17 joulukuuta 2018

Millä menetelmillä asbestia tutkitaan?

Kuva 1: Kiwalab-kiinteistölaboratorio löysi asiakkaan lähettämästä materiaalinäytteestä krysotiili-asbestikuituja stereomikroskoopin avulla. Tämän jälkeen tutkijat käyttivät polarisaatiomikroskooppia tarkempaan asbestin määrittelyyn (100-kertainen suurennos yllä).

Kuva 2: Pyyhkäisyelektronimikroskoopilla otetussa kuvassa (3300 kertainen suurennos) näkyy lankamaista krysotiilia muun mineraaliaineksen seassa. 

Kuva 3: on krysotiilin EDS-spektri, eli materiaalinkoostumusanalyysi. 

Parhaat asbestin tutkimusmenetelmät ovat jo useiden vuosien ajan perustuneet valo- ja elektronimikroskooppeihin ja niillä laboratorioissa tehtäviin analyyseihin. Laitteet ovat vuosien varrella modernisoituneet ja digitalisoituneet, mutta niiden perusominaisuudet ovat pysyneet muuten melko lailla samoina.

Asbestitutkimuksissa käytettävät mikroskoopit voidaan jakaa kahteen ryhmään: valomikroskooppeihin sekä elektronimikroskooppeihin. Tutkimuksen kannalta tärkeitä valomikroskooppeja ovat stereo- ja polarisaatiomikroskoopit. Elektronimikroskooppeja on niin ikään kahta erilaista: pyyhkäisy- ja läpäisyelektronimikroskooppeja.

- Luotettava asbestitutkimus hyödyntää sekä valo- että elektronimikroskooppeja. Kokenut tutkija osaa valita oikean menetelmän materiaalityypin mukaan. Suuressa osassa näytteitä jo valomikroskooppi paljastaa, onko näytteessä asbestia vai ei. Asbestin laatu selviää valomikroskooppitutkimuksella mineraalien optisten ominaisuuksien ja elektronimikroskoopilla EDS-spektrin, eli alkuaineanalyysin perusteella. Kun tutkitaan esimerkiksi maali- tai mattonäytteitä, otetaan tarvittaessa käyttöön elektronimikroskooppi, selventää asbestitutkimuksen menetelmiä geologi ja Kiwa Inspectan kiinteistölaboratorion tuotevastaava Niko Koskensalmi.

Hän on tehnyt kiinteistöjen asbestitutkimuksia sekä kenttätutkijana että laboratoriossa noin kahdeksan vuoden ajan. Nykyisin hän tekee pääasiassa asbesti-, kuitu- ja pölyanalytiikkaan liittyviä laboratoriotutkimuksia Kiwa Inspectan kiinteistölaboratoriossa.

Geologi tunnistaa asbestin valomikroskoopilla

Asbestimineraaleja on monia erilaisia: sininen asbesti (krokidoliitti), valkoinen asbesti (krysotiili), ruskeat asbestit (aktinoliitti, antofylliitti ja amosiitti) ja tremoliitti.

- Yli 90 prosentissa näytteistä ovat asbesti ja sen karkeammat kuidut löydettävissä valomikroskoopilla, siis stereo- ja polarisaatiomikroskooppeja käyttäen. Valomikroskoopilla nähdään myös näytteessä olevat materiaalikerrokset, jolloin saadaan tieto, missä näytteen osassa asbestia on. Onko sitä esimerkiksi matossa vai kenties tasoitteessa?, pohtii Koskensalmi.

Elektronimikroskooppi selvittää myös alkuaineet

Elektronimikroskooppia tarvitaan usein esimerkiksi mattojen, liimojen ja maalien asbestitutkimuksiin. Tietyissä materiaaleissa asbesti voi olla hienojakoisempana kuituna, jolloin elektronimikroskooppitutkimus on tarpeen.

- Usein sekä valo- että elektronimikroskooppien käyttö on asbestitutkimuksissa perusteltua. Elektronimikroskooppiin on asbesti- sekä muita mineralogisia tutkimuksia varten liitettävä erillinen eds-analysaattori, jonka avulla voidaan tehdä yksityiskohtainen alkuaineanalyysi näytteestä, sanoo Koskensalmi.

Kaikki asbestilaboratoriot eivät ole samanalaisia

Mikäli asbestitutkijalla ei ole mineralogista osaamista tai geologista koulutusta, on asbestin ja muiden mineraalien tunnistaminen valomikroskoopeilla vaikeaa. Tällöin elektronimikroskooppianalyysi on välttämätön.

- Vuonna 2016 voimaan astunut uusi asbestilaki on kasvattanut tutkittavien materiaali- ja ilmanäytteiden määriä Suomessa. Lain myötä aivan uusia laboratorioita on syntynyt eri puolille maata. Niissä käytettävät tutkimusmenetelmät voivat vaihdella huomattavasti. Erityisesti elektronimikroskooppitutkimus on lisääntynyt selvästi, kertoo Koskensalmi.

Laboratoriotutkijoiden koulutustausta ja osaaminen voivat vaihdella.

- Insinöörit ovat usein hyvin päteviä kenttätutkijoita, mutta mineraaleihin ja asbestiin liittyvissä laboratoriotöissä geologian tai mineralogian osaaminen on suositeltavaa, jatkaa Koskensalmi.

Asbestipitoisuuden mittaus mukaan tutkimuksiin?

Mikroskoopit ovat vuosien varrella modernisoituneet ja digitalisoituneet. Myös niiden tuottamien kuvien resoluutio on jonkin verran parantunut. Koskensalmen mukaan asbestimineraaleja on hyödynnetty jo tuhansia vuosia muun muassa keramiikassa ja eristeissä, mutta niiden terveyshaittoihin on herätty tosissaan vasta 1980 luvulta lähtien.

- Laitteistojen kehityksen sijaan suurempi tulevaisuuden muutos voi mahdollisesti olla asbestin kuitupitoisuuden mittaaminen ja ilmoittaminen materiaalinäyteanalyyseissä. Jo nyt muun muassa USA:ssa - käytettävästä standardista riippuen - ilmoitetaan myös asbestikuitujen pitoisuus tutkittavassa näytteessä. Meillä näin ei vielä tehdä, vaan tutkimustulokseksi riittää yleensä tieto, onko asbestikuituja näytteessä ollenkaan vai ei, huomauttaa Koskensalmi.

Kenttäkokeilla, eli niin sanotuilla ”nopeilla testeillä”, ei saada vielä tällä hetkellä tehtyä materiaalinäytteestä luotettavaa analyysiä paikan päällä kohteessa. Tämäkin asia voi Koskensalmen mukaan muuttua tulevaisuudessa.

- Koska tekniikka ja lääketiede kehittyvät, voidaan tulevaisuudessa myös muita kiinteistöistä löytyviä partikkeleita alkaa pitämään terveydelle vaarallisina. Tällaisia ovat esimerkiksi tietyt nanopartikkelit, sanoo Koskensalmi.

Teksti: Kai Tarkka