Kemin maanalaisen kaivoksen työntekijöiden altistumista pienhiukkasille voidaan arvioida uusien mittausten pohjalta

Ilmatieteen laitos ja Tampereen yliopisto tutkivat hengityselimiin kulkeutuvien hiukkasten keuhkodepositiopinta-alan (Lung deposited surface area; LDSA) pitoisuuksia ja kokojakaumia maanalaisen kaivoksen eri osissa Kemissä. LDSA-pitoisuus kuvaa sellaisten hiukkasten pinta-alaa, jotka voivat tunkeutua keuhkojen syvimpiin osiin ja ovat siten terveydelle vaarallisia. Kaivoksessa hiukkaslähteitä ovat kivipölyä tuottavat erilaiset kaivoksen toiminnot sekä käytettyjen ajoneuvojen ja työkoneiden hiukkaspäästöt.

Tutkimuksessa selvisi, että LDSA-pitoisuus vaihteli kaivoksessa huomattavasti eri mittauspaikkojen välillä, mutta vaihtelu oli merkittävää myös ajallisesti, koska LDSA-pitoisuus riippui kaivoksen aktiviteeteista. Pienimmät LDSA-pitoisuudet mitattiin huoltotasanteella (LDSA-keskiarvo 79 µm² cm⁻³). Muissa mittauspaikoissa LDSA-pitoisuus vaihteli 137 ja 405 µm² cm⁻³ välillä. LDSA-pitoisuuksien nopeat muutokset osoittivat, että hiukkaslähteet olivat paikallisia, mutta toisaalta samanaikaiset mittaukset kaivoksen eri paikoissa osoittivat päästöjen leviävän kaivoksessa. LDSA-jakaumassa hiukkasten keskihalkaisija oli noin 100 nm hiukkaskoossa useimmissa mittauspaikoissa. Poikkeuksena tästä oli kaivoksen räjäytyspaikka, jossa LDSA-jakauman hiukkasten keskihalkaisija oli selvästi suuremmassa hiukkaskoossa eli noin 700 nm kohdalla. Mittaustulosten perusteella voidaan kaivoksen ilmastointia ja työntekijöiden suojavarusteiden käyttöä suunnitella niin, että työntekijöiden altistus hiukkasmaisille epäpuhtauksille saadaan minimoitua.

Hiukkasten fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia mitattiin korkean aikaresoluution mittalaitteilla, jotka oli asennettu liikkuvaan laboratorioon, sekä mittauspaikoille asennetuilla sensorimittalaitteilla. Mittauksia suoritettiin murskaamon ja kuljetushihnan läheisyydessä sekä räjäytyspaikoilla ja huoltotasanteella.

Tutkimus tehtiin Suomen akatemian rahoittamassa "Hiukkaset kaivoksissa ja kaivosympäristöissä" -hankkeessa, joka oli osa ”Mineraalivarat ja korvaavat materiaalit (MISU)” -akatemiaohjelmaa. Ilmatieteen laitoksen ja Tampereen yliopiston lisäksi projektissa oli mukana Centro Mario Molina Chile ja Santiago de Chilen yliopisto.

Lisätietoja:

Erikoistutkija Sanna Saarikoski, sanna.saarikoski@fmi.fi

Ryhmäpäällikkö Hilkka Timonen, hilkka.timonen@fmi.fi

Viite: Salo, L., Rönkkö, T., Saarikoski, S., Teinilä, K., Kuula, J., Alanen, J., Arffman, A., Timonen, H., Keskinen, J. (2021). Concentrations and Size Distributions of Particle Lung-deposited Surface Area (LDSA) in an Underground Mine. Aerosol Air Qual. Res. https://doi.org/10.4209/aaqr.200660.