2016 Fiscal Year Annual Research Report
Measurement of nanomaerial aerosols with a scanning electron microscope for exposure assessments
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25871201
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| Research Institution | National Institute of Occupational Safety and Health,Japan |
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Principal Investigator |
山田 丸 独立行政法人労働者健康安全機構労働安全衛生総合研究所, 作業環境研究グループ, 研究員 (40436829)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | エアロゾル / ナノマテリアル / 走査電子顕微鏡 / SEM / 労働衛生 / 粉じん / ナノ粒子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、走査電子顕微鏡（以下、SEM）による作業環境空気中のナノマテリアル粒子の濃度および粒径分布の測定方法を検討することを目的とする。本年度は、SEM分析用のフィルタ（ニュークレポアフィルタ）上に捕集された粒子の個数計数により、気中に浮遊しているナノ粒子の個数濃度および粒形分布を推定する方法を検討した。室内実験により、（１）SEM分析用粒子捕集方法の検討、（２）ニュークレポアフィルタ表面捕集効率の算出、（３）SEM画像分析による濃度推定を実施した。
（１）ナノ粒子用の個人ばく露測定サンプラのマイクロオリフィスインパクタ（MOI）部分を用い、異なる吸引流量でのMOIの粒子カットオフ径を実験によって求めた。100nm～300nmでシャープな分級曲線を得られることを確認し、一般環境中のサブミクロン粒子除去法としてSEM分析用粒子捕集に利用できることを提案した。
（２）粒子捕集効率は、理論的な計算モデルに基づいて予測した値と実験によって求めた値とを比較し、粒子捕集時のフィルタに対する面速が3.5cm/s以下であれば、計算値と実験値がよく一致することを確認した。
（３）MOIとニュークレポアフィルタを組み合わせたサンプラで粒子を捕集後、SEMによる観察視野内の粒子計数値とフィルタ通気量から、気中の粒子数濃度を推定した。リアルタイムエアロゾル測定装置による粒径分布及び濃度をリファレンス値とし、その値と比較した結果、粒子の種類によって変動するが、SEMによる推定値はリファレンス値よりも0～40％程度低い値を示した。これは、フィルタ上に粒子が均一には分散しなかったことや、ナノ粒子を対象とした高倍率での観察が原因の一つであると考えられる。今後、SEM分析結果の誤差が系統的なものであるのか検証したうえで、ナノマテリアルのばく露評価で必要とされる精度での測定が可能であるか検討する必要がある。
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