Asbestin pintapölymenetelmän suunnittelu ja käyttöönotto

(1)

ASBESTIN PINTAPÖLYMENETELMÄN SUUNNITTELU JA KÄYTTÖÖNOTTO

Antti Nieminen Pro gradu -tutkielma Ympäristötiede Itä-Suomen yliopisto

Luonnontieteiden ja metsätieteiden tie- dekunta

Ympäristötieteen laitos Lokakuu 2020

(2)

ABSTRACT

1 JOHDANTO ... 1

2 ASBESTIN KÄYTTÖ JA SEN TUTKIMINEN ... 2

2.1 Asbestikuidut ... 2

2.2 Asbestin käyttö Suomessa ... 3

2.3 Asbestisairaudet ... 4

2.4 Asbestiin liittyvä lainsäädäntö Suomessa ... 5

2.4.1 Laki eräistä asbestipurkutyötä koskevista vaatimuksista 684/2015 ... 6

2.4.2 Valtioneuvoston asetus asbestityön turvallisuudesta 798/2015 ... 6

2.5 Asbestin tutkiminen ... 8

2.5.1 Asbestin tutkimiseen käytettävä laitteisto ... 8

2.5.2 Pyyhkäisyelektronimikroskooppi ... 9

2.5.3 Asbesti pintapölynäytteestä ... 11

3 TUTKIMUKSEN TARKOITUS, TAVOITE JA TUTKIMUSKYSYMYKSET ... 14

4 AINEISTO JA MENETELMÄT ... 15

4.1 Pintapölynäytteet ja koejärjestelyt ... 15

4.2 Näyttteenotto ja esikäsittely ... 15

4.3 SEM-tutkimukset ... 17

5 TULOKSET ... 20

5.1 Näytepankki ... 20

5.2 Vertailukierrokset ... 20

6 POHDINTA ... 22

6.1 Tulosten tarkastelu ... 22

6.1.1 Näytepankki ... 22

6.1.2 Vertailukierrokset ... 23

6.1.3 Mahdollisia virhelähteitä ... 24

6.2 Johtopäätökset ... 24

LÄHTEET... 26

(3)

Ympäristötieteen laitos Ympäristötiede

Nieminen, Antti: Asbestin pintapölymenetelmän suunnittelu ja käyttöönotto Pro gradu -tutkielma, 27 sivua

Ohjaajat: FM Mika Lindh ja Tutkimusjohtaja Pertti Pasanen Lokakuu 2020

Tämän tutkimuksen aiheena oli asbestin pintapölymenetelmän kehittäminen Mikrobioni Oy:n käyttöön. Tarkoituksena oli saada asbestilaboratorion omaan puhtausseurantaan sekä asia- kasanalyyseihin soveltuva menetelmä, jossa pintapyyhintänä otetuista näytteistä saadaan ana- lysoitua sisältääkö näyte asbestia vai ei. Tutkimuksessa hyödynnettiin standardia ISO 16000- 27 (Determination of settled fibrous dust on surfaces by SEM), jota soveltaen oli mahdollista kehittää juuri kohdeyrityksen laitteistoon ja tarpeisiin sopiva menetelmä.

Tutkimuksen aineistoon valittiin monipuolisesti niin puhtaita näytepintoja kuin erilaatuisilla asbesteilla kontaminoituneita pintoja. Näytteet valmistettiin keinotekoisesti eli tiedettyjä asbestikuituja lisättiin näytteisiin esikäsittelyvaiheessa. Muita esikäsittelyvaiheita näytteenoton li- säksi olivat: suodatus vakuumijärjestelmällä, näytteiden liimaus tutkimusalustalle ja näytteiden kultaus. Näytteet analysoitiin JEOL JSM- IT200 pyyhkäisyelektronimikroskoopilla käyttäen SEM- Operation sovelluksen Frame Step Analyzer- ohjelmaa. Näytteet tutkittiin kahdella suurennoksella 300x ja 1000x.

Aineiston tulokset osoittavat, että menetelmä toimii halutulla tavalla. Erilaatuisia ja eri määriä asbestikuituja saadaan tunnistettua orgaanisen pölyn seasta. Mahdollisia virhelähteitä ovat kuitenkin esimerkiksi näytteiden herkkä kontaminoituminen ja liikaa orgaanista pölyä sisältävät näytteet. Lisäksi keinotekoisesti valmistettujen näytteiden luonnissa ongelmaksi nousi liiallinen asbestin määrä. Tämän takia menetelmän kehitystä jatketaan vielä aidoilla asiakasnäytteillä.

Tämän aineiston perusteella menetelmälle luotiin Mikrobionin sisäiseen käyttöön tarkoitettu menetelmäohje ja lisäksi validointiraportti, jossa tämän kehitysprosessin kautta arvioitiin me- netelmän tarkoituksenmukaisuutta. Onnistuneiden jatkotutkimusten jälkeen, menetelmästä saadaan tavoitteessa määritelty laboratorioiden pintapuhtausseurannan ja asiakasnäytteiden arviointiin soveltuva valmis työväline, jolle voidaan hakea akkreditointia.

Asiasanat: asbesti, pintapölymenetelmä, SEM

(4)

Department of Environmental Science Environmental Science

Nieminen, Antti: Planning and initialization of surface dust -method for asbestos Master’s Thesis, 27 pages

Supervisors: M.Sc Mika Lindh and Research director Pertti Pasanen October 2020

This research was aimed to develop a new surface dust- method for asbestos analysis for the use of Mikrobioni Ltd. The purpose was to create such method, which can detect asbestos from surface dust samples and could be used in the Mikrobioni laboratory purity monitoring and offer a new method for customer use. The standard ISO16000-27 (Determination of settled fibrous dust on surfaces by SEM), was used to to suit this method for the demand and equipment of Mikrobioni Ltd.

Several different qualities of asbestos was chosen to the research material including also clean samples. Samples were prepared articifially by adding know asbestos fibres to the samples in the pretreatment step. Also, filtration by vacuum system, colloid graphite gluing and gold pla- ting was performed before the actual analysis. JEOL JSM- IT200 scanning electron microscope was used to analyse the samples with SEM- Operation application including Frame Step Ana- lyzer program.

The results of this research show that the method is working as desired. Different qualities and different quantities of asbestos fibres can be detected from the mix of organic dust and other impurities. Possible sources of error in this study are the contamination of samples and samples that include high amount of organic dust. Also high amount of asbestos added to the samples made the analysis more difficult. This is why the research will be continued with proper customer samples.

On the basis of this research, a method guide was created for the use of Mikrobioni emplyees.

Validation report concerning the expedience of this research was also created. After the suc- cessful further research, the method will be ready to use as targeted and method accreditation can be applied.

Keywords: asbestos, surface dust -method, Scanning electron microscope.

(5)

1 JOHDANTO

Silikaattimineraaleihin kuuluvaa asbestia on käytetty rakennusmateriaaleissa laajasti sen hyvien ominaisuuksiensa ansiosta. Asbesti toimii erityisen hyvin esimerkiksi eristeissä ja palontorjuntamateriaaleissa, kuitujen lujuuden ja kuumuuden kestävyyden takia. Asbestille altistuminen aiheuttaa kuitenkin riskiä sairastua johonkin terveydelle haitalliseen tekijään, kuten esimerkiksi keuhkosyöpään. (United States Environmental Protection Agency 2020.) Asbestin käyttö on kielletty Suomessa jo vuonna 1994 (Työsuojeluhallinto 2020). Asbestin haitallisten ominaisuuksien takia lainsäädäntö velvoittaa tutkimaan sisältääkö remontointi- kohde asbestia eli kohteeseen on suoritettava asbestikartoitus (Best Lab 2016). Jotta asbestit ja niiden mahdolliset pitoisuudet saadaan tunnistettua, tarvitaan erilaisia menetelmiä asbestin tutkimiseen. Yleisesti käytettyjä menetelmiä ovat esimerkiksi asbestianalyysit materiaali- ja ilmanäytteistä, mutta asbestia voidaan tutkia myös rakenteiden pinnalta ns. pintapö- lymenetelmällä. (FINAS 2020.)

Asbestin pintapölymenetelmä soveltuu esimerkiksi asbestityötä suorittavien kohteiden puhtauden seurantaan. Mahdollinen asbesti voidaan määrittää erilaisilta pinnoilta, yksinkertai- sesti vain pyyhkimällä pintaa ja keräämällä näyte talteen. (ISO 2014.) Näytteenotto on helppo ja nopea suorittaa ja tulokset kertovat sisältääkö kyseinen näyte asbestia, mikä on esimerkiksi puhtauden seurannassa työntekijöiden terveyden kannalta tärkeä tekijä.

Tässä tutkimuksessa on tarkoituksena kehittää asbestin pintapölymenetelmä Mikrobioni Oy:lle. Mikrobioni on sisäilmaan erikoistunut kokonaisvaltainen laboratorio, joka haluaa kehittyä jatkuvasti jokaisella osa- alueellaan. Jo olemassa olevien asbestimenetelmien jouk- koon suunnitellaan standardia ISO 16000-27 (Determination of settled fibrous dust on surfaces by SEM) soveltaen Mikrobionin laboratorion laitteistoon ja tarpeisiin sopiva asbestin pintapölymenetelmä. Kyseistä menetelmää on tarkoitus käyttää laboratorion omassa puhtausseurannassa sekä asiakasanalyysinä.

(6)

2 ASBESTIN KÄYTTÖ JA SEN TUTKIMINEN

2.1 Asbestikuidut

Asbesti on yleisnimitys kuitumaisille silikaattimineraaleille. Näille luonnossa esiintyville silikaattimineraaleille on yhteistä hyvä mekaaninen ja kemiallinen kestävyys sekä läm- mönsietokyky. Asbesti voidaan jakaa mineralogiselta laadultaan kahteen päätyyppiin, jotka ovat amfibolit ja serpentiinit (Kuva 1.). (Piispanen & Tuisku 2005.) Amfiboliasbesteihin kuuluu suurin osa kaiken kaikkiaan seitsemästä asbestilaadusta. Amosiitti, antofylliitti, ak- tinoliitti, tremoliitti ja krokidoliitti kuuluvat amfiboliasbesteihin. Luonnollisesti muodol- taan kaarevamainen krysotiili taas kuuluu serpentiiniasbesteihin. Zeoliitit ovat asbestin luo- kittelussa kolmas ryhmä, johon kuuluu asbestia terveysvaikutuksiltaan muistuttava erio- niitti. (Oksa ym. 2019.)

Asbestin edullisten fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksiensa vuoksi, sitä on käytetty laajalti rakennusmateriaaleissa. Asbesti on kuitenkin haitallista ihmisen terveydelle, aiheut- taen esimerkiksi keuhkosyöpää sekä muita hengityselinsairauksia. Näin ollen asbestipitois- ten rakennusmateriaalien valmistus ja maahantuonti kiellettiin vuonna 1993 ja myyminen ja käyttöönotto vuonna 1994. (Työsuojeluhallinto 2020.) Asbesti aiheuttaa eniten työperäi- siä sairastumisia ja ennenaikaisia kuolemia kaikista Suomessa käytetyistä kemiallisista al- tisteista. Nämä ovat kuitenkin seurausta vuosikymmenten takaisista altistumisista. Se ei kui- Kuva 1. Antofylliitti ja krysotiili SEM- kuvissa. (Mikrobioni 2020.)

(7)

tenkaan tarkoita sitä, että nykyään ei voisi altistua asbestille esimerkiksi korjausrakentami- sessa ja kaivosteollisuudessa ja siksi asbestitöiden turvallisuuteen on kiinnitettävä erityistä huomiota. (Työterveyslaitos 2019.)

2.2 Asbestin käyttö Suomessa

Asbestia on käytetty Suomessa jo kampakeraamisella kaudella parantamaan saviruukkujen tulenkestokykyä sekä kestämään paremmin kulutusta. Rakennusmateriaaleissa asbestia on käytetty vaihtelevasti vuosien 1922 ja 1992 välillä. Runsain asbestin käyttö sijoittuu vuo- sille 1963- 1979. 1970- luvun lopulla alkoi ilmetä terveyshaittoja asbestin takia, joten käy- tön määrät vähenivät huomattavasti. Suomessa on myös toiminut antofylliittiasbestia lou- hiva kaivos Tuusniemen Paakkilassa. Kaivos lopetti toimintansa vuonna 1975. (Oksa ym.

2019.)

Suomessa käytetyt asbestia sisältävät rakennusmateriaalit ovat luetteloitu niiden kauppani- men perusteella Työterveyslaitoksen sivuilla. Asbestia on käytetty esimerkiksi seuraavissa tuoteryhmissä: maaputket, rakennuslevyt, lämmöneristeet, vedeneristeet, tilaelementit, ovet, julkisivut, väliseinät, alakatot ja katteet. (Ekman 2011.) Ominaisuuksiensa takia asbesti soveltui erinomaisesti esimerkiksi seuraaviin käyttökohteisiin: palonsuojaukseen le- vyinä tai massana, eristeenä suojaamassa kipinöiltä, kuumalta, kylmältä ja kemikaaleilta ja sideaineena ja parantamassa kulutuksenkestoa sementtilevyissä ja jarru- sekä kytkinle- vyissä. Maaleissa ja liimoissa asbesti esti valumisen. Myös akustiikan parantamisessa on hyödynnetty asbestia. Asbesti soveltui kuitumaisena aineena hyvin myös tekstiiliteollisuu- den käyttöön ja kevyenä, hyvin kiinnittyvänä ja helposti työstettävänä aineena asbestia käy- tettiin pintojen verhoilussa. (Oksa ym. 2019.)

Mikrobioni Oy:n asbestilaboratorioon toimitettiin vuosien 2016- 2019 aikana noin 3500 ra- kennusmateriaalinäytettä, joista tutkimusten perusteella 16% sisälsi asbestia. Erilaiset matto- tasoite- ja liimanäytteet olivat suurilukuisimpia saapuneista näytteistä. Asbestia to- dettiin eniten eriste- ja levymateriaaleista ja vähiten taas tapettinäytteistä. Krysotiili oli näi- den tutkittujen materiaalien yleisin asbestilaatu vaikkakin tasoitemateriaaleissa yleisin laatu oli antofylliitti. (Finne 2019.)

(8)

2.3 Asbestisairaudet

Asbesti ei ole rakennusmateriaalin sidottuna vaarallista, mutta purettaessa ja työstettäessä asbestipitoista materiaalia asbestikuituja vapautuu pölynä ilmaan, josta ne voivat päätyä keuhkoihin (Oksa ym. 2019). Ohuet asbestikuidut voivat kulkeutua syvälle keuhkorakku- loihin ja jäävät sinne aiheuttamaan erinäisiä terveysvaikutuksia toisin kuin esimerkiksi la- sivillakuidut, jotka liukenevat pois keuhkoista ajan mittaan (Mossman & Churg 1997). As- bestilla ei ole välittömiä terveysvaikutuksia, normaalia hiekka- tai savipölyyn verrattavissa olevaa ärsytystä lukuun ottamatta, vaan asbestin terveysvaikutukset tulevat esiin vasta noin 10-30 vuoden päästä altistumisesta tai jopa myöhemmin (Oksa ym. 2019). Yleisimpiä as- bestisairauksia ovat asbestiplakkitauti, asbestoosi, keuhkosyöpä ja mesoteliooma (Kuva 2.) (Hengitysliitto 2020). Kaikki asbestisairaudet ovat siis pääsääntöisesti muutoksia keuh- koissa tai keuhkopusseissa. Asbestiplakkitauti eli keuhkopussin paksuuntuma tai pleurap- lakki on asbestisairauksista lievin muoto. Pleuraplakit ovat yleensä vaarattomia paksuuntu- mia keuhkojen ulkopuolella eivätkä haittaa keuhkojen toimintaa. Pleuraplakit eivät ole merkki syövän kehittymisestä ja niiden muodostuminen johtuu yleensä muita asbestisai- rauksia vähäisemmästä altistumisesta. (Oksa ym. 2019.)

Asbestoosi eli asbestipölykeuhko on pitkän, vuosien tai vuosikymmenten, altistumisen tulos. Asbestoosissa hengittävä keuhkokudos korvautuu sidekudosverkolla, joka ei hengitä.

Tästä seurauksena voi vakiintuneissa tapauksissa olla hengenahdistusta ja kuivaa yskää.

Pitkälle kehittyneissä tapauksissa keuhkojen laajentuminen on rajoittunutta. Tästä aiheutuu hengityskapasiteetin lasku ja sen seurauksena tihentynyt hengitystahti ja puutteellinen ha- pensaanti. Usein varsinkin lievissä tapauksissa asbestoosi voi kuitenkin olla myös täysin oireeton. Epidemiologiset tutkimukset osoittavat, että asbestoosin kehittymiseen vaaditaan voimakasta altistumista vuosien ajan tai vähimmilläänkin hyvin voimakasta altistumista ly- hyemmän, noin muutaman vuoden jaksolla. Tupakoinnilla on merkittävä rooli asbestisairauksien kehityksessä. Radiografisten tutkimuksien mukaan tupakointi lisää riskiä sairastua esimerkiksi asbestoosiin ja sen lisäksi tupakoivien ihmisten asbestoosin kehitystahti on normaalia nopeampi. (Mossman & Churg 1997.) Vaarallisin asbestisairauksista on keuhko- syöpä tai keuhkopussin ja vatsakalvon syöpä eli mesoteliooma. Nämä syövät ovat pitkän ja voimakkaan altistuksen lopputulos. Myös kurkunpään syöpä voi olla asbestialtistuksesta johtuva. (Oksa ym. 2019.)

(9)

Suomessa on arvioitu noin 200 000 ihmisen altistuneen asbestille ja heistä noin 25% on altistunut voimakkaasti. Noin 10 000 henkeä on arvioitu sairastavan asbestista johtuvaa am- mattitautia ja uusia asbestisairaustapauksia ilmenee vuosittain noin 1000 kappaletta. Näiden sairastuneiden keski- ikä on 70 vuotta ja useimmiten ilmenneet sairaudet ovat oireettomia pleuraplakkeja. (Hengitysliitto 2020.) Asbestisairauksille tyypillisen pitkän oireettoman jakson takia nykyiset asbestisairaudet johtuvat pääosin 1960- 1980- lukujen altistumisesta.

Uusia vakavampia ammattitauteja todetaan vuosittain: noin 35 asbestoosia, 35 keuhko- syöpää ja 45 mesotelioomaa. Onkin odotettavissa, että asbestisairauksien lukumäärät vähe- nevät 2020- luvulla ja nykyaikaisilla purkumenetelmillä sekä asianmukaisesti turvallisesti asbestityötä tekevillä työntekijöillä altistumista ei välttämättä tapahdu juuri ollenkaan tai se on hyvin vähäistä. (Oksa ym. 2019.)

2.4 Asbestiin liittyvä lainsäädäntö Suomessa

Nykyinen asbestilainsäädäntö on tullut voimaan vuoden 2016 alussa ja se käsittää seuraavat säädökset: Laki eräistä asbestipurkutyötä koskevista vaatimuksista 684/2015 ja Valtioneu- voston asetus asbestityön turvallisuudesta 798/2015. Nämä säädökset koskettavat asbestin kanssa työskentelyä ja sen mahdollisuutta eli käytännössä katsoen kaikkia ennen vuotta 1994 valmistuneita rakennuksia, joihin suunnitellaan remonttia. Asbestikartoitus velvoite- taan tekemään aina ennen purkutyön aloitusta ja asbestipurkutyölle on erikseen omat vaati- muksensa. (Best Lab 2016.)

Kuva 2. Asbestisairaudet elimistössä. (Oksa ym. 2019.)

(10)

Edellä mainitut säädökset koskettavat pääosin asbestipurkutyötä ja siihen liittyviä toimin- toja. Asbestin tutkimusmenetelmien kannalta oleellisimmat määräykset tulevat kuitenkin raja- arvoja säätävästä asumisterveysasetuksesta. Asetuksessa säädetään esimerkiksi näin:

”asbestikuitujen esiintymistä pinnoille laskeutuneessa pölyssä pidetään toimenpiderajan ylittymisenä”. Käytännössä siis pintapölymenetelmän tutkimuksissa jo yhden asbestikuidun löytyminen ylittää toimenpiderajan. Asetuksessa säädetään raja- arvo myös sisäilmalle. Si- säilman asbestikuitujen pitoisuus ei saa ylittää 0,01 kuitua/cm3. (Sosiaali- ja terveysminis- teriö 2015.)

Parhaimman kokonaiskuvan saamiseksi asbestia koskevista säädöksistä käydään läpi oleellisimmat osiot asbestilainsäädännöstä, vaikka ne eivät ensisijaisesti koskisikaan asbestin tutkimusmenetelmiä, mutta johtavat kuitenkin siihen, että asbestipitoisuuksia on tutkittava ylipäänsä. Suomessa asbestilainsäädäntö onkin hyvin tarkka ja kattava, ja toimii näin työn- tekijöiden turvallisuuden lähtökohtana.

2.4.1 Laki eräistä asbestipurkutyötä koskevista vaatimuksista 684/2015

Asbestipurkutyöllä tarkoitetaan asbestia sisältävien kohteiden purkamista, poistamista, sii- voamista tai muuta vastaavaa toimintaa, joka voi aiheuttaa altistumista asbestipölylle. Tä- mänkaltaiseen asbestipurkutyöhön vaaditaan aina työsuojeluviranomaiselta asbestipurku- työlupa. Asbestipurkutyöhön saa käyttää vain kyseiseen työhön pätevyyden omaavia työn- tekijöitä, jotka on kirjattu asbestipurkutyöhön pätevien henkilöiden rekisteriin. Työsuojelu- viranomaiset valvovat lain noudattamista ja mikäli puutteita havaitaan, voidaan työtä suo- rittava taho tuomita asbestipurkutyörikkomuksesta sakkoon. (Laki eräistä asbestipurkutyötä koskevista vaatimuksista 684/2015.)

2.4.2 Valtioneuvoston asetus asbestityön turvallisuudesta 798/2015

Asbestityöllä tarkoitetaan asbestipurkutyötä tai mitä tahansa asbestia sisältävien tuotteiden parissa työskentelyä, joka voi aiheuttaa altistumista asbestipölylle. Työnantajan velvolli- suutena on seurata, ettei asbestityöstä aiheudu työntekijöille vaaraa. Asbestialtistuksesta on säädetty Euroopan parlamentin ja neuvoston direktiivin 2009/148/EY 8 artiklassa raja-arvo, joka on 0,1 kuitua kuutiosenttimetrissä hengitysilmaa kahdeksantunnin keskiarvona. Työn- antajan on seurattava säännöllisesti tehtävin mittauksin, ettei työntekijöiden henkilökohtai- nen asbestialtistus ylitä säädettyä raja- arvoa. Mittauksissa otetaan huomioon vain asbesti- maiset kuidut, jotka ovat vähintään viisi mikrometriä pitkiä ja niiden läpimitta on enintään

(11)

kolme mikrometriä. Pituuden suhde läpimittaan on oltava 3:1 tai enemmän. (Valtioneuvos- ton asetus asbestityön turvallisuudesta 798/2015.)

Asbestityölle tarkoitettu alue on rajattava, jotta vain asbestityötä tekevät, asianmukaisesti suojautuneet, henkilöt pääsevät altistumisalueelle. Asbestin leviäminen alueen ulkopuolelle on estettävä myös asbestin leviäminen esimerkiksi välineiden, näytemateriaalien tai henki- löiden mukana on estettävä asianmukaisella pakkauksella, merkinnöillä ja puhdistautumi- sella. Asbestityössä käytettävien varusteiden huoltamiselle on oltava omat tilat, jossa huolto voidaan suorittaa turvallisesti ja huoltotilojen puhtautta ylläpidetään säännöllisesti. (Valtio- neuvoston asetus asbestityön turvallisuudesta 798/2015.)

Asetuksessa 798/2015 säädetään myös, että työnantajan on annettava asbestityötä tekevälle erityistä ohjausta esimerkiksi asbestin ominaisuuksista, terveysvaikutuksista, pitoisuuden raja- arvoista, asbestia sisältävistä materiaalityypeistä, asbestille altistavista toimista, tur- vallisesta työskentelystä, suojavälineistä jne. (Valtioneuvoston asetus asbestityön turvallisuudesta 798/2015.)

Rakennushankkeen ohjaajan tai valvojan, kuten rakennuttajan on huolehdittava kohteen as- bestikartoituksesta. Asbestikartoituksessa paikallistetaan purettavassa kohteessa mahdolli- sesti esiintyvä asbesti, selvitetään asbestia sisältävien materiaalien määrä ja asbestin laatu, sekä selvitetään asbestia sisältävien materiaalien ja rakenteiden pölyävyys käsittelyä ja pur- kua ajatellen. Asbestikartoituksen tekijällä on oltava riittävä perehtyneisyys asbestiin sekä hankkeen laajuuden edellyttämä ammatillinen osaaminen. Asbestikartoitus dokumentoi- daan ja luovutetaan asbestipurkutyön suorittajalle. Asbestipurkutyön suorittajan on ennen työn aloittamista laadittava kirjallinen turvallisuussuunnitelma, josta käy ilmi esimerkiksi työn ja työympäristön turvallisuuteen liittyviä toimenpiteitä, kuten altistumisen arviointi, seuranta ja minimointi. Turvallisuussuunnitelma jaetaan tiedoksi kaikille asbestipurkutyö- hön osallistuville ja muille mahdollisille työn vaikutuspiirissä oleville toimijoille. Asbesti- purkutyöstä on myös ilmoitettava kirjallisesti vähintään seitsemän päivää etukäteen työsuo- jeluviranomaiselle. (Valtioneuvoston asetus asbestityön turvallisuudesta 798/2015.) Asbestipurkutyön työnantajan on nimettävä työlle työnjohtaja, joka valvoo työn suoritta- mista ja seuraa turvallisuussuunnitelman toteutumista. Turvallisen asbestityön takaamiseksi on varmistettava, että asbestipölyä muodostuu mahdollisimman vähän ja se poistetaan koh-

(12)

teessa. Asbestia poistetaan rakenteista riittävä määrä ja jäljelle jäänyt rakenteissa oleva asbesti peitetään ja merkitään asiallisesti. Asbestipitoiset materiaalit poistetaan ennen rakenteiden muuta purkamista. (Valtioneuvoston asetus asbestityön turvallisuudesta 798/2015.) Asbestipurkutyölle on olemassa erilaisia työmenetelmiä ja menetelmän valinnassa on otettava huomioon turvallisen asbestityön periaatteet sekä asbestipurkutyön laajuus ja purku- kohteen olosuhteet. Asbestipurkutyö voidaan suorittaa esimerkiksi seuraavilla tavoilla:

osastointimenetelmä, purkupussimenetelmä, upotusmenetelmä, märkäpurku tai jokin muu turvallisen työskentelyn mahdollistava tekniikka. (Valtioneuvoston asetus asbestityön turvallisuudesta 798/2015.)

Asbestipurkutyön jälkeen työnantajan on varmistuttava, että altistumisalue on puhdas. Puh- distuksen jälkeen asbestipitoisuus varmistetaan mittaamalla, että raja- arvo 0,01 kuitua kuu- tiosenttimetrissä ilmaa ei ylity. Ennen tilan käyttöönottoa purkutyön työnantajan ja rakennuttajan on laadittava asiakirja, jossa todetaan tilojen puhtaus ja jatkokäytön turvallisuus.

(Valtioneuvoston asetus asbestityön turvallisuudesta 798/2015.)

2.5 Asbestin tutkiminen

Asbestin tutkimiseen tarkoitettuja menetelmiä ovat asbestianalyysit materiaali-, ilma- ja pintapölynäytteestä. Yleisesti akkreditoituja menetelmiä laboratorioissa ovat materiaali ja ilmanäytteiden analyysit. Pintapölynäytteille akkreditoitu menetelmä löytyy Suomessa ainoastaan yhdeltä laboratoriolta. (FINAS 2020.)

2.5.1 Asbestin tutkimiseen käytettävä laitteisto

Asbestin tutkimusmenetelmät pohjautuvat valo- ja elektronimikroskooppeihin eli ilman pä- tevää laitteistoa asbestianalyysejä ei voida suorittaa. Valomikroskoopit ovat tärkeässä osassa materiaalinäytteiden tutkimuksissa. (Tarkka 2018.) Valomikroskooppia hyödynne- tään materiaalinäytteen esikäsittelyssä, ja suurimmassa osassa tutkimuksia jo esikäsittely- vaihe kertoo sisältääkö näyte asbestia. (Kuva 3.)

(13)

Kuva 3. Krokidoliitti- ja krysotiilikimppuja sisältävä kattomateriaali valomikroskoopin okulaarista kuvattuna. (Papinniemi 2020.)

Tärkeimmässä roolissa asbestianalyyseissa on kuitenkin elektronimikroskooppi, jolla voidaan varmentua näytteen sisältämistä alkuaineista ja selvittää mahdollisen asbestin laatu.

Myös polarisaatiomikroskooppi soveltuisi asbestin analysointiin. Elektronimikroskoopit voidaan jakaa toimintaperiaatteensa mukaan: pyyhkäisy- ja läpäisyelektronimikroskooppei- hin. (Tarkka 2018.) Asbestianalyyseissä käytetään pyyhkäisyelektronimikroskooppeja hel- pon näytevalmistelun, tarkan 3D- kuvan sekä alkuaineanalyysin takia, joten tälle työlle oleellista on perehtyä ainoastaan pyyhkäisyelektronimikroskoopin toimintaan

2.5.2 Pyyhkäisyelektronimikroskooppi

Pyyhkäisyelektronimikroskooppi eli SEM (Scanning Electron Microscope) (Kuvat 4 ja 5.) käyttää kuvanmuodostukseen valonsäteen sijasta elektronisuihkua. Elektronisuihkua pom- mitetaan skannaten eli pyyhkimällä näytteen pintaa ja pinnasta siroavista elektroneista muo- dostetaan kuva. Kuvan muodostukseen tarvitaan, jokin elektroni-ilmaisin, kuten esimerkiksi yleisesti käytetty SE- detektori eli sekundaarielektroni- ilmaisin. Elektronisuihku si- roaa pinnan muotojen takia eri suuntiin, jolloin elektronimikroskooppikuvalle muodostuu

(14)

intensiteettieroja, jotka näkyvät mustavalkoisessa kuvassa sävyeroina eli kontrastina.

Kohde erottuu kuvissa kirkkaana pikselinä, josta detektorille on sironnut paljon elektroneja.

Takaisinsirontaelektronidetektori eli BSE (Backscatter Electron Detector) on toinen yleinen kuvanmuodostukseen käytetty detektori. Se hyödyntää alkuainekontrastia kuvan muodos- tuksessa, jolloin kuvassa näkyvän materiaalin vaaleus kertoo kohteen sisältämien alkuaineiden järjestysluvusta. Tämä on hyödyllistä esimerkiksi tarkasteltaessa erilaisia kuituja yhtä aikaa, koska mineraalikuidut erottuvat vaaleampina kuvassa kuin orgaaniset kuidut.

(Hafner 2007.)

Kuva 4. SEM-laitteen poikkileikkauskuva (Inkson 2016)

Elektronipommituksessa syntyy kuvainformaation lisäksi myös lähes aina röntgensäteilyä.

Tätä voidaan hyödyntää materiaalin sisältämien alkuaineiden tunnistamiseen ja pitoisuuk- sien laskemiseen. Elektronisuihku osuu atomien elektronikuorielektroneihin ja törmäyksen vuoksi voi kuorille syntyä hetkellisiä elektroniaukkoja. Aukot paikkautuvat kun ylempi

(15)

kuorielektroni putoaa alemmalle energiatasolle ja ylimääräinen energia vapautuu kullekin alkuaineelle ominaisena karakteristisena röntgenkvanttina. Röntgenkvantteja rekiste- röimällä saadaan selvitettyä materiaalin sisältämät alkuaineet ja niiden pitoisuus. (Hafner 2007.)

Kuituanalyysissä tärkeintä on tunnistaa mahdolliset kuidut näytteestä muodon ja koon perusteella sekä mitata valittujen kuitujen karakteristinen energiadispersiivinen röntgen- spektri eli EDX- spektri. Tällöin saatua spektriä voidaan verrata tunnettuihin referens- sispektreihin ja materiaalit saadaan tunnistettua.

Kuva 5. Jeol JSM-IT200 pyyhkäisyelektronimikroskooppi. (Nieminen 2020)

2.5.3 Asbesti pintapölynäytteestä

Useimmissa maissa asbestikuiduista aiheutuvien riskien arviointi perustuu altistustasojen mittaamiseen ja siksi asbestin tutkiminen pintapölynäytteestä onkin vähiten käytetty mene- telmä, sillä se antaa vain ylimääräistä tietoa esimerkiksi asbestityön jälkeisen siivouksen

(16)

onnistumisesta tai asbestikontaminaation levinneisyydestä. Edellä mainittujen kohteiden li- säksi pintapölymenetelmä soveltuu hyvin myös esimerkiksi asbestityötä suorittavan laboratorion puhtauden seurantaan. Pintapölymenetelmässä tutkittavan näytteen koko on pieni verrattuna tutkittavan alueen pinta- alaan, joten näytteenotto on suunniteltava huolella, jotta tulokset olisivat mahdollisimman luotettavia. (ISO 2014.)

Näytteenottosuunnitelmassa on huomioitava kaikki mahdolliset asbestin lähteet, mahdolliset ilmanäytteiden tulokset ja tutkittavan pinnan tyyppi. On huomioitava, että vain kuivilta pinnoilta voidaan suorittaa näytteenottoa ja tutkitun näytteen pinnan tulisi muutenkin olla mahdollisimman sileä, jotta näytteenotossa päästään kosketuksiin koko tutkittavan pinta- alan kanssa. Mikäli näytepinta sisältää paksun pölykerroksen, näytettä ei pystytä välttämättä tutkimaan luotettavasti. Mikäli tutkitusta kohteesta on tiedossa esimerkiksi siivouksen suo- rittamisen tiheys tai muita näytteenottoon oleellisesti liittyviä faktoja kuten ilman kulkeu- tuminen alueella, suositellaan kaikki tiedot kirjaamaan ylös tulosten arvioimisen helpotta- miseksi. (ISO 2014.)

Pintapölymenetelmässä näytteenotto voidaan suorittaa teippimenetelmällä tai pussimene- telmällä. Näytepinnan- alan tulisi aina olla vähintään 1 cm². Teippimenetelmässä noin vii- den sentin pituinen teippipala painetaan huolellisesti yhden kerran halutulle pinnalle, jonka jälkeen se on valmis liimattavaksi SEM- tutkimuksia varten alumiiniselle näytestubille.

Pussimenetelmä on hieman monimutkaisempi ja se tapahtuu uudelleensuljettavien pussien avulla seuraavasti: yhden tai kahden litran nurin päin käännetyn pussin sisään laitetaan käsi ja pyyhkäistään näytteenottopintaa niin, että haluttu alue tulee katetuksi. Pussiin lisätään vesiliukoista liuotinta, jota ravistellaan pussissa niin, että kaikki pöly kertyisi liuokseen.

Liuos suodatetaan soveltuvalle suodattimelle, jonka jälkeen näytteen sisältävä suodatin voidaan liimata SEM- näytestubille. Ennen SEM- tutkimusten aloittamista näytteet päällyste- tään kullalla, mikä nopeuttaa ja helpottaa tutkimusten suoritusta. (ISO 2014.)

SEM- tutkimukset näytteille suoritetaan kahdella erisuuruisella suurennoksella, jotka ovat 300-400x ja 1000x. EDX- spektriä varten korkeammatkin suurennokset (5000x tai yli) voivat olla tarpeellisia. Kiihdytysjännitteen tulisi olla 15 tai 20 kV. Aluksi 10mm² alue tutkitaan pienemmällä suurennoksella ja lisäksi 1mm² alue tutkitaan vielä suuremmalla suurennoksella. (ISO 2014.) SEM- tutkimuksien tarkempi kuvaus on esitetty kohdassa 4.2.

(17)

Pintapölymenetelmä on tutkimisen kannalta hieman työläämpi kuin esimerkiksi materiaa- linäytteen tai ilmanäytteen tutkiminen, sillä se sisältää erityisesti pussimenetelmään kuulu- van suodatusvaiheen ja SEM- tutkimukset tässä menetelmässä ovat laajuutensa takia aikaa vieviä.

(18)

3 TUTKIMUKSEN TARKOITUS, TAVOITE JA TUTKIMUSKYSYMYKSET

Tutkimuksen tavoitteena oli testata, soveltaa ja kehittää laatuvarmennettu asbestin pintapö- lyn analyysimenetelmä, jota aletaan käyttää Mikrobioni Oy:n asiakasnäytteissä sekä sisäi- sessä puhtausseurannassa. Uuden menetelmän luonnissa tärkeimpiä tavoitteita olivat luotettavuus, toistettavuus, toimintavarmuus sekä asiakaslähtöisesti ajateltuna myös menetel- män nopeus. Näiden tavoitteiden saavuttamiseksi, jokainen menetelmän vaihe optimoitiin standardia ISO 16000- 27 soveltaen. Näytteenoton, esikäsittelyn ja SEM- tutkimusten kuuluu toteutua laboratoriossa aina menetelmäohjeistuksen mukaisesti, jotta tulosvarmuus säi- lytetään. Tämän pohjalta tavoitteena oli kerätä mahdollisimman monipuolinen näytekoko- elma. Menetelmän luotettavuuden arvioimiseksi järjestettiin rinnakkaisnäytteiden vertailu- kierroksia yhteistyölaboratorion kanssa. Opinnäytetyön tutkimusaineisto toimi samalla Mikrobioni Oy:n asbestin pintapölymenetelmän kehitysaineistona.

Opinnäytetyön tutkimuskysymykset olivat:

1) Soveltuuko asbestin pintapölymenetelmä laboratorion analyysimenetelmäksi?

2) Kuinka menetelmän luotettavuus varmistetaan?

(19)

4 AINEISTO JA MENETELMÄT

4.1 Pintapölynäytteet ja koejärjestelyt

Aineistoon valittiin monipuolisesti niin puhtaita näytepintoja kuin erilaatuisilla asbesteilla kontaminoituneita pintoja. Lisäksi asbestin määrä näytteissä vaihteli. Valikoitu aineisto on esitelty kahdessa taulukossa. Taulukossa 1. ovat varsinaisen näytepankin näytteet, sisältäen myös puhtaita näytteitä. Taulukossa 2. ovat toisen laboratorion kanssa rinnakkain suoritet- tujen kolmen vertailukierroksen näytteet. Yhteensä näytteitä on siis 36 kappaletta. Lisäksi osa näytteistä analysoitiin vielä uudelleen rinnakkaismäärityksinä.

Taulukko 1. Näytepankin näytteet Taulukko 2. Vertailukierrosten näytteet

4.2 Näyttteenotto ja esikäsittely

Näytteenotto valittiin suoritettavaksi pussimenetelmällä. Näytteenotossa käytettiin yhden litran muovisia uudelleensuljettavia pusseja. Pussi käännettiin nurinpäin ja haluttua näyte- pintaa pyyhittiin, jolloin pöly kerääntyi pussin pintaan. Pussi suljettiin ja asetettiin vielä toisen litran uudelleensuljettavan pussin sisään, jotta vältytään kontaminaatiolta. Asbestia sisältävät pintanäytteet kerättiin muutoin samalla tekniikalla, mutta valikoiduista asbestia

(20)

sisältävistä materiaalinäytteistä ripoteltiin asbestikuituja varovasti asbestin esikäsittelyyn tarkoitetun HEPA -suodattimella varustetun asbestikuvun sisään, josta näytteenotto voitiin suorittaa turvallisesti ja hallitusti. Asbestia sisältävien näytteiden valmistelussa käytettiin eri määriä ja erilaatuisia asbestikuituja, jotta nähdään miten näytteet, jotka sisältävät vain vähän tai paljon kuituja eroavat toisistaan tutkimuksissa.

Näytettä sisältäviin pusseihin kaadettiin 10ml, tilavuusprosentiltaan 10% isopropanoli- vesi seosta, jotta näytteet saadaan suodatettua kokonaisuudessaan. Pussin sisältöä seoksineen ravisteltiin, jolloin kaikki mahdolliset kuidut saadaan pussin pinnoilta liuokseen. Pussin si- sältö kaadettiin vakuumilla varustettuun suodatinjärjestelmään (Kuva 6.), johon oli jo valmiiksi aseteltu 0,8µm huokosilla varustettu 25mm Whatman Nuclepore Track- Etch mem- braanisuodatin. Näytteiden suodatuksen jälkeen suodattimien annettiin kuivua petrimal- joilla noin 24h. Kuivatut suodattimet liimattiin kolloidisella grafiitilla eli hiililiimalla SEM- tutkimuksiin tarkoitetuille alumiinistubeille, joiden annettiin myös kuivua hetki ennen kultausta (Kuva 7). Näytteet kullattiin Cressington Sputter Coater 108auto- laitteella (Kuva 8), johon oli asetettu 20mA virta. Yhtä näytettä kullattiin 20 sekuntia, jonka jälkeen näyte kään- nettiin 180° ja kultausta jatkettiin toiset 20 sekuntia, jotta stubin koko pinta- ala saadaan katettua. Kultakerroksen paksuus näytteen pinnalla on noin 30 nm. Kultaus on esikäsittelyn viimeinen vaihe ennen varsinaisia tutkimuksia pyyhkäisyelektronimikroskoopilla.

Kuva 6. Vakuumisuodatinjärjestelmä. (Nieminen 2020.)

(21)

4.3 SEM-tutkimukset

Kaikki näytteet tutkittiin JEOL JSM- IT200 pyyhkäisyelektronimikroskoopilla (Kuva 5.), jossa JEOL DRY SD25 detector unit -alkuaineanalysaattori. Standardissa ISO 16000- 27 määritetään, että sattumalta valikoitu 1mm² alue näytepinnasta on tutkittava tuhatkertaisella suurennoksella ja lisäksi vielä pienemmällä noin 300-400 kertaisella suurennoksella tutkitaan 10 mm². Tämänkaltaiseen näytteiden tutkimiseen käytettiin apuna Frame Step Ana- lyser (FSA) ohjelmaa, jolla haluttu tutkittava pinta- ala voidaan jakaa sopivaksi kuvamää- räksi tietylle suurennokselle. Standardin mukaisiin pinta- aloihin päästäkseen tulisi kuva- määrien olla seuraavat: pienemmällä suurennoksella tutkitaan minimissään 25 kuvaa ja tuhatkertaisella suurennoksella noin 80- 90 kuvaa per näyte. Riippuen laitteistosta, kuvamää- rien ja pinta- alojen suhde saattaa kuitenkin vaihdella. FSA:n avulla kaikki kuvat käytiin yksitellen läpi etsien näkyviä asbestikuituja.

Kuitujen laskemiseen on myös standardin ISO 16000- 27 mukainen ohjeistus. Kaikki kui- turakenteet lasketaan ja jaetaan johonkin kategoriaan seuraavista vaihtoehdoista: yksittäi- nen kuitu, kuitunippu, kuituryhmä ja kuitumatriisi (Kuva 9.). Kuitujen pituuden ja paksuu- den suhteen tulisi olla vähintään 3:1 ja alle 5 µm pituisia sekä alle 0,2 µm paksuisia kuituja ei huomioida mukaan laskuihin. Mikäli kuiturakenne peittää enemmän kuin kahdeksasosan kuvakentästä, huomioidaan se laskukaavakkeella. Kaikki kuidut, jotka ylittävät kuvakentän lasketaan mukaan. Kuitujen pituuden ja leveyden mittausta voidaan suorittaa, mutta se ei ole pakollista. Lisäksi, mikäli kuituja löydetään yli 60 kappaletta, analyysi voidaan lopettaa.

Kuva 7. Liimatut suodattimet kuivumassa Kuva 8. Kultauslaite. (Nieminen A. 2020)

(22)

Jokaisen kuidun koostumus eli alkuaineiden spektri varmennetaan alkuaineanalysaattorin avulla (Kuva 10.). Mikäli kuitu muistuttaa koostumukseltaan jotain asbestilaatua, voidaan spektriä verrata SEM Operation- ohjelmaan valmiiksi tallennettuihin referensseihin eli as- bestilaatujen vertailuspektreihin ja näin varmentua havainnosta (Kuva 11.). On tärkeää huomioida kuitenkin, että kuituihin voi olla kiinnittyneenä tai kuidun välittömässä läheisyy- dessä esiintyä jotain vierasta ainetta, joka häiritsee spektrin mittausta tuomalla esiin kuituun kuulumattomia alkuaineita. Tällaisissa tapauksissa mittaus voidaan suorittaa useammasta kohdasta kuitua tai niin läheltä, että häiriötekijöitä olisi mahdollisimman vähän. Havaittujen kuitujen spektrit ja kuvat tallennetaan ja lisäksi laskukaavakkeelle merkitään mihin kategoriaan kuitu kuuluu ja mitä asbestilaatua kyseinen kuitu on. Mikäli kyseessä ei ole asbesti- kuitu, merkitään kaavakkeelle: muu tyyppi.

Kuva 9. Standardin mukainen kuitujaotteluesimerkki. (ISO 2014.)

(23)

Kuva 10. Esimerkki alkuaineanalysaattorin spektrin tulkinnasta. (Nieminen 2020.)

Kuva 11. Esimerkki spektrin vertailusta referenssimateriaaliin. (Mikrobioni 2020.)

(24)

5 TULOKSET

5.1 Näytepankki

Menetelmän kehityksen ensimmäisen osion eli niin sanotun näytepankin näytteisiin on otettu mukaan kuusi oletettavasti puhdasta näytettä asbestilaboratorion pinnoilta ja 12 näyt- teeseen on puolestaan lisätty eri määriä ja laatuja asbestia. Tulokset kahdesta eri suuren- noksesta (300x ja 1000x) kuitumäärittäin ovat esitetty taulukossa 3. Näytteet 11 ja 12 ovat hylätty analyysistä liiallisen asbestimäärän vuoksi ja mikäli näytettä ei ole tutkittu molem- mille suurennoksilla, on ensimmäisessä suurennoksessa löydetty jo tarpeellinen määrä asbestia analyysin lopettamiseen, kuten esimerkiksi näytteessä 1.

Taulukko 3. Näytepankin tulokset.

5.2 Vertailukierrokset

Riittävän luotettavuuden varmistamiseksi järjestettiin myös kolme vertailukierrosta yh- dessä toisen asbestilaboratorion kanssa, jolla on jo kyseinen pintapölymenetelmä käytös- sään. Jokaiseen vertailukierrokseen valikoitiin kuusi kappaletta erityylisiä näytteitä, joista kaikista valmistettiin mahdollisimman samanlainen rinnakkaisnäyte. Yhteensä 18 näytettä

(25)

tutkittiin rinnakkain Mikrobionin ja vertailulaboratorion kesken. Tulokset ovat esitetty taulukossa 4. Vertailulaboratorion tulokset ovat yksinkertaistetussa muodossa: löydetty asbestilaatu/ ei asbestia. Mikrobionin tulokset kuitumäärittäin kahdella eri suurennoksella (300x ja 1000x). Punaisella merkityt tulokset ovat poikkeavia keskenään ja mahdollinen kontaminaatio on ilmoitettu *-merkinnällä. Vertailukierros 2. on suoritettu rinnakkain myös sisäi- sesti Mikrobionilla eli suluissa ilmoitetut tulokset ovat rinnakkaismääritysten tuloksia sa- moista näytteistä. Mikäli toisen suurennoksen tulosta ei ole esitetty, on ensimmäisen suurennoksen tulos katsottu riittäväksi ja analyysi on lopetettu.

Taulukko 4. Vertailukierrosten tulokset.

(26)

6 POHDINTA

6.1 Tulosten tarkastelu

Laboratoriolle täysin uuden menetelmän kehittäminen on pitkäjänteinen prosessi. Näyte- materiaalin kerääminen ja kaikkien työvaiheiden optimointi niin, että menetelmä olisi mahdollisimman luotettava ja sujuva, vaatii tarkkuutta. Pintapölymenetelmän kehityksessä haasteellisimpia vaiheita olivat näytteiden valmistus, kontaminaation välttäminen ja luotet- tavien tulosten saaminen suhteutettuna järkevään työmäärään.

Näytteiden valmistuksessa ongelmaksi nousi joko liiallinen tai liian vähäinen asbestin määrä näytteissä. On haastavaa valmistaa keinotekoisesti mahdollisimman totuudenmukai- sia näytteitä, jotka sisältäisivät pääosin pölyä ja muita normaaleja sisäilman epäpuhtauksia ja vain muutamia kuituja asbestia. Kontaminaation välttäminen näytteiden luonnissa on myös erityisen tärkeää. Pienet asbestikuidut voivat helposti levitä näytteestä toiseen, mikäli välineet eivät ole aivan puhtaita tai näytteitä säilytetään lähekkäin. Pintapölynäytteissä kuidut ja pöly jäävät hyvin hennosti suodattimen pinnalle, vaikka suodatin liimataankin kolloidisella grafiitilla näytestubin pinnalle. On siis mahdollista, että vierekkäin olevat näytteet kontaminoituvat keskenään vain, koska ilmavirta lennättää kuituja näytteeltä toiselle. Tu- losten luotettavuus olisi myös säilytettävä, vaikka samalla pyritään tehokkaaseen työsken- telyyn. Menetelmän kannalta ei ole järkevää kuluttaa liian pitkää aikaa näytteiden analysointiin ja siksi analysointi suoritetaan kahdella suurennoksella, joista ensimmäinen (300x) on nopeammin suoritettava yleisluontoinen skannaus, kun taas toinen (1000x) on tarkempi ja pienemmän alueen skannaus. Tietysti on mahdollista, että sattumalta valikoiduille tutki- musalueille ei osu yhtään asbestikuitua, vaikka näyte niitä sisältäisikin. Tämän välttä- miseksi kuvamäärät on valikoitu riittäviksi, kuten standardissa ISO 16000- 27 on määritetty ja analyysit eri suurennoksilla suoritetaan myös standardin mukaisesti eri kohdista niin, ettei päällekkäisyyksiä tule.

6.1.1 Näytepankki

Näytepankin tuloksissa (Taulukko 3.) näkyy selvästi, että ensimmäisiin näytteisiin on sisäl- lytetty aivan liikaa asbestia, jotta näytteet olisivat todenmukaisia. Esimerkiksi näytteet 11.

ja 12. on hylätty liiallisen asbestimäärän vuoksi ja ylipäänsä suurimmassa osassa analyysejä jo ensimmäinen suurennos ylitti standardin määrittämän 60 asbestikuidun rajan, jolloin ana-

(27)

lyysi voidaan lopettaa. Näytteiden 2,3 ja 4 kohdalla valmistus sujui kuitenkin hyvin ja tulokset ovat järkeviä, sisältäen asbestikuituja huomattavan, mutta ei liiallista määrää. Kaik- kien asbestia sisältävien näytteiden osalta on kuitenkin huomioitavaa, että menetelmällä saatiin erilaatuiset asbestit ja niiden määrät hyvin tunnistettua ja siinä mielessä menetelmän kehitystä on järkevää jatkaa, mutta näytteiden valmistukseen on syytä kiinnittää huomiota.

Oletettavasti puhtaiden näytteiden osalta analyysi toimi samalla jo Mikrobionin asbestilaboratorion puhtauden seurannan analyysinä. Tuloksista nähdään, että viisi näytettä kuudesta ei sisältänyt asbestia, mutta yhden asbestin esikäsittelyyn tarkoitetun kuvun sisälle oli jäänyt asbestikuituja. Tämä tulos osoittaa, että menetelmä on toimiva ja pystyy löytämään vain muutamia kuituja asbestia muun pölyn ja lian seasta. Puhtaiden näytteiden analyysissä oli lisäksi merkittävää se, että mitä enemmän pölyä pyyhittävä pinta sisältää, sitä vaikeampi analyysiä on suorittaa, mikä vaikuttaa myös tuloksen luotettavuuteen. Hyvin pölyisiä näyt- teitä ei ole luotettavaa tutkia, vaan näyte on otettava uudelleen pinnalta, jossa pölyä ei ole niin paljon.

6.1.2 Vertailukierrokset

Vertailukierrosten näytteiden valmistus oli jo huomattavasti totuudenmukaisempi tuloksista päätellen (Taulukko 4.). Mikrobionin suorittamat analyysit osoittavat, että menetelmällä voidaan tunnistaa hyvinkin pieniä määriä asbestikuituja pölyn seasta ja tulokset verrattuna vertailulaboratorioon ovat Mikrobionin kannalta selkeästi suosiollisemmat. Esimerkiksi vertailukierroksella 2, vertailulaboratorio ei tunnistanut missään näytteessä asbestia, kun taas Mikrobionin analyyseissä, kolmella rinnakkaisella tunnistuskierroksella, kaikkiin näyt- teisiin saatiin totuudenmukainen tulos. Ainoastaan vertailunäytteen 8. kolmannen rinnak- kaistunnistuksen kohdalla oli tapahtunut kontaminaatio, joka johtuu hyvin todennäköisesti pitkästä säilytysajasta lähellä muita asbestia sisältäviä näytteitä. Mikrobionin analyyseissä esiintyi myös muilla kierroksilla kontaminaatioita ja tämä on toisaalta harmittavaa tulosten kannalta, mutta toisaalta osoittaa menetelmän tarkkuudesta ja kertoo, myös kuinka herkästi kontaminaatioita voi tapahtua, mikä on hyödyllistä menetelmän tulevaisuutta ajatellen.

Vertailulaboratorion tulokset ovat esitetty vain yksinkertaistetussa muodossa eli on ilmoitettu sisältääkö näyte asbestia vai ei ja mikä laatu on kyseessä. Tämänlainen tulosmuoto otetaan käyttöön myös Mikrobionilla eli asiakastuloksissa ei ole tarpeellista ilmoittaa kuitujen lukumääriä, sillä jo yhden kuidun löytyminen ylittää toimenpiderajan. Menetelmän

(28)

arvioimiseksi Mikrobionin tulokset on esitetty kuitumäärittäin, jotta nähdään eri suurennosten tarpeellisuudet. Yleisesti ottaen näytetulokset suurennosten välillä ovat hyvin saman- kaltaiset, mutta esimerkiksi juuri tarkoissa yhden kontaminaatiokuidun löytämisessä, on tarkempi (1000x) suurennos paikallaan. Jo pienemmällä (300x) suurennoksella saadaan kuitenkin jo hyvä kokonaiskuva tutkittavasta näytteestä.

Vertailukierroksen 1. näytteet 3 ja 4 on tutkittu kokeilun vuoksi normaaleista säädöistä poi- keten low vacuum tilassa, 20 Pa paineella ja BED-C detektorilla, ilman esikäsittelyvaiheen kultausta. Tällä kokeilulla haluttiin nähdä helpottuisiko pölyisten näytteiden tutkiminen eri- laisilla säädöillä, niin että asbestikuidut erottuisivat paremmin. Näillä säädöillä ei ollut kuitenkaan merkittävää hyötyä tunnistuksen kannalta ja analyysi itsessään oli huomattavasti hitaampi suorittaa johtuen kultauksen puutteesta, jolloin epätarkkaa kuvaa ei voida skannata nopealla tahdilla vaan joudutaan käyttämään hidasta skannausta, jossa jo yhden kuvan kat- sominen vie 10 sekuntia.

6.1.3 Mahdollisia virhelähteitä

Kuten aiemmin on jo mainittu menetelmä pitää sisällään useita virhelähteiden mahdolli- suuksia. Tulevaisuudessa menetelmän luotettavuuden kannalta on tärkeää pitää huoli virhe- lähteiden minimoimisesta. Kaikki välineet, joilla käsitellään asbestia sisältäviä näytteitä, esimerkiksi suodatus- tai muissa esikäsittelyvaiheissa, on puhdistettava ennen seuraavan näytteen käsittelyä. Näytteiden säilytys on järjestettävä niin, ettei kontaminaatioita näyttei- den kesken voi syntyä. Liian pölyisiä näytteitä ei ole luotettavaa analysoida, vaan näytteet tulee ottaa pinnoilta, joilla ei ole merkittävää pölykerrosta. Itse SEM- analyysissä on oltava huolellinen: suuri kuvamäärä ja mukana oleva orgaaninen aines tuovat haastetta analysointiin. Ylimääräisestä pölystä olisi mahdollista päästä eroon ns. plasma asher -laitteella, joka polttaa kaiken orgaanisen aineksen näytteestä jättäen vain asbestikuidut jäljelle. Tämmöi- nen laite vaatii kuitenkin aina investoinnin ja menetelmän kehitysvaiheessa ei ole järkevää keskittyä vielä työvaiheita nopeuttaviin ja avustaviin toimiin. Tulevaisuudessa ja suurilla näytemäärillä, tämänkaltainen laite voisi kuitenkin olla paikallaan.

6.2 Johtopäätökset

Asbestin pintapölymenetelmän kaikkien vaiheiden osalta voidaan tehdä johtopäätös, että kehityksessä on onnistuttu hyvin. Näytepankin tulokset osoittavat, että erilaatuisia ja eri

(29)

määriä sisältäviä asbesteja voidaan tunnistaa tällä menetelmällä ja vertailukierrosten tulokset osoittavat menetelmän luotettavuuden vertailulaboratorioon nähden. Menetelmän vai- heet pystytään suorittamaan laboratorion välineistöllä riittävän tehokkaasti, jotta menetelmä soveltuisi myös asiakaskäyttöön. Tämän aineiston perusteella menetelmälle on luotu Mik- robionin sisäiseen käyttöön tarkoitettu menetelmäohje ja lisäksi validointiraportti, jossa tä- män kehitysprosessin kautta arvioidaan menetelmän tarkoituksenmukaisuutta.

On kuitenkin huomioitava aikaisemmin mainitut mahdolliset virhelähteet ja niihin on syytä keskittyä menetelmän jatkokehityksessä. Tällaisenaan menetelmä ei ole vielä valmis asia- kaskäyttöön, vaan aineiston tueksi tarvitaan lisää materiaalia erilaisista kohteista. Seuraa- vaksi asbestin pintapölymenetelmää testataan mahdollisten yhteistyöasiakkaiden toimitta- milla todenmukaisilla näytteillä. Asiakasnäytteitä on jo aloitettu keräämään ja näitä testi- näytteitä vertaillaan ainoan laboratorion kanssa, joka omistaa jo akkreditoinnin kyseiselle menetelmälle.

Tässä kehitysvaiheessa on hyötyä, siinä mielessä, että näytteitä ei tarvitse valmistaa keinotekoisesti, mutta ei kuitenkaan varmuudella voida sanoa, että tulisiko näytteestä löytyä asbestia vai ei. Jatkokehitysvaihe on kuitenkin tarpeellinen ennen menetelmän virallista jul- kaisua, jotta pystytään testaamaan, kuinka hyvin menetelmä toimii todenmukaisissa tilan- teissa. Jatkotutkimusten tulosten jälkeen menetelmästä voidaan saada tavoitteessa määri- telty laboratorioiden pintapuhtausseurannan ja asiakasnäytteiden arviointiin soveltuva valmis työväline ja mikäli jatkonäytteiden tulokset ovat yhteneväiset voidaan menetelmälle hakea myös akkreditointia.

(30)

LÄHTEET

Best Lab. 2016. Asbestilaki pähkinänkuoressa. Viitattu:https://www.bestlab.fi/asbestilaki- pahkinankuoressa/

Ekman A. 2011. Toimiva asbestipurku. Työturvallisuuskeskus. Rakennus- ja putkijohtoalan työalatoimikunta. Viitattu: https://ttk.fi/files/4655/Toimiva_asbestipurku.pdf

FINAS. 2020. Akkreditoidut toimijat. Viitattu: https://www.finas.fi/toimijat/Sivut/de- fault.aspx#k=asbesti

Finne A. 2019. Asbestinäytteet laboratorion näkökulmasta – esittelimme tuloksia Rakennus- fysiikka 2019-seminaarissa. Mikrobioni. Viitattu: https://mikrobioni.fi/asbestinaytteet-laboratorion-nakokulmasta-esittelimme-tuloksia-rakennusfysiikkaseminaarissa/

Hafner B. 2007. Scanning electron microscopy primer. Characterization Facility, University of Minnesota—Twin Cities. Viitattu: http://www.charfac.umn.edu/sem_primer.pdf

Hengitysliitto. 2020. Asbestisairaudet. Viitattu: https://www.hengitysliitto.fi/fi/hengityssai- raudet/asbestisairaudet

Inkson B J. 2016. Materials Characterization Using Nondestructive Evaluation (NDE) Met- hods. Teoksessa Huebschen G, Altpeter I, Tschuncky R & Herrmann H. Materials Charac- terization Using Nondestructive Evaluation (NDE) Methods. In Materials Characterization Using Nondestructive Evaluation (NDE) Methods. Elsevier Science & Technology.

ISO. 2014. ISO 16000- 27:2014 (Indoor air — Part 27: Determination of settled fibrous dust on surfaces by SEM)

Laki eräistä asbestipurkutyötä koskevista vaatimuksista 684/2015. Viitattu: https://finlex.fi/fi/laki/alkup/2015/20150684

Mikrobioni. 2020a. Analyysipalvelut. Viitattu: https://mikrobioni.fi/analyysipalvelut/

Mikrobioni. 2020b. Kuvamateriaali.

Mossman B & Churg A. 1997. Mechanisms in the Pathogenesis of Asbestosis and Silicosis.

American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 157(5), 1666–1680.

Nieminen A. 2020. Kuvamateriaali. Kuvaaja: Nieminen Antti.

Oksa P, Linnainmaa M, Mäkelä E, Lallukka H & Nynäs P. 2019. Asbesti rakennustyössä.

Työterveyslaitos. Viitattu: http://www.ttl.fi/wp-content/uploads/2016/11/asbesti-rakennus- tyossa.pdf

Papinniemi K. 2020. Kuvamateriaali. Kuvaaja: Papinniemi Katja.

Piispanen R & Tuisku P. 2005. Mineralogia. Viitattu http://cc.oulu.fi/~petuisku/Mineralo- gia/Teksti.htm

Sosiaali- ja terveysministeriö. 2015. Sosiaali- ja terveysministeriön asetus asunnon ja muun oleskelutilan terveydellisistä olosuhteista sekä ulkopuolisten asiantuntijoiden pätevyysvaati- muksista 545/2015. Viitattu: https://www.finlex.fi/fi/laki/alkup/2015/20150545

(31)

Tarkka K. 2018. Millä menetelmillä asbestia tutkitaan? Kiwa. Viitattu:

https://www.kiwa.com/fi/fi/uutiset/milla-menetelmilla-asbestia-tutkitaan/

Työterveyslaitos. 2019. Asbesti. Viitattu: https://www.ttl.fi/kemikaalit-ja-tyo/asbesti/

Työsuojeluhallinto. 2020. Asbesti. Viitattu: https://www.tyosuojelu.fi/tyoolot/rakennusala/asbesti

United States Environmental Protection Agency. 2020. Learn about asbestos. Viitattu:

https://www.epa.gov/asbestos/learn-about-asbestos

Valtioneuvoston asetus asbestityön turvallisuudesta 798/2015. Viitattu: https://www.finlex.fi/fi/laki/alkup/2015/20150798