Pobieranie próbek CBRN

Praktyczny wymiar nauki

Liczba zagadnień, które powinni poznać strażacy pracujący w jednostkach specjalistycznych, nieustannie się zwiększa. Cenne są wszelkie materiały przedstawiające je  przystępnie i rzeczowo. Omówiona poniżej instrukcja poboru próbek dla funkcjonariuszy PSP pełniących służbę w jednostkach specjalistycznych ratownictwa chemiczno-ekologicznego ma za zadanie odciążyć ich, nie obniżając jednocześnie jakości pracy.

Wraz z coraz szybszym postępem i rozpowszechnieniem technologii przybywa zagrożeń, z którymi mogą mieć do czynienia strażacy. Funkcjonariusze PSP ze specjalistycznych jednostek ratownictwa chemiczno-ekologicznego mają niejednokrotnie do czynienia z nieznanymi substancjami. Dlatego tak ważna jest w ich przypadku znajomość coraz to nowszych urządzeń, o większych możliwościach analitycznych, z których korzystają podczas działań ratowniczych z zakresu zwalczania zagrożeń CBRN.

Zmierzyć się z CBRN

Zagrożenia oznaczane tym akronimem wskazują na niebezpieczeństwo spowodowane obecnością określonego czynnika:

• C - chemicznego (gazów bojowych, toksycznych związków przemysłowych, kwasów, zasad).
• B - biologicznego (bakterii, wirusów, riketsji - rodzaju Gram-ujemnych bakterii będących pasożytami wewnętrznymi, toksyn, grzybów chorobotwórczych).
• R - radiologicznego.
• N - nuklearnego.

Zróżnicowanie tych zagadnień uzmysławia, z jak wielką liczbą zagrożeń muszą się zaznajomić specjaliści z jednostek ratownictwa chemiczno-ekologicznego.

Przypisanie niezidentyfikowanej substancji do którejś z wyżej wymienionych grup wiąże się z przeprowadzeniem pomiarów na różnorodnym i nieraz skomplikowanym w obsłudze sprzęcie. Nim jednak dojdzie do samego pomiaru, niezbędne jest właściwie pobranie próbki, która poddana zostanie dalszej analizie.

Substancja do zbadania

Podczas działań z zakresu ratownictwa chemicznego często pierwszą czynność stanowi zidentyfikowanie substancji, z którą mamy do czynienia. Umożliwia to określenie stwarzanych przez nią zagrożeń. Najpierw jednak konieczne jest pobranie próbki przeznaczonej do dalszych badań - to kluczowy etap analizy chemicznej. Niewłaściwe pobranie substancji przekreśla możliwość otrzymania prawidłowego wyniku w dalszym przebiegu analizy, bez względu na staranność i pieczołowitość przeprowadzenia pozostałych czynności. Próbka musi dawać możliwie najdokładniejszy wgląd w badany związek.

Nie należy również zapominać o zagrożeniach związanych z kontaminacją ratowników przez próbkę już pobraną. Odpowiednie zabezpieczenie materiału podczas transportu do laboratorium, gdzie wykonane zostaną dokładniejsze badania, jest kwestią równie ważną, a być może nawet ważniejszą niż samo pobranie materiału badawczego.

Przed przystąpieniem do poboru substancji należy zadać sobie następujące pytania:

• Ile próbek trzeba uzyskać, aby otrzymać odpowiednio wiarygodny wynik?
• Jaką ilość badanej substancji należy pobrać?
• Jaki rodzaj próbki będzie pobierany?
• Z jakiego miejsca należy zaczerpnąć materiał?

Znając odpowiedzi na powyższe pytania, można przejść do dokładnego zaplanowania wykonywanych czynności i skompletowania odpowiedniego sprzętu. Dobrym zwyczajem jest przygotowanie tzw. planu poboru próbki. Powinien on zawierać:

• strategię pobierania próbek,
• ich niezbędną liczbę,
• dokładne miejsce ich poboru,
• niezbędny i pomocniczy sprzęt używany w trakcie pozyskiwania materiału do badań,
• założenia dotyczące bezpieczeństwa pracy.

Przygotowując plan pobierania próbek, trzeba mieć świadomość, że celem tego działania jest zebranie reprezentatywnej ilości docelowego materiału. Jeśli z jakichś powodów ten warunek nie zostanie spełniony, otrzymamy materiał niezdefiniowany, a więc taki, którego nie sposób dalej analizować.

Obrobienie próbki

Choć wszystkie dodatkowe czynności wykonywane z pobranym materiałem zwiększają ryzyko jego kontaminacji, jednocześnie niosąc niebezpieczeństwo ostatecznego błędu systematycznego, należy pamiętać, że niewiele metod analitycznych nie wymaga dodatkowego przygotowania próbki przed samym procesem pomiarowym. Nieodpowiednia decyzja w kwestii metody obróbki pobranego materiału i jej nieumiejętne wykonanie może zaowocować znacznym obniżeniem jakości pomiaru. Proces ten przeprowadzony prawidłowo okazuje się wręcz niezbędny do uzyskania satysfakcjonujących wyników.

Wyróżnić można trzy podstawowe cele obróbki materiału w warunkach polowych:

• homogenizacja (ujednolicenie) zebranych materiałów,
• oczyszczenie próbki z zanieczyszczeń,
• zabezpieczenie zebranej substancji.

Czynnościami mogącymi zwiększyć dokładność pomiaru i możliwymi do wykonania w warunkach polowych są np.:

• przeprowadzenie sedymentacji (opadanie cząsteczek ciała stałego w cieczy na skutek działania sił grawitacji lub siły bezwładności) oraz późniejsze zdekantowanie roztworu (zlanie cieczy znad osadu) z jednoczesnym zachowaniem obydwu faz do dalszej analizy;
• przefiltrowanie cieczy z zawieszonym w niej materiałem w celu ich rozdzielenia,
• usunięcie materiałów biologicznych z gleby i traktowanie ich jako odrębnych próbek,
• usunięcie materiału nadgabarytowego w postaci np. żwiru z gleby.

Należy także pamiętać o możliwości rozcieńczenia materiału, by ograniczyć ryzyko, które stwarza  w trakcie transportu - np. umieszczając jedną, dwie krople z pobranej próbki w naczyniu o pojemności 20 ml wypełnionym dichlorometanem (lub innym rozpuszczalnikiem).

Opis instrukcji

W skład prezentowanej instrukcji wchodzą algorytmy opisujące zalecane postępowanie mające na celu właściwe pobranie próbki, w zależności od potencjalnego zagrożenia, jakie może stwarzać oraz od jej formy fizycznej. Opis wykonywanych czynności wzbogacony został zdjęciami poszczególnych etapów działań, ilustracjami sprzętu przydatnego w trakcie próbkowania oraz uwagami praktycznymi. 

Instrukcja ma format pdf. Umożliwiło to zaimplementowanie do niej elementów interaktywnych i zagwarantowało możliwość otworzenia na większości urządzeń mobilnych.  Na pierwszych stronach znajduje się spis treści - kliknięcie w interesujące nas zagadnienie odsyła do dalszej części, zawierającej szczegółowe informacje. Na stronach z właściwą instrukcją w lewym dolnym rogu znajduje się przycisk „MENU”. Kliknięcie go przekierowuje użytkownika do pierwszej strony.

Istnieje możliwość wydrukowania całości instrukcji. W takim wypadku wyszukiwanie odpowiednich informacji ułatwia numeracja stron i spisu treści.

Ostatnim elementem instrukcji są uwagi dodatkowe do wykorzystania podczas obróbki materiału pobranego przed pomiarem, w trakcie wykonywania analizy lub oznakowania miejsca poboru.

Przykładowe strony instrukcji

Literatura

• Bachmann U., Biederbick W., Derakshani N, Recommendations on sampling for hazard control in civil protection on the analysis of chemical, biological and radioactive contamination, volume 5, 55-108, Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe - Bonn 2010, ISBN: 978-3-939347-44-2.
• Podręcznik treningowy: operacje w środowisku zagrożeń chemicznych, biologicznych lub radiacyjnych, praca zbiorowa, I, Instytut Chemii Przemysłowej im. prof. Ignacego Mościckiego, Warszawa 2018, ISBN 978-83-950909-1-2.
• Namieśnik J., Łukasik J., Jamrógiewicz Z., Pobieranie próbek środowiskowych do analizy, wyd. I, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1995, ISBN 83-01-11765-6.
• Żuber M., Broń masowego rażenia w działalności terrorystycznej, wyd. I, s. 13-79, Wydawnictwo DIFIN, Warszawa 2015, ISBN 978-83-7930-963-4.