Metoda usuwania zanieczyszczeń z odzieży ochronnej w celu ograniczenia narażenia strażaków na szkodliwe czynniki chemiczne

Celem głównym zadania było opracowanie metody usuwania zanieczyszczeń odzieży ochronnej dla strażaków, powstających w wyniku ekspozycji na produkty spalania w trakcie prowadzenia akcji ratowniczo-gaśniczych. 

W ramach 1. etapu zadania przeprowadzono badania zanieczyszczeń chemicznych odzieży ochronnej strażaków i określono stopień ich usuwania w procesie czyszczenia. 

Etap 2. zadania obejmował opracowanie metody czyszczenia odzieży dla strażaków z zanieczyszczeń chemicznych powstałych podczas pożaru, z uwzględnieniem konsultacji z użytkownikami końcowymi. 

W trakcie realizacji zadania na podstawie analizy literaturowej wytypowano do badań 2 grupy substancji chemicznych – węglowodory aromatyczne i ftalany, będące szkodliwymi substancjami o potencjalnym działaniu rakotwórczym i/lub endokrynnym na organizm, a jednocześnie stanowiące częste zanieczyszczenie odzieży dla strażaków. Następnie opracowano metody oznaczania wybranych substancji chemicznych. Do oznaczania węglowodorów aromatycznych (WWA) zastosowano metodę wysokosprawnej chromatografii cieczowej z detekcją fluorescencyjną. Z kolei do analizy ftalanów (PAE) wykorzystano metodę chromatografii gazowej z detekcją spektrometrii mas. Odzież do badań użytkowana była przez strażaków podczas akcji ratowniczo-gaśniczych i ćwiczeń w komorze ogniowej. 

W ramach zadania przeprowadzono analizę użytkowania i konserwacji odzieży ochronnej przez strażaków na podstawie badań ankietowych, ukierunkowaną na wskazanie części odzieży ochronnej ulegającej największemu zanieczyszczeniu (zabrudzeniu) podczas akcji przeciwpożarowej. Badaniaankietowe przeprowadzono z udziałem ok. 700 strażaków z Państwowej Straży Pożarnej. 

Badania laboratoryjne zawartości zanieczyszczeń na odzieży ochronnej dla strażaka wykazały, że w każdej warstwie materiałowej przed praniem (tkanina zewnętrzna, membrana, wewnętrzny wkład termoizolacyjny) zidentyfikowano węglowodory aromatyczne, najczęściej: benzo(a)antracen, benzo(b)fluoranten, benzo(a)piren, chryzen i dibenzo(ah)antracen, sklasyfikowane jako substancje rakotwórcze kategorii 1 B (potencjalne działanie rakotwórcze) oraz ftalany: ftalanu dimetylu – DMP, ftalanu di-n-butylu – DEP, ftalanu benzylobutylu – BBP, ftalanu bis(2-etyloheksylu) – DEHP i ftalanu di-n-oktylu DNOP, spośród których większość zaliczona jest do substancji endokrynnie aktywnych. Uwzględniając badania prowadzone w 1. i 2. etapie zadania na 8 egzemplarzach ubrań specjalnych strażaka, wyznaczone sumaryczne stężenie WWA przed praniem w tkaninie zewnętrznej odzieży ochronnej było w zakresie 0,701-62,862 µg/g, w membranie 0,017-83,840 µg/g, a w izolacji 0,040-2,184 µg/g. Zakres stężeń sumy PAE w tkaninie przed praniem wynosił 5,600-444,800 µg/g, w membranie 0,438-61,900 µg/g, a w izolacji 4,204-18,900 µg/g. Po praniu niezależnie od zastosowanej metody czyszczenia, stężenia WWA i PAE były znacznie niższe (WWA: tkanina 0,009-10,830 µg/g, membrana 0,004-23,324 µg/g, izolacja 0,006-0,830 µg/g; PAE: tkanina 0,983-11,481 µg/g, membrana 0,000-1,909 µg/g, izolacja 0,448-2,776 µg/g). 

Badania zawartości WWA i ftalanów prowadzono dla próbek pobranych z odzieży nowej - niepoddanej użytkowaniu, poddanej użytkowaniu i po wykonaniu procesu prania użytkowanej odzieży. Czyszczenie odzieży prowadzono z wykorzystaniem różnego rodzaju pralnic dostępnych w wyposażeniu jednostek ratowniczo-gaśniczych. 

Analiza wyników wykazała, że efektywność czyszczenia odzieży ochronnej dla strażaka była zróżnicowana w zależności od rodzaju substancji zanieczyszczającej, warstwy materiału w odzieży, zastosowanego rodzaju pralnicy oraz obszaru odzieży, z którego pobierano próbki do badań. Średnia efektywność usuwania węglowodorów aromatycznych wynosiła: 91% dla tkaniny zewnętrznej, 55% dla membrany i 72% dla podszewki izolacyjnej. Dla każdego rodzaju materiału najlepsze rezultaty otrzymywano przy wykorzystaniu pralnic specjalistycznych (odpowiednio: tkanina - 99%, membrana - 77%, izolacja - 81%). Mniej korzystnie wypadało zastosowanie pralnic przemysłowych. Różnica między pralnicami specjalistycznymi i przemysłowymi była największa dla membrany i dochodziła do ok. 40%. Najniższe wyniki uzyskiwano dla prania z wykorzystaniem zwykłej pralnicy (tkanina zewnętrzna - 57%, membrana - 33%, podszewka - 33%). Średnia efektywność usuwania ftalanów wynosiła: dla tkaniny zewnętrznej - 79%, dla membrany - 75% i dla podszewki izolacyjnej - 75%. Efektywność usuwania ftalanów z materiałów odzieży wykazywała mniejsze różnice w zależności od rodzaju stosowanego sprzętu piorącego niż dla WWA, a wynosiły one ok. 15-20%.

Zadanie 2.SP.11. Efektywność procesu prania w usuwaniu wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) z membrany, wyznaczona dla badanej odzieży ochronnej dla strażaka

Badania wybranych właściwości ochronnych odzieży dla strażaków takich jak odporność na ograniczone rozprzestrzenianie się płomienia i odporność na działanie promieniowania cieplnego wykazały, że wyniki nie różniły się znacząco dla układów materiałów badanych w stanie nowości, po użytkowaniu oraz po procesie prania. Analiza właściwości użytkowych wskazała na wzrost grubości i masy powierzchniowej wszystkich warstw materiałowych odzieży dla strażaka zarówno po użytkowaniu, jak i po użytkowaniu połączonym z procesem prania. 

Uzyskane wyniki zostały wykorzystane do opracowania procedury czyszczenia odzieży dla strażaków z zanieczyszczeń chemicznych powstałych podczas pożaru. Zawarto w niej wskazówki odnoszące się do zdejmowania odzieży ochronnej po użytkowaniu (a także innych środków ochrony indywidualnej), zalecenia odnośnie do przygotowania odzieży ochronnej dla strażaka do czyszczenia i właściwego procesu prania odzieży ochronnej. Opracowana procedura została przekazana w celu konsultacji do Komendy Głównej Państwowej Straży Pożarnej. 

Przygotowano także materiały informacyjne w formie broszury dla strażaków i służb odpowiedzialnych za użytkowanie i czyszczenie odzieży strażackiej, dotyczące odzieży ochronnej dla strażaków i znaczenia czyszczenia odzieży po użytkowaniu. Materiały informacyjne poddane zostały weryfikacji przez skierowanie ankiety do strażaków z wytypowanych jednostek.

Wyniki zadania przedstawiono w 3 publikacjach naukowych i 1 publikacji popularnonaukowej oraz zaprezentowano na 1 konferencji międzynarodowej i 1 konferencji krajowej.