Badania olfaktometryczne w celu stworzenia mapy zapachowej wybranej odlewni krajowej

A R C H I V E S of F O U N D R Y E N G I N E E R I N G Published quarterly as the organ of the Foundry Commission of the Polish Academy of Sciences ISSN (1897-3310) Volume 14 Special Issue 2/2014 65 70 12/2 Badania olfaktometryczne w celu stworzenia mapy zapachowej wybranej odlewni krajowej K. Perszewska a, J. Faber a, M. Żmudzińska a, M. Książek a a Instytut Odlewnictwa, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków *Kontakt korespondencyjny: e-mail: katarzyna.perszewska@iod.krakow.pl Otrzymano 20.06.2014; zaakceptowano do druku 12.07.2014 Streszczenie Głównym celem pracy było zastosowanie nowoczesnej techniki pomiarowej do badań olfaktometrycznych w zakresie uciążliwości zapachowej wokół odlewni. Dodatkowo w zakresie pracy przewidziano utworzenie mapy zapachowej wybranej odlewni. Realizacja badań z zakresu olfaktometrii jest odpowiedzią na szereg skarg lokalnej ludności na uciążliwość zapachową, spowodowaną obecnością źródeł emisji odorów w sąsiedztwie zabudowań mieszkalnych. Wynikiem analiz jest opracowanie charakterystyki związków zapachowych występujących w dużych stężeniach wokół odlewni, co umożliwia minimalizację potencjalnego zagrożenia dla zdrowia pracowników zakładu. Badania są podstawą do opracowania procedury wykonywania pomiarów intensywności nieprzyjemnych zapachów w odlewniach i ich otoczeniu. W celu określenia jakościowego udziału związków emitowanych przez wybraną odlewnię zastosowano pomiary olfaktometryczne z zastosowaniem przenośnej aparatury pomiarowej elektrycznego nosa typ znose Model 4300. Wytypowano odlewnię HARDTOP Centrum Odlewnictwa Sp. z o.o. (województwo małopolskie). Próbki pobrano wokół odlewni zgodnie z kierunkiem wiatru oraz przeprowadzono pomiary wewnątrz hali produkcyjnej. Wyniki pomiarów zostały udokumentowane w postaci chromatogramów, a charakterystyczne związki występujące w odlewniach i ich okolicy zestawiono w tabeli. Dokonano analizy otrzymanych wyników polegającej na charakterystyce związków zapachowych występujących w największych stężeniach oraz stworzono mapę zapachową wybranej odlewni. Uzyskane wyniki umożliwiają wstępne określenie wpływu odlewni HARDTOP Sp. z o.o. na najbliższe otoczenie. Uzyskana w ten sposób wiedza pozwoli na dyskusję odnośnie omawianego zagadnienia na forum publicznym, a w przyszłości może być argumentem do podjęcia działań na rzecz skutecznej dezodoryzacji terenów wokół odlewni. Realizacja powyższych założeń wpłynie na rozwój dyscypliny naukowej z zakresu pomiarów odorów. Słowa kluczowe: ochrona środowiska, odlewnictwo, odory, nos elektroniczny, mapa zapachowa. 1. Wprowadzenie Kontrola zapachów w odlewni jest stosunkowo nową dziedziną monitorowania środowiska, ale coraz częściej wymaganą przez wiele społeczności i lokalną administrację w krajach o wysokiej świadomości ekologicznej [1]. U ludzi zapachy mogą powodować wiele niepożądanych reakcji, od irytacji do udokumentowanych konsekwencji zdrowotnych. Ocena skutków związanych z występowaniem podwyższonych stężeń zapachów sprowadza się zazwyczaj do subiektywnych ocen zapachów, które traktowane są częściej w kategoriach uciążliwości, niż w odniesieniu do oceny konkretnych problemów zdrowotnych [2]. Związki zapachowe mogą także być zarówno szkodliwe dla zdrowia człowieka jak i jedynie powodować A R C H I V E S o f F O U N D R Y E N G I N E E R I N G V o l u m e 1 4, S p e c i a l I s s u e 2 / 2 0 1 4 65

przykre odczucia i subiektywne pogorszenie samopoczucia osób narażonych na ich ekspozycję. Kontrola zapachów w odlewni jest stosunkowo nową dziedziną monitorowania środowiska, ale coraz częściej wymaganą przez wiele społeczności i lokalną administrację w krajach o wysokiej świadomości ekologicznej [3]. Źródłem emisji złowonnych gazów są głównie procesy produkcji form i rdzeni, zalewania form oraz wybijania odlewów. Produkcja odlewów wiąże się z wydzielaniem szkodliwych substancji takich jak akroleina, amoniak, CO, fenol, formaldehyd, alkohol furfurylowy, aminy, izocyjanian, styren, BTEX czy WWA [4]. Większość z tych związków posiada również przykre właściwości zapachowe. Głównym celem badań było zastosowanie nowoczesnej techniki pomiarowej do badań olfaktometrycznych w zakresie uciążliwości zapachowej wokół odlewni. Przeprowadzone zostały analizy jakościowe związków zapachowych oraz innych szkodliwych substancji, wydzielających się podczas termicznego rozkładu różnych rodzajów wosków odlewniczych. Dotychczas większość badań nad odorami dotyczyło jednej metody olfaktometrycznej (olfaktometria dynamiczna). Opiera się ona na węchowej ocenie próbek wykonywanej przez wyszkolone panele specjalistów, co wiąże się z wysoką subiektywnością otrzymanych wyników. Bardzo ciężko spełnić kryteria jakości wykonania pełnego pomiaru metodą sensoryczną. Duże nadzieje budzi możliwość wykorzystania urządzeń mobilnych takich jak nos elektroniczny do badań jakości powietrza w terenie wokół uciążliwych źródeł emisji. Dzięki postępowi technicznemu produkowane są obecnie przenośne, wysokoczułe chromatografy gazowe pozwalające praktycznie na analizę pobieranych próbek zapachów w czasie rzeczywistym i śledzenie ich rozprzestrzeniania wokół źródła [5]. Zastosowanie tej aparatury umożliwia badania uciążliwości zapachowej powietrza powodowanej przez pewną grupę związków organicznych i informować o konieczności zastosowania środków minimalizujących negatywne oddziaływanie na środowisko. Urządzenie zwane też niekiedy nosem elektronicznym jest wysokiej klasy czujnikiem, będącym alternatywnym rozwiązaniem w stosunku do olfaktometrii dynamicznej opierającej się na indywidualnej ocenie zapachu próbek powietrza za pomocą zmysłu węchu [6]. Duża mobilność urządzenia oraz szybka (pomiar praktycznie w czasie rzeczywistym, do 10 sekund) identyfikacja mieszanin związków chemicznych w zakresie ppb, a nawet ppt zapewniają wysoką efektywność badań [7]. W odlewniach stopów żelaza i metali nieżelaznych stosujących różne technologie produkcji odlewów, głównie zalewanie form oraz studzenie wyrobów powoduje emisję gazów złowonnych np. fenolu, styrenu, formaldehydu i innych związków o charakterystycznych zapachach. Główną przyczyną powstawania drażniących powonienie oparów są dodatki chemiczne (spoiwa, utwardzacze) wprowadzane do mas formierskich i rdzeniowych, które w miarę możliwości są zastępowane przez substancje mniej uciążliwe dla ludzi i środowiska. Jednak często uwarunkowania technologiczne oraz ekonomiczne wygrywają z możliwością zastosowania w procesie produkcji dodatków mniej uciążliwych i bardziej proekologicznych. W celu klasyfikacji odczuwalności związków zapachowych wprowadzono wielkość zwaną progową wyczuwalnością zapachu (PWZ), określającą takie stężenie odorantu, przy którym zapach pojawia się, staje się rozpoznawalny lub osiąga wyższe stopnie intensywności. W tabeli 1 przedstawiono porównanie wartości progowych wyczuwalności zapachu dla najczęściej występujących związków odorowych w odlewniach z najwyższymi dopuszczalnymi stężeniami (NDS) tych związków [8, 9]. Tabela 1. Zestawienie progowej wyczuwalności zapachu (PWZ) niektórych związków i wartości NDS dla tych związków Substancja PWZ [mg/m 3 ] NDS [mg/m 3 ] Amoniak 3,68 14,0 Dwumetyloamina (DEMA) 0,002 15 Dwutlenek siarki 2,93 1,3 Fenol 0,16 7,8 Formaldehyd 1,04 0,5 Ksylen 4,85 100 Styren 1,38 50 Toluen 11,1 100 Trójetyloamina (TEA) 0,008 3 Propanol 0,07 200 2. Pomiary wokół odlewni Do przeprowadzenia pomiarów w otoczeniu odlewni wykorzystano urządzenie znose Model 4300 Ultra-Fast GC Analyzer (rys. 1). Rys. 1. Nos elektroniczny Model 4300 Ultra-Fast GC Analyzer Nos elektroniczny wyposażony jest w sensor służący do rozpoznawania związków zapachowych należących do określonej klasy. W przypadku użytego w badaniach modelu jest to czujnik kwarcowy, a zasada jego działania oparta jest na zjawisku piezoelektrycznym. Kryształ kwarcu pokryty powłokami polimerowymi adsorbuje określone klasy odorantów w zależności od ich powinowactwa do materiału powłoki. Wywołuje to wzrost masy kryształu i zmianę częstości drgań, co jest rejestrowane przez układ pomiarowy urządzenia i później interpretowane przez 66 A R C H I V E S o f F O U N D R Y E N G I N E E R I N G V o l u m e 1 4, S p e c i a l I s s u e 2 / 2 0 1 4

specjalistyczne oprogramowanie komputera. Dodatkową aparaturą pomiarową była przenośna stacja meteorologiczna, która umożliwiła pomiar warunków atmosferycznych w otoczeniu odlewni (temperatura, wilgotność, ciśnienie atmosferyczne, kierunek wiatru). Jest to przenośna stacja pogody Wireless Weather Stadion firmy La Crosse Technology, będąca elementem wyposażenia laboratorium. z kierunku południowo-wschodniego i południowego, w dniu 14.06.2013 r. wiał wiatr z kierunku zachodniego i północnozachodniego o prędkości 2-3 m/s. 2.1. Metodyka pomiarów Badania podzielono na 2 etapy. W pierwszym etapie wykonano pomiary oraz analizę zapachu z jednoczesnym określeniem względnej intensywności zidentyfikowanych związków, w drugiej zinterpretowano uzyskane wyniki. Etap przygotowania aparatury polegał na kalibracji nosa elektronicznego na alkany w celu potwierdzenia sprawności technicznej urządzenia. Przeprowadzono szereg zabiegów regenerujących kolumnę chromatograficzną, wlot, zawór i sensor. Płukano również układ chromatograficzny gazem nośnym (hel) w celu oczyszczenia poszczególnych elementów nosa elektronicznego. W tabeli 2 zestawiono zidentyfikowane związki wraz z odpowiadającymi im zapachami. Klasyfikacja ta jest oparta na indeksie Kovátsa, który przyporządkowuje odorom o określonej liczbie indeksowej odpowiednie rodzaje zapachu. Próbki powietrza pobrano na osi wiatru w wyznaczonych punktach pomiarowych wokół zakładu, a także przeprowadzono pomiary wewnątrz hali odlewni podczas poszczególnych etapów produkcji, a zwłaszcza podczas zalewania form. Wyniki pomiarów zostały udokumentowane w postaci chromatogramów. Dokonano analizy otrzymanych wyników polegającej na porównaniu wydzielających się związków z dwóch odlewni względem siebie i krótkiej charakterystyki związków zapachowych występujących w największych stężeniach. Załączono chromatogramy i szkice punktów pomiarowych oraz stworzono mapę zapachową wybranej odlewni. 2.2. Obiekt badań Na miejsce badań wybrano odlewnię HARDTOP Centrum Odlewnictwa Sp. z o.o. znajdującą się w Charsznicy na ul. Żarnowieckiej 11B w województwie małopolskim (rys. 2). Wokół odlewni zlokalizowany jest jeden zakład produkcyjny FHP Ubojnia ZET-POL Janusz Zadęcki na ul. Żarnowieckiej 12. Na pozostałym terenie w najbliższym otoczeniu zakładu nie ma zabudowań mieszkalnych (pola uprawne, łąki, nieużytki). Specyfika produkcyjna zakładu opiera się na odlewach z żeliwa szarego, żeliwa sferoidalnego, żeliwa stopowego, staliwa węglowego i stopowego, staliwa odpornego na korozję i ścieranie, staliwa żaroodpornego, jak również ze stopów miedzi i aluminium. Jako jedna z niewielu odlewni metali w Europie specjalizuje się w produkcji odlewów warstwowych (odlewów dwuwarstwowych) znajdujących zastosowanie w przemyśle wydobywczym, cementowym, budownictwie, energetyce - jako części nowoczesnych maszyn pracujących w bardzo ciężkich warunkach. W ofercie firmy znajdują się również odlewy trudnościeralne. Pomiary wokół odlewni i na hali odlewania prowadzono w zbliżonych warunkach meteorologicznych (słonecznie, umiarkowanie wietrznie, temperatura ok. 18-22 o C). W dniu 18.04.2013 r. wiał zmienny wiatr o prędkości ok. 3-5 m/s Rys. 2. Otoczenie odlewni HARDTOP Sp. z o.o. (źródło Google Earth) 3. Wyniki pomiarów Z doświadczeń własnych oraz poprzednich prac wynika, że względne intensywności związków zapachowych wyrażone w jednostkach cts przyjmujące wartości poniżej 200 cts nie powodują wyczuwalnych wrażeń węchowych, natomiast powyżej 700 cts zapach jest wyczuwalny wyraźnie. W odlewni HARDTOP do sporządzania mas formierskich stosuje się piasek z dodatkiem szkła wodnego utwardzanego dwutlenkiem węgla, do sporządzania mas rdzeniowych stosowane są głównie żywice fenolowe, dlatego też w analizowanych próbkach powietrza stwierdza się występowanie relatywnie dużych ilości fenolu i krezolu o charakterystycznych zapachach. Czasy retencji (w sekundach) wydzielających się związków chemicznych są podawane jako indeks Kovátsa [KI]. Jest to wielkość retencyjna wprowadzona przez Kovátsa w 1958 roku [10]. Jednostka ta jest określana wzorem: log t R( x) log t R( z) Ix 100 z 100 log t R( z 1) log t R( z) Indeks retencji dowolnej chromatograficznej substancji x wyznacza się w stosunku do retencji n-alkanów, jednego z z-atomach węgla w cząsteczce, eluowanego z kolumny przed substancją x, oraz drugiego o z+1 atomach węgla, eluowanego za substancją x. Przyjmujemy, że indeks retencji n-alkanu jest iloczynem liczby jego atomów węgla i liczby 100 (np. indeks retencji n-pentanu wynosi 500 a n-heptanu 700). Indeks retencji jest w znacznym stopniu zależny od warunków analizy i przez to jest parametrem charakteryzującym dany związek w danej temperaturze i w obecności określonej fazy stacjonarnej. Zależność temperaturowa jest przy tym stosunkowo niewielka i wynosi zazwyczaj 2 do 6 jednostek indeksu przy zmianie temperatury o 10 0 C [11]. Z uwagi na stosowane w odlewni różne rodzaje spoiw do sporządzania mas formierskich i rdzeniowych w badanych próbach powietrza w największych ilościach występują: o-krezol i fenol oraz aldehyd fenylooctowy i 2,6-nonadienal, których A R C H I V E S o f F O U N D R Y E N G I N E E R I N G V o l u m e 1 4, S p e c i a l I s s u e 2 / 2 0 1 4 67

obecność stwierdzono na hali odlewni zarówno podczas produkcji odlewów jak i przerw technologicznych. W otoczeniu odlewni, na osi wiatru, nie stwierdzono obecności żadnego z powyższych związków. Wyżej występujące związki zapachowe charakteryzują się dużą szkodliwością z wyjątkiem aldehydu fenylooctowego. O-krezol to fenolowy związek aromatyczny otrzymywany przez destylację smoły pogazowej lub ropy naftowej. Jest on też obecny w dymie tytoniowym i wykazuje duże działanie rakotwórcze. Substancja toksyczna, żrąca wg wykazu substancji niebezpiecznych. Nieoczyszczony krezol posiada barwę żółtą, natomiast czysty jest całkowicie bezbarwny. Posiada dość intensywny i nieprzyjemny, ostry zapach. Ma działanie bakterio i grzybobójcze, a także, podobnie jak naftalina, własności insektobójcze. Czasami stosuje się go razem z naftaliną do środków na mole, znacznie częściej jest jednak stosowany jako dodatek do płynów odkażających i środków czystości. Preparatem takim jest np. lizol (50% roztwór krezolu w mydle potasowym). W normalnych warunkach stosowania i magazynowania substancja stabilna, jednak w środowisku pożaru wydzielają się tlenki węgla. W postaci par powoduje ból i łzawienie oczu, zaczerwienienie spojówek, ból gardła, kaszel. Po 20-30 minutach narażenia występuje osłabienie mięśni, ból i zawroty głowy, zaburzenia widzenia, szum w uszach, przyspieszenie oddechu, zaburzenia świadomości i utrata przytomności. Mogą wystąpić drgawki. Skażenie skóry ciekłą substancją powoduje oparzenie chemiczne z miejscową martwicą skóry, skażenie roztworem wywołuje objawy jak w zatruciu inhalacyjnym ich nasilenie zależy od rozległości skażenia. Mogą wystąpić zaburzenia czucia. Skażenie oczu pyłem lub ciekłą substancją powoduje oparzenie chemiczne spojówek, powiek, rogówki z ryzykiem trwałego uszkodzenia. Drogą pokarmową wywołuje oparzenie błony śluzowej jamy ustnej, gardła, przełyku i dalszych części przewodu pokarmowego, ból brzucha, wymioty, biegunkę, krwawienie z przewodu pokarmowego i objawy jak w zatruciu inhalacyjnym. Dawka śmiertelna dla człowieka wynosi ok. 10 g. Następstwem ostrego zatrucia może być uszkodzenie wątroby, nerek, mięśnia sercowego. Natomiast fenol to bezbarwne, krystaliczne ciało stałe o ostrym zapachu, różowieje na powietrzu. Substancja ta jest dobrze rozpuszczalna w wodzie oraz rozpuszczalnikach organicznych: etanolu, eterze dietylowym, glicerynie, benzenie i chloroformie. Fenol jest sklasyfikowany jako substancja toksyczna oraz żrąca. W warunkach narażenia zawodowego jest wchłaniana przez drogi oddechowe i nieuszkodzoną skórę. Jest związkiem o szerokim zastosowaniu; stosuje się jako surowiec do produkcji takich ważnych substancji, jak: żywice, kaprolaktam, alkilofenole, ksylenole i anilina. Jest stosowany również jako środek dezynfekujący w sanitarnych środkach czyszczących, a także w takich preparatach medycznych, jak: maści, krople do oczu i nosa, płyny do płukania ust czy płyny antyseptyczne. Narażenie zawodowe na fenol występuje głównie podczas stosowania żywic fenolowych. Są one wykorzystywane jako materiał wiążący w materiałach izolacyjnych, płytach wiórowych, farbach oraz składnik mas formierskich. Fenol może ulegać wchłanianiu przez płuca, z przewodu pokarmowego i przez skórę, w tym także w postaci par. Retencja par fenolu w płucach wynosi u ludzi około 60 80%. Obliczony współczynnik wchłaniania par fenolu przez skórę wynosi 0,35/h, co oznacza, że w ciągu godziny ulega wchłonięciu ilość fenolu zawarta w 0,35 m 3 powietrza. Szybkość wchłaniania fenolu przez skórę z roztworów wodnych wynosiła 0,08 h 0,3 mg/cm 2 /h w zakresie stężeń 2,5 10 g/l. Główną drogą przemiany fenolu u ludzi jest sprzęganie z kwasem siarkowym i glukuronowym. Półokres wydalania fenolu w moczu po narażeniu inhalacyjnym wynosi około 3,5 h. W miejscu kontaktu występowało zaczerwienienie, stany zapalne, wypryski i martwica skóry. Aldehyd fenylooctowy to bezbarwna oleista ciecz o zapachu hiacyntów; temp. wrzenia 195 o C; stosowany jako składnik kompozycji zapachowych i smakowych. Stosowany w przemyśle perfumeryjnym. Przykładowy chromatogram z pomiarów wykonanych przy wejściu do hali zamieszczono na rysunku 3. względna ilość indeks Kovátsa [KI] Rys. 3. Wybrany chromatogram związków zapachowych zidentyfikowanych przy wejściu do hali odlewni Z uwagi na stosowane w odlewniach różne rodzaje spoiw do sporządzania mas formierskich i rdzeniowych oraz ich szkodliwość do stworzenia mapy zapachowej odlewni HARDTOP wzięto następujące związki zapachowe: krezol i fenol, których obecność stwierdzono na hali odlewni oraz w otoczeniu zakładu. Przykładowe ilości i rodzaje wydzielających się związków zapachowych przedstawiono w tabeli poniżej. Są to dane z punktu pomiarowego zlokalizowanego przy wejściu do hali. 3.1. Mapa zapachowa Przy użyciu programu Surfer stworzono mapy zasięgu występowania uciążliwości zapachowych powodowanych przez krezol i fenol w otoczeniu odlewni HARDTOP. 68 A R C H I V E S o f F O U N D R Y E N G I N E E R I N G V o l u m e 1 4, S p e c i a l I s s u e 2 / 2 0 1 4

Tabela 2. Charakterystyczne i występujące w relatywnie największych ilościach związki zapachowe zidentyfikowane w odlewni HARDTOP Sp. z o.o. przy wejściu do hali zalewania form. związki zapachowe charakterystyczny data pomiaru zapach 14.06.2013r. 18.04.2013r. 05.09.2013r. o-krezol fenolu 2 587 1 796 8 098 propanol alkoholowy 641 343 569 fenol fenolu 727 247 615 aldehyd fenylooctowy głogowy 1 009 408 1 089 acetylotiazolina spalenizny 599 194 912 2,6-nonadienal ogórkowy 1 846 742 1 482 propionian etylu owocowy 330 97 146 ilość względna [cts] W trzech seriach pomiarowych przeprowadzonych w różnych warunkach pogodowych (cisza, wiatry z kierunku południowowschodniego i południowego 3-5 m/s oraz z kierunku zachodniego i północno-zachodniego o prędkości 2-3 m/s, temperatura 16 25 o C) wykonano łącznie kilkadziesiąt pomiarów w otoczeniu odlewni. Pomiary wykonywano w jednym punkcie trzykrotnie, w odstępach ok. 2,5 3 min., przy czym wykonywano je w okresach wzmożonej emisji zapachów, tj. po zakończeniu procesu zalewania form, w okresie ich stygnięcia, a następnie ich rozbijania i wyjmowania odlewów. Punkty pomiarowe lokalizowano w odległościach od 5 do ok. 30 m do źródła jakim była hala produkcyjna. Zgromadzone wyniki przeanalizowano pod kątem identyfikacji związków zapachowych wydzielających się ze stosowanych materiałów odlewniczych, zwłaszcza powłok i otulin oraz spoiw. Za zapachy charakterystyczne w przypadku technologii i materiałów używanych w odlewni HARDTOP uznano wydzielający się w znacznych ilościach krezol oraz fenol występujący tu w znacznie niższych stężeniach. Dla zobrazowania rozprzestrzeniania się wokół odlewni zapachów wybrano metodę bazującą na wynikach pomiarów i niezależną od niezdefiniowanej wskutek braku odpowiednich regulacji prawnych wielkości emisji odorów. Wykorzystano program SURFER, który w oparciu o rzędne punktów pomiarów i zmierzone wielkości pomiarowe tworzy izolinie dla obliczonych wartości. Do stworzenia tego typu map, oprócz programu oraz wyników pomiarów niezbędne jest wykorzystanie zwymiarowanego planu, dowolnej skalowanej mapy lub zdjęcia lotniczego względnie satelitarnego przedmiotowego terenu, aby możliwe było przyporządkowanie punktom pomiarowym współrzędnych kartezjańskich. Jako podkład mapowy dla zobrazowania zasięgu występowania ww. związków zapachowych wykorzystano zdjęcie satelitarne pochodzące z ogólnodostępnego programu Google Earth (niestety nieaktualne) okolicy odlewni HARDTOP. Na rysunku 4 poniżej przedstawiono wyniki modelowania dla o-krezolu (ze względu na najwyższe stężenie w powietrzu wokół odlewni) przy zastosowaniu jednej z metod aproksymacji wyników. Wizualizację można sporządzić przy wykorzystaniu różnych metod obliczeniowych (metodą krigingu oraz metodą najmniejszych odległości) i ma to na celu pokazanie, że w zależności od zastosowanej metody matematycznej wyniki mogą się różnić miedzy sobą. W przedmiotowym przypadku, z uwagi na stosunkowo mały obszar nie są to jednak różnice istotne. Rys. 4. Zasięg odczuwania o-krezolu w powietrzu wokół odlewni HARDTOP w Charsznicy (aproksymacja metodą krigingu) Z wykonanej symulacji wynika, że wzmiankowane wyżej związki zapachowe występują głównie na terenie własności odlewni oraz w niewielkim stopniu w okolicach wjazdu na posesję. Względna wielkość zmierzonych wartości powyższych związków pozwala zaliczyć te uciążliwości do niewielkich w przypadku fenolu i średnich dla o-krezolu. 4. Podsumowanie Zanieczyszczenie przykrymi zapachami powietrza wokół odlewni wynika z rodzaju stosowanych materiałów, a jego rozprzestrzenianie zależy od kierunku i siły wiatru. Szczególnie uciążliwe dla pracowników może być wysokie stężenie o-krezolu w hali odlewni ze względu na przykry, fenolowy zapach tego związku. Jego właściwości mogą tez wpływać negatywnie na zdrowie zatrudnionych, podobnie jak fenolu, dlatego stworzono mapę zasięgu rozprzestrzeniania się tych związków zapachowych. W otoczeniu odlewni ich stężenie jest największe w obrębie hali odlewniczej od strony południowo-zachodniej. Na pozostałym obszarze stężenia tych związków nie są już tak wysokie i nie wywołują negatywnych odczuć zapachowych. Pracownicy posiadają pomieszczenia socjalne wewnątrz budynku (biura), co umożliwia ograniczenie ekspozycji na działanie nieprzyjemnych zapachów. Uzyskane wyniki umożliwiają wstępne określenie wpływu odlewni HARDTOP Sp. z o.o. na najbliższe otoczenie. Zmierzone wartości wskazują, że zakład nie wpływa znacząco na pogorszenie komfortu zapachowego powietrza wokół odlewni. Ważny jest A R C H I V E S o f F O U N D R Y E N G I N E E R I N G V o l u m e 1 4, S p e c i a l I s s u e 2 / 2 0 1 4 69

jednak monitoring stężenia szkodliwych związków w odlewni ze względu na zdrowie pracowników. Powodem do podjęcia niniejszych działań w zakresie odorymetrii jest stale rosnąca świadomość ekologiczna pracowników odlewni oraz ludzi zamieszkujących rejony sąsiadujące z odlewnią. Kolejne badania podejmowane w przyszłości z zastosowaniem nosa elektronicznego przyczynią się do wytypowania najbardziej szkodliwych związków chemicznych obecnych w otoczeniu odlewni. Sprowokuje to podmioty zarządzające tymi jednostkami do poszukiwania efektywnych metod minimalizacji emisji toksycznych związków i będzie stanowić udokumentowanie działań podjętych na rzecz ochrony środowiska naturalnego. Podziękowanie Podziękowania dla zarządu i pracowników odlewni HARDTOP Centrum Odlewnictwa Sp. z o.o. za udostępnienie terenu firmy do badań. Literatura [1] Serghini, A., Bieda, S. (2003). Redukcja emisji gazów poprzez zastosowanie nowej generacji spoiw organicznych w odlewniach. VI Konferencja Odlewnicza TECHNICAL, Nowa Sól, s. 1-10. [2] Shusterman, D. (1992). Critical review: The health significance of environment odor pollution. Archives of Environmental Health. 47 (1), pp. 76 87. DOI:10.1080/00039896.1992.9935948. [3] Holtzer, M., Kargulewicz, I., Grabowska, B. (2000). Nieprzyjemne zapachy w odlewni kontrola i sposoby ich usuwania. III Polski Kongres Odlewnictwa. Warszawa, s. 139-142. [4] Holtzer, M., Kargulewicz, I., Grabowska, B., Bilska, M. (2002). Maximum exposure limit and odour of chemical substances on the working conditions in foundry. VIII. Mezinárodní Konference Spolupráce, Řeka, Czech Republic, pp. 63-69. [5] Faber, J., Perszewska, K., Żmudzińska, M. (2010). Identyfikacja zapachów z procesów odlewniczych przy użyciu e-nosa. Archiwum Odlewnictwa. 10(7/2), s. 39-42. [6] Staples, E., Zeiger, K. (2007). On-site Measurement of VOCs and Odors from Metal Casting. Operation Using an Ultra-Fast Gas Chromatograph. From http://www.estcal.com/techpapers/industrial/foundryodors.pdf. [7] Perszewska, K., Faber, J., Żmudzińska, M., Maniowski, Z., Żółkiewicz, Z. (2012). Badania laboratoryjne minimalizacji emisji zapachowych zanieczyszczeń styropianowych wydzielanych podczas zgazowywania modeli styropianowych. Prace Instytutu Odlewnictwa. 52(1), s. 43-53. [8] Sober, R.F., Paul, D. (1992). Less-subjective Odor Assesment. Chemical Engineering Progress. 99(9), s. 130-136. [9] Holtzer, M., Kargulewicz, I., Grabowska, B., (2000). Znaczenie dopuszczalnych stężeń i wyczuwalności substancji szkodliwych dla warunków pracy i środowiska naturalnego. Krzepnięcie Metali i Stopów. 2(43), s. 255-262. [10] Kováts E. (1958). Gas-chromatographische Charakterisierung organischer Verbindungen. Teil 1: Retentionsindices aliphatischer Halogenide, Alkohole, Aldehyde und Ketone. Helvetica Chimica Acta. 41(7). (pp. 1915-1932). DOI:10.1002/hlca.19580410703. [11] Asztemborska, M. (1998). Supramolekularne kompleksowanie monoterpenoidów przez cyklodekstryny wykorzystanie w chromatografii gazowej. Praca doktorska, Instytut Chemii Fizycznej PAN Warszawa. Olfactometric Research to Create a Fragrance Map of Selected National Foundry The main objective of the study was using advanced measurement technique to the study of odor in the range of odor nuisance around the foundry. In terms of work it was also provided the creation of a fragrance map for selected foundry. Implementation of research in the field of olfactometry is a response to numerous complaints of the local population for odor nuisance, caused by the presence of odor emission sources in the vicinity of residential buildings. The result of the analysis is to develop characteristic odor compounds found in high concentrations around the foundry, which minimizes the potential risk to the health of foundry workers. Results are a basis to the development of procedures for the measurements the intensity of odors in foundries and their environment. In order to determine the qualitative participation of compounds emitted by the selected foundry there applied odor measurements using portable measuring equipment - electric nose type znose 4300. For the measurements there was selected the foundry named HARDTOP Center of Foundry Sp. z o.o. (Małopolskie Voivodeship). Samples were collected around the foundry in the direction of the wind and inside the production hall measurements were taken. Results of the measurements are documented as chromatograms, and the characteristic compounds present in foundries and their surroundings are summarized in the table. On the basis of the characteristics of aroma compounds present in the largest concentrations the analysis was carried out and odor map of selected foundry was drawn up. The results enable a preliminary determination of the impact of the foundry HARDTOP Sp. z o.o. on the nearest surroundings. Knowledge acquired through measurements allows for discussion of issues relating to odors in a public forum, and in the future there may be an argument for action on the effective deodorization of the area around the foundry. 70 A R C H I V E S o f F O U N D R Y E N G I N E E R I N G V o l u m e 1 4, S p e c i a l I s s u e 2 / 2 0 1 4