Hasan Çetin EKERBİÇER, Ali AYBEK, Selçuk ARSLAN

Measurement of personal PM10, PM2.5 and PM1 exposures in tractor and combine operations and Evaluation of Health disturbances of operators

Bu arastırmanın amacı, traktör ve biçerdöver operatörlerinin rotovatör, diskli tırmık, tapan çekme, ekim, gübreleme, hasat, saman yapma ve balyalama islemleri sırasında maruz kaldığı PM10, PM2.5 ve PM1 konsantrasyonlarının belirlenmesi ve operatörlerin sağlık durumlarının belirlenmesidir. Partikül madde konsantrasyonunu belirlemek için gravimetrik yöntem kullanılmıstır. PM10 konsantrasyonları rotovatör ile toprak islemede (25770 μg $m^ {-3}$), buğday hasadında (29300 μg $m^ {-3}$) ve saman yapma isleminde (24640 μg $m^ {-3}$) Mesleki Güvenlik ve Sağlık Örgütü OSHA (Occupational Safety and Health Assosiciation) tarafından belirlenen sınır değerin (15000 μg $m^ {-3}$) üzerinde bulunmustur. Benzer sekilde, PM2.5 yoğunlukları da bu islemlerde (sırasıyla 5888, 10560, 8470 μg $m^ {-3}$) sınır değerin (5000 μg $m^ {-3}$) üzerinde ölçülmüstür. PM1 konsantrasyonu özellikle buğday hasadında ve saman yapmada oldukça yüksek düzeylerde (sırasıyla 3130 ve 6026 μg $m^ {-3}$) olup saman yapma isleminde PM2.5 sınır değerini de asmıstır. Bu konsantrasyondaki çok ince tozların alt solunum yolları rahatsızlıklarını artırması olasıdır. Diğer bütün islemlerde PM10 ve PM2.5 konsantrasyonları sınır değerlerin altında ölçülmüstür. Bir anket kırk operatöre, üst ve alt solunum yolları rahatsızlıkları ve sigara alıskanlıkları belirlemek için uygulanmıstır. Anket yapılan tüm operatörlerin %63’ü sigara içmektedir; %60’ı öksürükten, %83’ü ise balgamdan sikâyetçidir. Göğüste daralma %31 ve nefes darlığı ise %29 düzeyinde sikâyet konusu olmustur. Ancak, sigara içen ve içmeyenler ayrı değerlendirildiğinde sigara içmeyenlerde öksürme oranı %47’ye düserken, göğüste sıkısma sikâyeti %13 düzeyine gerilemistir. Solunum yolları ile ilgili rahatsızlıklarda kisisel partikül madde maruziyeti önemli ise de sigara alıskanlığı tüm sikayetlerini önemli ölçüde arttırmaktadır. Operatörlerin bu olumsuz sağlık etkilerinden korunmak için kabinsiz traktör ve biçerdöver kullanırken kisisel önlem almaları gerekmektedir. Ortam sıcaklığının yüksek ve bağıl nem oranının düsük olması nedeniyle, operatörlerin kabinsiz araçlarda konfor bölgesi içinde çalısması mümkün görünmemektedir.

Traktör ve biçerdöver islemlerinde kisisel PM10, PM2.5 ve PM1 maruziyetinin ölçümü ve operatörlerin sağlık sorunlarının değerlendirilmesi

The objective of this study was to determine personal PM10, PM2.5, and PM1 exposure levels of tractor and combine harvester operators in rotary tilling, disc-harrowing, soil packing, planting, fertilizing, harvesting, hay making, and bale making, and to determine health status of the operators. The gravimetric method was used to determine particulate matters (PM) concentrations. PM10 concentrations were higher than the threshold limit value (15000 μg $m^ {-3}$) determined by Occupational Safety and Health Organization (OSHA) in rotary tilling (25770 μg $m^ {-3}$), wheat harvesting (29300 μg $m^ {-3}$), and hay making (24640 μg $m^ {-3}$). Similarly, PM2.5 concentrations were also greater than the threshold limit (5000 μg m-3) in these operations (respectively with 5888, 10560, 8470 μg $m^ {-3}$). PM1 concentration was considerably high, especially in wheat harvest and hay making (respectively with 3130 and 6026 μg m-3), and was even greater than the PM2.5 threshold limit during hay making. It is probable for such high PM concentrations of fine particles to increase the respiratory system nuisances. PM10 and PM2.5 concentrations were measured to be lower than the thresholds in all other field applications. A respiratory questionnaire survey was administered to 40 operators for determination of upper and lowers respiratory disturbances and smoking habits. Sixty three percent of operators were smokers, and complained about coughing with 60% and phlegm with 83%. Health complaint about chest tightness is 31% and breathlessness is about 29%. Nevertheless, when smokers and non-smokers are evaluated separately, coughing rate decreases to 47% and chest tightness reduces to 13%. Although personal exposure to particulate matters is important in its effect on respiratory system disturbances, smoking habit aggravates the complaints. Operators need to use personal preventions to avoid such adverse health effects when operating tractors and combine harvesters without cabins. Operators are unlikely to work in the comfort zone due to high ambient temperature and low relative humidity in vehicles without cabins.

PDF

___

Atiemo M A, Yoshida K & Zoerb G C (1980). Dust measurements in tractor and combine cabs. Transactions of the ASAE 23: 571-576
Aybek A & Arslan S (2007). Dust exposures in tractor and combine operations in eastern Mediterranean, Turkey. Journal of Environmental Biology 28(4): 839-844
Baker J B, Southard R J & Mitchell J P (2005). Agricultural dust production in standard and conservation tillage systems in the San Joaquin Valley. Journal of Environmental Quality 34: 1260- 1269
EPA (2003). Air Quality Index. Available: http://www.epa.gov
Gehr P & Heyder J (2000). Particle-lung interactions. Marcel Dekker Incorporated, New York, USA
Gustafsson A & Noren O (1979). Dust problems on operating machines in agriculture and forestry. In: International Organization for Standardization, ISO/IC 23/SC 3 (Secr-126) N 226 Add, 36, 1-8
Kirkhorn S R & Garry V F (2000). Agricultural lung diseases. Environmental Health Perspectives 108(4): 705-712
Liljedahl J B, Turnquist P K, Smith D W & Hoki M (1996). Tractors and Their Power Units. Fourth Edition. ASAE Textbook No. 801P0196, St. Joseph, MI
Madden N M, Southard R J & Mitchell J P (2008). Conservation tillage reduces PM10 emissions in dairy forage rotations. Atmospheric Environment 42: 3795- 3808
Matthews J & Knight A A (1971). Ergonomics in agricultural equipment design. National Institute of Agricultural Engineering, Silsoe
Maynard R L & Howard C V (1999). Particulate matter: Properties and effects on health. Garland Publishing Molocznik A & Zagórski J (1998). Exposure of female farmers to dust on family farms. Annals of Agricultural and Environmental Medicine 7: 43-50
Nieuwenhuijsen M J & Schenker M B (1998). Determinants of personal dust exposure during field crop operations in California agriculture. American Industrial Hygiene Association Journal 59(1): 9-13
Nieuwenhuijsen M J, Noderer K S, Schenker M B, Vallyathan V & Olenchock S (1999). Personal exposure to dust endotoxin and crystalline silica in California agriculture. Annals of Occupational Hygiene 43(1):35-42
Nordstroma K F & Hottab S (2004). Wind erosion from cropland in the USA: a review of problems, solutions and prospects. Geoderma 121: 157-167
OSHA (2010). Occupational Safety and Health Standards, Abbreviated respiratory questionnaire, 1910.1043 App B-III. Available: http://www.osha.gov
Reilly N M (1981). Dust load and dust composition in workplaces in agriculture and load limits and dust protection measures derived therefrom (Translation, T.467). National Institute of Agricultural Engineering, Silsoe, MK45 4HS
Suggs C W (1991). Thermal environment of agricultural workers: environmental stress, Module 10, ASAE, St. Joseph, Michigan
Witney B (1988). Choosing and Using Farm Machines. Longman Scientific & Technical. Co published in The United States with John Wiley & Sons Inc., New York