VDI 4251 Blatt 4-2017 Measurement of airborne microorganisms and viruses in ambient air - Determination of existing load.pdf

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1、ICS 13.040.20 VDI-RICHTLINIEN Januar 2017 January 2017 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Erfassen luftgetragener Mikroorganismen und Viren in der Auenluft Ermittlung der Vorbelastung Measurement of airborne microorganisms and viruses in ambient air Determination of existing load VDI 4251 Blatt 4 / Part 4

2、Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Der Entwurf dieser Richtlinie wurde mit Ankndigung im Bundesanzeiger einem ffentlichen Einspruchsverfahren unterworfen. Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The draft of this standard has been subject to public scrutiny after announcemen

3、t in the Bundesanzeiger (Federal Gazette). The German version of this standard shall be taken as authori-tative. No guarantee can be given with respect to the English translation. Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN Normenausschuss KRdL Fachbereich Umweltmesstechnik VDI/DIN-Handbuch Reinh

4、altung der Luft, Band 1a: Maximale Immissions-Werte VDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 4: Analysen- und Messverfahren I VDI-Handbuch Biotechnologie Vervielfltigungauchfrinnerbetriebliche Zwecke nicht gestattet /Reproductionevenforinternalusenot permittedFrhere Ausgabe:07.15 Entwurf,deutschF

5、ormeredition:07/15Draft,in German onlyZu beziehen durch /Available atBeuth Verlag GmbH,10772 BerlinAlle Rechte vorbehalten /Allrightsreserved Verein DeutscherIngenieuree.V., Dsseldorf2017Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung . 2 1 Anwendungsbereich . 3 2 Normative Verweise 4 3 Begri

6、ffe 4 4 Vorwissen 6 5 Messplanung . 6 5.1 Immissionsort . 7 5.2 Untersuchungsgebiet 7 5.3 Messparameter . 8 5.4 Messzeitraum und -hufigkeit 8 6 Durchfhrung der Messungen . 9 6.1 Probenahme . 9 6.2 Meteorologische Bedingungen 10 6.3 Bestimmung der meteorologischen Parameter whrend der Messungen . 10

7、7 Auswertung . 11 8 Dokumentation 11 Anhang Beispielrechnung 12 Schrifttum 15 Preliminary note . 2 Introduction 2 1 Scope . 3 2 Normative references . 4 3 Terms and definitions 4 4 Background information 6 5 Measurement planning . 6 5.1 Receptor location . 7 5.2 Study area 7 5.3 Measurement paramete

8、rs . 8 5.4 Measurement period and frequency . 8 6 Measurement procedure 9 6.1 Sampling 9 6.2 Meteorological conditions . 10 6.3 Determination of the meteorological parameters during measurement 10 7 Evaluation . 11 8 Documentation 11 Annex Sample calculation . 12 Bibliography 15 B974908A824A6748CAAA

9、A99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FB2DEE1A29BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2017-02 2 VDI 4251 Blatt 4 / Part 4 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2017 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorg

10、aben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser Richtlinie ist unter Wahrung des Urheberrechts und unter Beachtung

11、 der Li-zenzbedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/4

12、251. Preliminary note The content of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the standard VDI 1000. All rights are reserved, including those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and

13、translation, either of the full text or of extracts. The use of this standard without infringement of copyright is permitted subject to the licensing con-ditions (www.vdi.de/richtlinien) specified in the VDI Notices. We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this standard. A c

14、atalogue of all available parts of this series of standards can be accessed on the Internet at www.vdi.de/4251. Einleitung Die Ermittlung und Bewertung der Emissionen und Immissionen von Partikeln und gasfrmigen Stoffen sind im Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) und seinen Verordnungen sowie in

15、 der TA Luft geregelt. Ziel dieser Regelungen ist es, Menschen, Tiere und Pflanzen, den Boden, das Wasser, die Atmosphre sowie Kultur- und sonsti-ge Sachgter vor schdlichen Umwelteinwirkun-gen zu schtzen und dem Entstehen schdlicher Umwelteinwirkungen vorzubeugen. Die gesetzlichen Vorgaben zur Begre

16、nzung mikro-bieller Emissionen sind bislang nur allgemein for-muliert. So schreibt die TA Luft fr bestimmte Anlagen vor: die Mglichkeiten, die Emissionen an Keimen und Endotoxinen durch dem Stand der Technik entsprechende Manahmen zu vermin-dern, sind zu prfen“. Ergnzend wurden zahlreiche technische

17、 Regeln im Arbeitsschutz (Technische Regeln fr Biologi-sche Arbeitsstoffe TRBA) und Umweltschutz erstellt. Weiterfhrende Informationen finden sich in der Schriftenreihe der Kommission Reinhaltung der Luft (KRdL) Band 30 1, Band 35 2, Band 39 3, Band 44 4 und Band 48 5. Der Themenbereich Bioaerosole

18、und biologische Agenzien“ ist aufgrund seiner Komplexitt in meh-rere Richtlinienreihen unterteilt. Die Richtlinienreihe VDI 4250 beschreibt die Wir-kung mikrobieller Luftverunreinigungen auf den Menschen. Die Richtlinienreihe VDI 4251 legt die Bedingun-gen fest, die bei der Planung von Immissionsmes

19、-Introduction The measurement and assessment of particles and gaseous substances in emissions and ambient air are regulated by the German Federal Immission Control Act (BImSchG) and the associated implementing ordinances including the Technical Instructions on Air Quality Control (TA Luft). The purp

20、ose of these arrangements is to protect humans, animals and plants, the soil, water and the atmosphere as well as cultural and other physical assets from harmful envi-ronmental effects and to prevent the emergence of harmful environmental effects. At present, the legal provisions for the limitation

21、of microbial emissions are only generally formulated. TA Luft thus stipulates for certain facilities that “the scope for reducing emissions of germs and endotoxins with state-of-the-art measures shall be examined”. In addition, numerous technical rules have been established in occupational safety An

22、lagenbezogene umweltme-dizinisch relevante Messparameter und grund-legende Beurteilungswerte 2 Normative references The following referenced documents is indispensa-ble for the application of this standard: VDI 4250 Blatt 3:2016-08 Bioaerosols and biolog-ical agents; Facility-specific and environmen

23、tal health-related measurement parameters and basic recommendation values 3 Begriffe Fr die Anwendung dieser Richtlinie gelten die folgenden Begriffe: Bioaerosol luftgetragene Partikel biologischer Herkunft DIN EN 13098, 3.3 Anmerkung: Bioaerosole sind alle im Luftraum befindlichen Ansammlungen von

24、Partikeln, denen Pilze (Sporen, Konidien, Hyphenbruchstcke), Bakterien, Viren und/oder Pollen sowie deren Zellwandbestandteile und Stoffwechselprodukte (z. B. Endotoxine und Mykotoxine) anhaften bzw. diese beinhalten oder bilden. 3 Terms and definitions For the purposes of this standard, the followi

25、ng terms and definitions apply: bioaerosol airborne particle of biological origin DIN EN 13098, 3.3 Note: Bioaerosols are all the accumulations of particles in the atmosphere to which fungi (spores, conidia, hypha fragments), bacteria, viruses and/or pollen and their cell wall components and metabol

26、ites (e.g. endotoxins, mycotoxins) are attached or that contain or form them. B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FB2DEE1A29BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2017-02All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2017 VDI 4251 Blatt 4

27、 / Part 4 5 Gesamtpilzzahl Anzahl der koloniebildenden Einheiten von Pilzen auf einem geeigneten Nhrmedium unter definier-ten Bedingungen VDI 4251 Blatt 1 Hintergrundkonzentration Auenluftkonzentration eines Bioaerosolmesspara-meters, die rumlich und zeitlich nicht wesentlich von anthropogenen Bioae

28、rosolquellen (Anlagen) beeinflusst ist KBE (koloniebildende Einheit) Einheit, in der die Anzahl der anzchtbaren Mikro-organismen ausgedrckt wird DIN EN 13098, 3.3 Anmerkung: Eine koloniebildende Einheit kann aus einem einzigen Mikroorganismus, einem Aggregat mehrerer Mikro-organismen oder einem bzw.

29、 mehreren Mikroorganismen entstehen, die an einem Partikel anhaften. Leitparameter Bioaerosolmessparameter, die fr die Emission aus einer Anlage charakteristisch sind und mit derzeit zur Verfgung stehenden Probenahme- und Analy-senmethoden nachweisbar sind in Anlehnung an VDI 4251 Blatt 1 Anmerkung:

30、 Leitparameter, die fr eine bestimmte Quelle (Prozess) charakteristisch sind, knnen auch in der Luft auer-halb des Einflussbereichs dieser Quelle nachweisbar sein, meist in geringerer Konzentration. Dies ist darin begrndet, dass viele Mikroorganismen ubiquitr vorkommen. in Anleh-nung an VDI 4251 Bla

31、tt 1 Messparameter Trger der Messgre; im vorliegenden Fall die interessierende mikrobielle Luftverunreinigung, z. B. Bakterien, Schimmelpilze VDI 4251 Blatt 1 mikrobielle Luftverunreinigung Konzentration an luftgetragenen Mikroorganismen, die in ihrer Art und/oder Menge bezogen auf Ort und Zeit nich

32、t natrlicherweise in der Luft anzu-treffen sind VDI 4251 Blatt 1 Schimmelpilze Fadenpilze mehrerer taxonomischer Gruppen, ins-besondere Ascomycetes, Zygomycetes, und ihre anamorphischen Stadien, frher auch als Deutero-mycetes oder Fungi imperfecti bezeichnet DIN EN ISO 16000-19, 3.19 Schutzobjekt Me

33、nschen, Tiere, Pflanzen, Boden, Wasser, Kul-tur- oder sonstige Sachgter sowie die Atmosphre selbst, die schdlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen ausgesetzt sein knnen VDI 4280 Blatt 1, 2.2 total fungal count number of colony-forming units of fungi on a suit-able culture medium under

34、defined conditions VDI 4251 Part 1 background concentration ambient air concentration of a bioaerosol meas-urement parameter that is not significantly affected by anthropogenic bioaerosol sources (facilities) at the given location and time CFU (colony-forming unit) unit expressing the number of cult

35、urable micro -organisms adapted from DIN EN 13098, 3.3 Note: A CFU can originate from one single microorganism, an aggregate of several microorganisms or one or more micro-organisms adhering to a particle. indicator parameter bioaerosol measurement parameters that are char-acteristic of the emission

36、 from a facility and de-tectable with currently available sampling and analysis methods adapted from VDI 4251 Part 1 Note: Indicator parameters that are characteristic of a defined source (process) may also be detectable in the ambient air beyond the range of influence of this source, mostly in lowe

37、r concentrations. This is due to the ubiquitous nature of many microorganisms. adapted from VDI 4251 Part 1 measurement parameter bearer of the measured quantity; in the present case, the microbial air pollutants of interest, e.g. bacteria, moulds adapted from VDI 4251 Part 1 microbial air pollution

38、 concentration of airborne microorganisms, the spe-cies and/or quantity of which is not naturally en-countered in the air at the given location and time adapted from VDI 4251 Part 1 mould filamentous fungus of several taxonomic groups, particularly ascomycetes, zygomycetes and their anamorphic stage

39、s, formerly also termed deuteromy-cetes (Fungi imperfecti) adapted from DIN ISO 16000-19, 3.19 object to be protected People, animals, plants, soil, water, heritage or other property as well as the atmosphere itself which can be subjected to harmful effects on the environment due to air pollutants V

40、DI 4280 Part 1, 2.2 B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FB2DEE1A29BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2017-02 6 VDI 4251 Blatt 4 / Part 4 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2017 Vorbelastung Bioaerosolkonzentration am I

41、mmissionsort Si, her-vorgerufen durch den Einfluss vorhandener Bioae-rosolquellen existing load bioaerosol concentration in the air at receptor loca-tion Si, caused by the influence of existing bioaero-sol sources 4 Vorwissen Bei der Beurteilung, ob an einem Immissionsort Vorbelastungsmessungen durc

42、hzufhren sind, ist zunchst festzustellen, welches die Bioaerosol-Leitparameter fr die geplante oder die zu untersu-chende Anlagenart sind (siehe hierzu VDI 4250 Blatt 3). Auerdem ist zu prfen, ob diese Leitpa-rameter zustzlich von weiteren Anlagen im Unter-suchungsgebiet emittiert werden. Dies knnen

43、 auch andersartige Anlagen sein, die aber hinsichtlich ihrer Bioaerosolemissionen als gleichartig anzuse-hen sind, wenn sie einen oder mehrere gleiche Leitparameter emittieren. Soll beispielsweise die Vorbelastungssituation am geplanten Standort ei-ner Wertstoffsortieranlage analysiert werden, sind

44、Aspergillus und Penicillium Leitparameter. Zur Vorbelastung tragen alle Anlagen bei, die diese Parameter emittieren in diesem Beispiel unter anderem auch Umladestationen fr Hausmll und Altholz verarbeitende oder lagernde Betriebe. Daher ist festzustellen, welche Anlagen im Untersu-chungsgebiet zur V

45、orbelastung beitragen. Im Vor-feld mglicher Messungen sind eventuell auftreten-de kurz- und langfristige Emissionszyklen der zu betrachtenden Anlagentypen zu ermitteln (z. B. Ta-ges- und Jahresgang bei Geflgelmastanlagen). Weiterhin ist zu prfen, ob bereits Daten aus frhe-ren Messungen oder Untersuc

46、hungen vorliegen. 4 Background information When assessing whether existing load measure-ments are to be conducted at a receptor location, it is first necessary to identify the bioaerosol indica-tor parameters for the planned or studied facility type (see VDI 4250 Part 3). It is also essential to asc

47、ertain whether these indicator parameters are additionally emitted by other facilities in the study area. These can also be facilities of different types but which are to be regarded as of the same type in terms of their bioaerosol emissions if they emit one or more of the same indicator parameters.

48、 If, for example, the existing load situation at the planned site of a recyclables sorting plant is to be analysed, the indicator parameters are Aspergillus and Peni-cillium. All facilities that emit these parameters contribute to the existing load in this example, this includes transfer stations fo

49、r facilities pro-cessing or storing domestic refuse and waste wood.It is therefore essential to determine which facili-ties in the study area contribute to the existing load. In advance of measurement activities, any short- and long-term emission cycles of the facility types concerned are to be ascertained (e.g. daily and annual cycles at poultry farms). Whether data from earlier measurements or studies is available is also to be checked. 5 Mess