivat noin 10 % pienempiä kuin suodatinkeräystulokset. Koetulokset osoittivat, että mittausjärjestelmällä saadaan analysoiduksi luotettavasti hiukkasten sulfaattipitoisuudet.

A presença de mercúrio em casa constitui um risco de contaminação humana e / ou ambiental? Relato de um caso

Mercury kept in a garage of a residencial building in Rio de Janeiro was accidentally released and caused local (environmental and human) contamination. The concentration of mercury in indoor air of the most critical site reached 15.5 mg/m³. Outdoor air samples showed concentrations ranging from 0.37 to 6.6 mg/m³ . Seventy five per cent of the urine samples collected from 22 residents in the contaminated building showed levels of mercury higher than those observed in non exposed individuals (>6.9 mg/L); in 30% of these samples, the concentration was higher than 20 mg/L. These values show a high level of human contamination and the final consequences were not so serious owing to the quick action taken by one of the residents.

Caracterização do material particulado fino e grosso e composição da fração inorgânica solúvel em água em São José dos Campos (SP)

Air samples of fine (PM2,5) and coarse (PM2,5-10) particulate matter were collected in São José dos Campos from February 2004 to February 2005. Average PM10 mass concentrations was 31.2 ± 14.0 μg m-3, half of which belonging to the PM2.5 fraction. Ammonium and SO4(2-) were predominantly found in the fine fraction. Average (NH4)2SO4 concentration was estimated to be about 2.9 μg m-3. Chloride, Na+ and NO3- were mostly associated with PM2,5-10. Chloride deficits with respect to sea-salt Cl/Na ratio were found in both size fractions.

Mahdollisuudet sisäilmaoireiden poistamiseen huonekohtaisen ilmanpuhdistimen avulla eri aikakauden rakennuksissa

Tämän diplomityön tavoitteena on selvittää sisäilmaongelmien aiheuttajia ja keinoja niiden poistamiseen. Kokeellisessa osuudessa on tavoitteena selvittää kenttämittauksin sisäilman epäpuhtauspitoisuuksia ja ilmanpuhdistimien vaikutusta sisäilman laatuun. Työ toteutetaan kirjallisuustutkimuksen, sisäilmamittauksien sekä asiantuntija- ja sisäilmakyselyjen avulla. Tutkimukseen valittiin viisi erilaisia puhdistustekniikoita käyttäviä ilmanpuhdistimia. Valitut ilmanpuhdistimet olivat viikon ajan viidessä eri koululuokassa, joissa tehtiin sisäilmamittauksia ennen puhdistimen käynnistystä ja sen jälkeen. Luokista kerättiin ilmanäytteitä Andersen keräimellä ja VOC-pumpulla sekä pölynäytteitä pintasivelynä. Tutkimuskohteissa ei havaittu merkittäviä sisäilmaongelmia ja ilmanäytteiden pitoisuudet olivat pääasiassa alhaisia. Poikkeavia sienisukuja ei myöskään esiintynyt valtalajeina. Rakennetutkimukset ja materiaalinäytteet ovat ensisijaisia tutkimusmenetelmiä ongelmakohteissa. Syytä sisäilman aiheuttamaan oireiluun ei vielä tarkalleen tiedetä. Suunnitteluun, valvontaan ja kunnossapitoon tulee panostaa enemmän. Mittausmenetelmiä tulee myös kehittää lisää ja huolehtia ilmanvaihdon toimivuudesta. Tutkimuksia tuleekin tehdä aina kokonaisvaltaisesti.

Exhaled nitric oxide collected with two different mouthpieces: a study in asthmatic patients

Techniques for collecting exhaled nitric oxide (ENO) recommend the use of antibacterial filters of 0.3 µm. The aim of the present study was to compare the measurements of ENO obtained with two different filtering devices. Air samples from 17 asthmatic and 17 non-asthmatic subjects were collected by a recommended off-line technique using two different mouthpieces: 1) the Sievers disposable tool (A) under a breathing pressure of 18 cmH2O, and 2) a mouthpiece containing a HEPA filter (B) under a breathing pressure of 12 cmH2O. The nitric oxide samples were collected into an impermeable reservoir bag. Values for ENO were compared using two-way repeated measures ANOVA followed by the Tukey test. Agreement was assessed by Bland-Altman analysis. ENO values obtained with mouthpieces A and B were comparable for asthmatic (mean ± SEM, 42.9 ± 6.9 vs 43.3 ± 6.6 ppb) and non-asthmatic (13.3 ± 1.3 vs 13.7 ± 1.1 ppb) subjects. There was a significant difference in ENO between asthmatics and non-asthmatics using either mouthpiece A (P<0.001) or B (P<0.001). There was a positive correlation between mouthpiece A and mouthpiece B for both groups. The Bland-Altman limits of agreement were considered to be acceptable. Mouthpiece B was less expensive than A, and these data show that it can be used without compromising the result. Our data confirm reports of higher ENO values in the presence of airway inflammation.

Développement de méthodes d’analyse directe de polluants organiques volatils à l’état de traces dans l’air et les biogaz

Il est reconnu que le benzène, le toluène, l’éthylbenzène et les isomères du xylène, composés organiques volatils (COVs) communément désignés BTEX, produisent des effets nocifs sur la santé humaine et sur les végétaux dépendamment de la durée et des niveaux d’exposition. Le benzène en particulier est classé cancérogène et une exposition à des concentrations supérieures à 64 g/m3 de benzène peut être fatale en 5–10 minutes. Par conséquent, la mesure en temps réel des BTEX dans l’air ambiant est essentielle pour détecter rapidement un danger associé à leur émission dans l’air et pour estimer les risques potentiels pour les êtres vivants et pour l’environnement. Dans cette thèse, une méthode d’analyse en temps réel des BTEX dans l’air ambiant a été développée et validée. La méthode est basée sur la technique d’échantillonnage direct de l’air couplée avec la spectrométrie de masse en tandem utilisant une source d’ionisation chimique à pression atmosphérique (APCI-MS/MS directe). La validation analytique a démontré la sensibilité (limite de détection LDM 1–2 μg/m3), la précision (coefficient de variation CV < 10%), l’exactitude (exactitude > 95%) et la sélectivité de la méthode. Des échantillons d’air ambiant provenant d’un site d’enfouissement de déchets industriels et de divers garages d’entretien automobile ont été analysés par la méthode développée. La comparaison des résultats avec ceux obtenus par la technique de chromatographie gazeuse on-line couplée avec un détecteur à ionisation de flamme (GC-FID) a donné des résultats similaires. La capacité de la méthode pour l’évaluation rapide des risques potentiels associés à une exposition aux BTEX a été prouvée à travers une étude de terrain avec analyse de risque pour la santé des travailleurs dans trois garages d’entretien automobile et par des expériences sous atmosphères simulées. Les concentrations mesurées dans l’air ambiant des garages étaient de 8,9–25 µg/m3 pour le benzène, 119–1156 µg/m3 pour le toluène, 9–70 µg/m3 pour l’éthylbenzène et 45–347 µg/m3 pour les xylènes. Une dose quotidienne environnementale totale entre 1,46 10-3 et 2,52 10-3 mg/kg/jour a été déterminée pour le benzène. Le risque de cancer lié à l’exposition environnementale totale au benzène estimé pour les travailleurs étudiés se situait entre 1,1 10-5 et 1,8 10-5. Une nouvelle méthode APCI-MS/MS a été également développée et validée pour l’analyse directe de l’octaméthylcyclotétrasiloxane (D4) et le décaméthylcyclopentasiloxane (D5) dans l’air et les biogaz. Le D4 et le D5 sont des siloxanes cycliques volatils largement utilisés comme solvants dans les processus industriels et les produits de consommation à la place des COVs précurseurs d’ozone troposphérique tels que les BTEX. Leur présence ubiquitaire dans les échantillons d’air ambiant, due à l’utilisation massive, suscite un besoin d’études de toxicité. De telles études requièrent des analyses qualitatives et quantitatives de traces de ces composés. Par ailleurs, la présence de traces de ces substances dans un biogaz entrave son utilisation comme source d’énergie renouvelable en causant des dommages coûteux à l’équipement. L’analyse des siloxanes dans un biogaz s’avère donc essentielle pour déterminer si le biogaz nécessite une purification avant son utilisation pour la production d’énergie. La méthode développée dans cette étude possède une bonne sensibilité (LDM 4–6 μg/m3), une bonne précision (CV < 10%), une bonne exactitude (> 93%) et une grande sélectivité. Il a été également démontré qu’en utilisant cette méthode avec l’hexaméthyl-d18-disiloxane comme étalon interne, la détection et la quantification du D4 et du D5 dans des échantillons réels de biogaz peuvent être accomplies avec une meilleure sensibilité (LDM ~ 2 μg/m3), une grande précision (CV < 5%) et une grande exactitude (> 97%). Une variété d’échantillons de biogaz prélevés au site d’enfouissement sanitaire du Complexe Environnemental de Saint-Michel à Montréal a été analysée avec succès par cette nouvelle méthode. Les concentrations mesurées étaient de 131–1275 µg/m3 pour le D4 et 250–6226 µg/m3 pour le D5. Ces résultats représentent les premières données rapportées dans la littérature sur la concentration des siloxanes D4 et D5 dans les biogaz d’enfouissement en fonction de l’âge des déchets.

Alkyl nitrates in outflow from North America over the North Atlantic during Intercontinental Transport of Ozone and Precursors 2004

This paper is based on alkyl nitrate measurements made over the North Atlantic as part of the International Consortium for Research on Atmospheric Transport and Transformation (ICARTT). The focus is on the analysis of air samples collected on the UK BAe-146 aircraft during the Intercontinental Transport of Ozone and Precursors (ITOP) project, but air samples collected on board the NASA DC-8 and NOAA WP-3D aircraft as part of a Lagrangian experiment are also used. The ratios between the alkyl nitrates and their parent hydrocarbons are compared with those expected from chemical theory. Further, a box model is run to investigate the temporal evolution of the alkyl nitrates in three Lagrangian case studies and compared to observations. The air samples collected during ITOP do not appear to be strongly influenced by oceanic sources, but rather are influenced by emissions from the N.E. United States and from Alaskan fires. There also appears to be a widespread common source of ethyl nitrate and 1-propyl nitrate other than from their parent hydrocarbons. The general agreement between the alkyl nitrate data and photochemical theory suggests that during the first few days of transport from the source region, photochemical production of alkyl nitrates, and thus ozone, had taken place. The observations in the more photochemically processed air masses are consistent with the alkyl nitrate production reactions no longer dominating the peroxy radical self/cross reactions. Further, the results also suggest that the rates of photochemical processing in the Alaskan smoke plumes were small.

The carbon dioxide production rate assumption biases gastric emptying parameters in healthy adults

RATIONALE: An altered gastric emptying (GE) rate has been implicated in the aetiology of obesity. The (13)C-octanoic acid breath test (OBT) is frequently used to measure GE, and the cumulative percentage of (13)C recovered (cPDR) is a common outcome measure. However, true cPDR in breath is dependent on accurate measurement of carbon dioxide production rate (VCO(2)). The current study aimed to quantify differences in the (13)C OBT results obtained using directly measured VCO(2) (VCO(2DM)) compared with (i) predicted from resting VCO(2) (VCO(2PR)) and (ii) predicted from body surface area VCO(2) (VCO(2BSA)). METHODS: The GE rate of a high-fat test meal was assessed in 27 lean subjects using the OBT. Breath samples were gathered during the fasted state and at regular intervals throughout the 6-h postprandial period for determination of (13)C-isotopic enrichment by continuous-flow isotope-ratio mass spectrometry. The VCO(2) was measured directly from exhaled air samples and the PDR calculated by three methods. The bias and the limits of agreement were calculated using Bland-Altman plots. RESULTS: Compared with the VCO(2DM), the cPDR was underestimated by VCO(2PR) (4.8%; p = 0.0001) and VCO(2BSA) (2.7%; p = 0.02). The GE T(half) was underestimated by VCO(2PR) (13 min; p = 0.0001) and VCO(2BSA) (10 min; p = 0.01), compared with VCO(2DM). CONCLUSIONS: The findings highlight the importance of directly measuring VCO(2)production rates throughout the (13)C OBT and could partly explain the conflicting evidence regarding the effect of obesity on GE rates.

Review of current in vivo measurement techniques for quantifying enteric methane emission from ruminants

Ruminant husbandry is a major source of anthropogenic greenhouse gases (GHG). Filling knowledge gaps and providing expert recommendation are important for defining future research priorities, improving methodologies and establishing science-based GHG mitigation solutions to government and non-governmental organisations, advisory/extension networks, and the ruminant livestock sector. The objectives of this review is to summarize published literature to provide a detailed assessment of the methodologies currently in use for measuring enteric methane (CH4) emission from individual animals under specific conditions, and give recommendations regarding their application. The methods described include respiration chambers and enclosures, sulphur hexafluoride tracer (SF6) technique, and techniques based on short-term measurements of gas concentrations in samples of exhaled air. This includes automated head chambers (e.g. the GreenFeed system), the use of carbon dioxide (CO2) as a marker, and (handheld) laser CH4 detection. Each of the techniques are compared and assessed on their capability and limitations, followed by methodology recommendations. It is concluded that there is no ‘one size fits all’ method for measuring CH4 emission by individual animals. Ultimately, the decision as to which method to use should be based on the experimental objectives and resources available. However, the need for high throughput methodology e.g. for screening large numbers of animals for genomic studies, does not justify the use of methods that are inaccurate. All CH4 measurement techniques are subject to experimental variation and random errors. Many sources of variation must be considered when measuring CH4 concentration in exhaled air samples without a quantitative or at least regular collection rate, or use of a marker to indicate (or adjust) for the proportion of exhaled CH4 sampled. Consideration of the number and timing of measurements relative to diurnal patterns of CH4 emission and respiratory exchange are important, as well as consideration of feeding patterns and associated patterns of rumen fermentation rate and other aspects of animal behaviour. Regardless of the method chosen, appropriate calibrations and recovery tests are required for both method establishment and routine operation. Successful and correct use of methods requires careful attention to detail, rigour, and routine self-assessment of the quality of the data they provide.

Relative populations and toxin production by Aspergillus flavus and Fusarium verticillioides in artificially inoculated corn at various stages of development under field conditions

The presence, development and production of mycotoxins by Aspergillus flavus and Fusarium verticillioides were studied in corn ears under field conditions after artificial contamination of corn silks. The planted area was divided into five treatments: T1, inoculated with A.flavus solution containing 1 x 10(8) spores, ears covered; T2, inoculated with F. verticillioides solution containing 1 X 10(8) spores, ears covered; T3, inoculated with E verticillioides plus A. flavus solution containing 1 x 10(8) spores of each, ears covered; T4, sprayed with sterile phosphate-buffered saline, ears covered; TS, non-sprayed silks, uncovered ears. Soil and air samples were also collected and analysed for the occurrence of fungi. Water activity, relative air humidity, rainfall and temperature were determined to assess the correlation between abiotic factors and the presence of fungi in the samples. Contamination with the inoculated fungus predominated in T1 and T2. In the other treatments, F. verticillioides was the most frequently isolated contaminant irrespective of treatment. Considering the production of mycotoxins, a positive relation between the production of fumonisins B-1 and B-2 and the frequency of F. verticillioides was statistically verified in all treatments. (C) 2007 Society of Chemical Industry.

Nanostructured europium oxide thin films deposited by pulsed laser ablation of a metallic target in a He buffer atmosphere

Nanostrucured europium oxide and hydroxide films were obtained by pulsed Nd:YAG (532 nm) laser ablation of a europium metallic target, in the presence of a 1 mbar helium buffer atmosphere. Both the produced film and the ambient plasma were characterized. The plasma was monitored by an electrostatic probe, for plume expansion in vacuum or in the presence of the buffer atmosphere. The time evolution of the ion saturation current was obtained for several probe to substrate distances. The results show the splitting of the plume into two velocity groups, being the lower velocity profile associated with metal cluster formation within the plume. The films were obtained in the presence of helium atmosphere, for several target-to-substrate distances. They were analyzed by Rutherford backscattering spectrometry, x-ray diffraction, and atomic force microscopy, for as-deposited and 600 degrees C treated-in-air samples. The results show that the as-deposited samples are amorphous and have chemical composition compatible with europium hydroxide. The thermally treated samples show x-ray diffraction peaks of Eu(2)O(3), with chemical composition showing excess oxygen. Film nanostructuring was shown to be strongly correlated with cluster formation, as shown by velocity splitting in probe current versus time plots. (C) 2010 American Vacuum Society. [DOI: 10.1116/1.3457784]

Experimental airborne transmission of Salmonella Agona and Salmonella Typhimurium in weaned pigs

This study tested the hypothesis of airborne transmission of Salmonella Agona (Trial I) and Salmonella Typhimurium (Trial II) in weaned pigs. The trials were performed using stainless-steel/glass isolation cabinets connected by air ducts to permit an unidirectional airflow from cabinet 1 (two control pigs) to cabinet 3 (two sentinel pigs), passing through cabinet 2 (two inoculated pigs). Air samples, pooled faecal samples from the floor and rectal swabs were collected daily and assessed by culture and PCR. A fumigation chamber and rubber gloves coupled to the cabinets allowed sampling without opening the system. Trials I and II lasted 15 and 19 days respectively. The recovery of S. Agona and S. Typhimurium and detection of scroconversion in sentinel pigs indicate that airborne Salmonella transmission in weaned pigs over short distances is possible. Further studies on the role of aerosols in the epidemiology of Salmonella in intensive pig production should be performed.

Avaliação do emprego dos adsorventes: carvão ativo, chromosorb W e membrana C18 na preparação de amostras de ar para a determinação de d-aletrina em ambientes fechados

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)