HÁJKOVÁ, A. Rizika výskytu jemných a ultrajemných částic v pracovním prostředí konkrétního průmyslového podniku [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Ústav soudního inženýrství. 2022.

Posudek vedoucího

Martincová, Jana Victoria

Předložená diplomová práce je na velmi kvalitní úrovni. Zabývá se aktuální tématikou posouzení expozice jemným, ultrajemným částicím a nanočásticím v pracovním prostředí konkrétního průmyslového podniku - automotive a souvisejícími potenciálními zdravotními riziky exponovaných pracovníků. Na základě získaných poznatků byla navržena technická a organizační opatření ke zmírnění rizik. Teoretická část je zpracována vyhovujícím způsobem a ukazuje efektivně danou problematiku. Rovněž zmiňuje důležitou stránku právního rámce. V praktické části byly použity adekvátní metody měření pomocí přístrojů TSI OPS 3330, TSI CPC 3007 a proběhl odběr vzorků pomocí čerpadla AirChek SKC. Prokázal se výskyt jemných a ultrajemných částic na pracovišti a vyhodnocením vzorků prvkovou analýzou se prokázal výskyt konkrétních rizikových prvků. Zpracování výsledků, které proběhlo nad rámec úkolů diplomové práce vyžadovalo znalosti přesahující magisterské studium. Studentka vycházela jak z odborné literatury, tak z již obhájených dostupných prací. Zvolený přístup vnesl do výsledků nepřesnosti. Na základě této části jsou otevřeny další možnosti zpracování dat za předpokladu znalostí aerosolového inženýrství. Formální úprava práce je na dobré úrovni, obsahuje přehledné obrázky, grafy, tabulky a přílohy. Použitá odborná literatura je relevantní a byla vhodně zvolena. Domácí i zahraniční studijní prameny se týkají dané problematiky a byl jich využit dostatečný počet. Diplomantka splnila v plné šíři zadání a všech cílů diplomové práce. Z praktického hlediska je práce nesporně přínosem pro firmy zabývající se stanovením rizik v pracovním prostředí. Navíc přináší podněty pro další teoretický, výzkumný rozvoj. Úsilí diplomantky a přínos její práce hodnotím jako vynikající. Pro výše uvedené skutečnosti navrhuji celkové hodnocení práce A.

Posudek oponenta

Skřehot, Petr Adolf

Slovní hodnocení práce: Po formální stránce se jedná o kvalitně zpracovanou práci, která svým rozsahem odpovídá požadavkům kladeným na diplomovou práci. Zvolené téma je aktuální a v současnosti značně diskutované. Práce se zaměřuje na řešení konkrétního problému, a to posouzení expozice jemným a ultrajemným částicím na průmyslovém pracovišti, kde se provádí opracování kovových dílů broušením. Práce má standardní členění na část teoretickou a část praktickou dále obsahuje diskusi, závěr a přehled použité literatury. Jednotlivé části jsou svým rozsahem vyvážené a v potřebné hloubce se věnují uvedené problematice. V seznamu použitých zdrojů je uvedeno 48 zdrojových dokumentů, což je pro diplomovou práci přiměřené. Pro sběr dat v terénu studentka použila dvě vzorkovací metody – 1) kontinuální měření pomocí optického spektrometru TSI 3300, resp. kondenzačního čítače částic TSI 3007 a 2) odběr vzorků na filtry pomocí čerpadla AirChek SKC. Získané výsledky vyhodnotila, vzájemně porovnala a okomentovala. Práce má dobrou jazykovou a stylistickou úroveň, text je čtivý bez gramatických chyb či překlepů. Z odborného hlediska je nutné práci vytknout několik odborných nedostatků a formulačních nepřesností. V první řadě kvalitu práce značně snižuje absence obrazového materiálu z provedeného měření. Ze strohého popisu prováděných pracovních operací si čtenář nedokáže udělat reálnou představu o pracovišti, kde bylo měření prováděno. Každá obdobně prakticky zaměřená diplomová práce by toto měla obsahovat. Pokud jde o použitou měřící techniku, pak v případě optického spektrometru TSI 3300 je chybně uvedeno, že měří v 17 „třídách“, nýbrž v 16 velikostních kanálech (viz*). V textu věnovaném specifikaci tohoto přístroje studentka dále uvádí, že tento přístroj umožňuje získat informaci o velikostní distribuci měřených částic. Ve výsledcích ale žádné distribuční grafy uvedeny nejsou, což je velká škoda. Na obrázku Graf 4 je sice uveden časový průběh měření v jednotlivých velikostních kanálech, ale nevhodně použité měřítko osy y (mělo být v logaritmickém měřítku nikoli v lineárním) u čtenáře-laika nutně vyvolává dojem, že částice větší jak 1 m se v měřeném ovzduší prakticky nevyskytují. Přitom ale právě tyto velikostní frakce tvoří více jak devadesáti procentní podíl na hmotnostní koncentraci aerosolu. Z prezentovaných grafů také není vůbec jasné, z jakého důvodu studentka prováděla přepočet vypočtených hmotnostních koncentrací na PM1 (hodnoty z TSI 3007), resp. PM2,5 a PM10 (hodnoty z TSI 3300). Dlužno podotknout, že ukazatele PM se používají pro hodnocení kvality venkovního ovzduší a nikoli ovzduší pracovního, kde nás zajímá naopak to, zda byl překročen celosměnový přípustný expoziční limit PELc, resp. 30% jeho hodnoty. S tímto ukazatelem ale pro změnu studentka ve své práci vůbec nepracuje, byť se zaměřuje na expozici aerosolovým částicím z pracovního ovzduší. Ačkoli má práce celkově solidní úroveň, část věnovaná vyhodnocení naměřených dat představuje bez debat nejslabší bod celého díla. Důvodem je absence hlubší znalosti problematiky aerosolového inženýrství, které představuje skutečně náročnou disciplínou. Studentka tak, byť nevědomky, došla k řadě chybných závěrů. Hlavní problém se skrývá v rovnici (1) uvedené na straně 51. Ta totiž není původní, ale upravenou verzí rovnice, na kterou se odkazuje (viz **), což ale není v práci okomentováno. Původní rovnice vyjadřuje vztah, podle kterého měřící systém TSI 3300 počítá ze zaznamenaných optických pulzů celkovou početní koncentraci částic v měřeném vzduchu. Studentka ale tuto rovnici uvádí jako výchozí matematický aparát, podle kterého provedla výpočet hmotnostní koncentrace jednotlivých velikostních frakcí. Další problém spočívá v použitém způsobu přepočtu početní koncentrace na hmotnostní koncentraci za využití hodnoty standardní hustoty materiálu, který majoritně tvoří částice měřeného aerosolu. Ten by byl v makroměřítku správný, ale v mikro a nano měřítku jej použít nelze. Důvod je ten, že ultrajemné částice nejsou homogenními geometrickými útvary, nýbrž se jedná o složité útvary (agregáty, koaguláty) často pórovité struktury a roztodivných tvarů (viz Obr. 28, str. 73), které ovšem použité měřící systémy „vidí“ jako kompaktní kulovité částice. Ve skutečnosti tak měrná hmotnost takových částic neodpovídá hustotě makroskopických útvarů téhož chemického složení. Nadto, hodnota velikosti částic uváděná použitými měřícími přístroji, nepředstavuje jejich skutečnou velikost (tzv. geometrický průměr), nýbrž se jedná o průměr aerodynamický (tj. idealizovaný, přepočtený na částici tvořenou kapalnou vodou se stejnou rychlostí usazování jako měřená částice). Geometrický a aerodynamický průměr částice se proto mohou velmi lišit, a to právě v závislosti na měrné hmotnosti částice. Odborná literatura uvádí, že průměrná hodnota hustoty částic menších než 1 m je 1.5 g cm-3, a to bez ohledu na jejich chemické složení. Aerodynamický průměr takové částice je přibližně 1,22 krát větší než její geometrický průměr. Tyto zákonitosti značně ovlivňují přesnost výsledků, přičemž studentka je ve svých úvahách nijak nezohlednila. Největší chyba pak byla do výpočtů vnesla tím, že pro výpočet hmotnostní koncentrace studentka použila hodnotu hustoty 7,85 g.cm-3, což vedlo ke značnému nadhodnocení výsledků (přibližně šestinásobně). Zvolený přístup tak představuje jen laický pohled na danou problematiku bez potřebné expertizy. To bych ale absolventu magisterského stupně v principu nevyčítal, neboť tato úroveň znalostí odpovídá spíše doktorskému stupni vzdělání. Co mi vadí mnohem více je to, že studentka zcela ignorovala výstupy z měření týkající se velikostní distribuce částic, které mohly podat věrohodný obrázek o kontaminaci pracovního ovzduší aerosoly. Prezentace výsledků se tak omezila pouze na podání poměrně obsáhlého penza informací o celkové hmotnostní koncentraci částic v ovzduší za různých situací (měřících kampaní), což je ale výsledek pouze deskriptivní povahy. I přes výše zmíněné ryze odborné připomínky lze objektivně konstatovat, že předložená práce má velmi dobrou úroveň a dobrý aplikační potenciál. Její řešení studentku nesporně též obohatilo cennými praktickými zkušenostmi, což je jistě také jeden z cílů, ke kterým by mělo vypracování absolventské práce směřovat. S ohledem na výše uvedené tak předloženou diplomovou práci hodnotím výsledným stupněm B. *) https://tsi.com/products/particle-sizers/supermicron-capable-particle-sizer-spectrometers/optical-particle-sizer-(ops)-3330/ **) https://www.kenelec.com.au/wp-content/uploads/2016/06/TSI_3330_Opticle_Particle_Sizer_Manual.pdf

eVSKP id 135661