Загазованность и запыленность

4.2.1. Вредные вещества в воздухе рабочей зоны и их классификация

В соответствии с ГОСТ 12.0.0030 - 74 «ССБТ. Опасные и вредные производ-ственные факторы. Классификация (с изменениями по И-Л-Х1-91)» повышенная запыленность и загазован­ность воздуха рабочей зоны относятся к физически опасным и вредным производственным факторам. Наличие в воздухе рабо­чей зоны различных веществ оказывает, в зависимости от вида веществ и путей их проникновения в организм, различные воз­действия на организм (токсическое, раздражающее, канцероген­ное, мутагенное и т.п.), т.е. запыленность и загазованность явля­ются также и химически опасными и вредными факторами.

Многие вещества (например, пары бензина, ацетона, аммиа­ка), попадая в организм, приводят к острым и хроническим от­равлениям. При воздействии на человека больших доз на протя­жении одной рабочей смены возникает острое отравление. Эти отравления зависят в основном от вполне устранимых причин — плохой организации производства, нарушений трудовой дисцип­лины и т.д. Однако небольшая часть связана с несовершенством технологии и вентиляции. Постепенное поступление в организм небольших количеств токсичных веществ может привести к хро­ническим отравлениям.

При любой форме отравления характер действия промыш­ленных ядов определяется степенью его физической активно­сти - токсичности. Промыш-ленными ядами называют те ядо­витые вещества, с которыми рабочий встреча-ется на производстве и которые при неправильной организации труда и отсутствии соответствующих санитарно-технических мер могут оказать вред-ные воздействия на организм человека и его работоспособность.

Способность веществ оказывать вредные действия на жизне­деятельность организма называют токсичностью. Токсичное действие химических веществ на организм определяется сле­дующими факторами: концентрацией и агрегат-ным состоянием веществ, составом, физико-химическими свойствами, а также пу­тями проникновения веществ в организм и взаимодействием их с тканями организма, способностью к накоплению (кумуляции) и выделению из организма, продолжительностью действия, а также состоянием воздушной среды и т.д.

Влияние внешних факторов (t, φ ω) объясняется нарушением термо-регуляции организма и вследствие этого снижением сопротивляемости организма воздействию вредных веществ. Напри­мер, при повышении t увели-чивается легочная вентиляция и уве­личивается скорость кровотечения, усили-вается проникновение веществ в организм.

По степени потенциальной опасности воздействия на организм человека вредные вещества, содержащиеся в воздухе в виде газов, паров или аэрозолей, разделены на четыре класса опасности;

I класс - вещества чрезвычайно опасные (диоксид хлора, озони др.);

II класс - вещества высоко-опасные (сероводород, серная и со­ляная кислоты, растворы едких щелочей и др.);

III класс - вещества умеренно опасные (диоксид серы, камфара и др.);

IV класс - веще­ства малоопасные (аммиак, этиловый спирт и др.).

К основным вредным веществам, воздействующим на орга­низм человека, относятся следующие:

· раздражающие вещества, которые поражают поверхность тканей дыхательного тракта, слизистых оболочек и кожи (кислоты, щелочи, аммиак, хлор, сернистые соединения и др.);

· удушающие вещества – физически вредные газы, разбавляющие содержание кислорода в воздухе (углекислый газ, азот, метан и др.);

· яды, вызывающие повреж­дение внутренних органов кровеносной системы (бензол, фе­нол) и нервной системы (спирты, эфиры);

· летучие наркотиче­ские вещества (ацетилен, летучие углеводороды); промышленные пыли, которые либо вызывают аллергические реакции организма, либо инертны.

Токсичные вещества могут поступать в организм человека че­рез органы дыхания (пары, газы, пыли), кожу (в основном жидкие и масляные продукты) и желудочно-кишечный тракт (жидкие, твердые и газообразные вещества).

Наиболее часто вредные вещества попадают в организм чело­века через органы дыхания: носоглотку и легкие. Из легких яды всасываются в кровь и разносятся ею по всему организму. Разные химические продукты имеют раз-личную способность проникно­вения в организм через органы дыхания, это зависит в основном от растворимости отдельных веществ в воде, в тканевых жидко­стях и средах организма.

Аммиак, а также хлористый водород и диоксид серы хорошо растворимы в воде, поэтому они задерживаются на слизистых оболочках верхних дыхательных путей и вызывают их раздраже­ние. Хлор и оксиды азота малорастворимы в воде, поэтому они не задерживаются на слизистых оболочках дыхательных путей, про­никают в легкие, сорбируются в них и вызывают их отек.

Пыль, попадая в организм человека через органы дыхания, тоже оказы­вает вредное действие. Степень влияния определяется рядом свойств пыли. Из этих свойств существенное значение имеет размер частичек пыли. Наиболее опасны частички пыли разме­ром от 0,25 до 10 мкм. Они не успевают оседать в верхних дыха­тельных путях и, попадая в легкие, не выдыхаются с воздухом обратно.

Многие токсичные вещества поступают в организм через ко­жу. Непосредственно через кожу могут проникать вещества, хо­рошо растворимые в жирах (углеводороды, металлоорганические соединения и др.). Жидкости с большой летучестью быстро испа­ряются с поверхности кожи и не попадают в организм. Однако эти летучие вещества, если они входят в состав паст, мазей, клея, задерживаются длительное время на коже. Твердые вещества также вса-сываются через кожу. Опасны малолетучие вещества, такие как анилин и нитробензол.

В производственных условиях токсичные вещества через же­лудочно-кишечный тракт поступают сравнительно редко - в ос­новном через грязные руки.

Кумуляция (накопление) токсичных веществ в организме происходит в том случае, если их превращение или выделение происходит медленнее, чем поступление. Кумулированные яды (ртуть, свинец, мышьяк), накапливаясь в организме, оказывают на него длительное и сильное действие.

Выделение токсичных веществ из организма может происходить через кожу, почки, легкие, желудочно-кишечный тракт. Через легкие выводятся в основном легколетучие вещества (спирты, эфиры, бен­зин и др.), через почки - хорошо растворимые в воде вещества, со­единения тяжелых металлов (свинец, ртуть), а марганец выводится в основном через желудочно-кишечный тракт. Через кожу выводятся все растворимые в жирах вещества (медь, мышьяк, ртуть).

 

4.2.2. Нормирование содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Основным критерием качества воздуха являются концентрации вредных веществ. Существуют раз­личные единицы выражения концентрации: массовые, объем­ные, в долях, в процентах и другие. При санитарной оценке ка­чества воздуха принято выражать содержание загрязняющих веществ (концентрацию) в миллиграммах на кубический метр воздуха (мг/м³). Это удобно тем, что применимо для любого агрегатного состояния примесей: газов, паров, аэрозолей, твердых веществ.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных ве­ществ в воздухе рабочей зоны - концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч. или при другой продолжительности, но не боле 41 ч. в неделю, в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболе-ваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых со­времен-ными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколе­ний (ГОСТ 12.1.005-88).

Величина ПДК зависит от влияния веществ на здоровье людей и окружающую среду. Вредные вещества по степени воз­действия на организм человека разделены на четыре класса опас­ности (в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 «ССБТ. Вредные ве­щества. Классификация. Общие требования безопасности (с изменениями по И-1-ХП-81; И-2-И-90)»:

· чрезвычайно опасные вещества, у которых значение ПДК в воздухе рабочей зоны не превышает 0,1 мг/м³ (1 класс);

· высокоопасные со значением ПДК от 0,1 до 1,1 мг/м³ (II класс);

· умеренно опасные при изменении ПДК в интервале от 1,0 до 10,0 мг/м³ (Ш класс);

· малоопасные вещества, для которых ПДК больше 10,0 мг/ м³ (1V класс).

Фактическая концентрация вредных веществ не должна пре­вышать соответствующих значений ПДК в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76.

В воздухе, поступающем внутрь зданий и сооружений через приемные отверстия систем вентиляции и кондиционирования воздуха и через проемы для естественной проточной вентиляции, содержится 30% предельно допус-тимых концентраций вредных веществ в рабочей зоне производственных поме-щений.

 

4.2.3. Определение содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Для санитарного контроля воздушной среды производствен­ных помещений применяют следующие методы: лабораторный (аналитический), индика-торный, экспрессный и автоматический.

Лабораторные методы точны и позволяют определить микро­количества токсичных веществ в воздухе. Однако они требуют значительного времени и применяются главным образом в иссле­довательских и контрольных работах.

Индикаторные методы характеризуются простотой, с их по­мощью можно быстро производить качественные определения. Такие методы применяют в случае срочной необходимости, когда нежелательно присутствие токсичных веществ даже в очень ма­лых концентрациях (при пуске аварийной вентиляции, нейтрали­зации загазованного участка, применении средств индивидуаль­ной защиты и т.д.). Однако количественные определения токсичных веществ в воздухе при помощи индикаторных мето­дов можно произвести только ориентировочно.

Экспресс-методы служат для точного определения концен­трации вредных паров и газов в воздухе производственных по­мещений и на территории предприятия. Для проведения контроля экспресс-методом применяют универсальные газоанализаторы УГ-2 и УГ-1, кондуктометрическую установку КО-1 и фотоэлек­трические калориметры. Автоматические газоанализаторы не­прерывного действия осуществляют обычно непрерывную реги­страцию уровня загазованности на рабочих местах. Газоанализаторы и газосигнализаторы в зависимости от условий применения и типа анализируемого вещества построены на раз­личных принципах и имеют различную чувствительность. При­боры, имеющие высокую чувствительность, определяют воздуш­ные загряз-нения на уровне предельно допустимых концентраций, на уровне взрывных и огнеопасных концентраций, дают световой или звуковой сигнал при дости-жении соответствующего уровня концентрации. Отбор проб на анализ на со-держание газов, паров и пыли проводит специально обученный персонал в соответствии с требованиями технических условий на определение вредных ве-ществ в воздухе.

Экспресс-анализ воздуха с помощью универсальных газоана­лизаторов может проводиться работниками предприятий, не имеющими специальной подготовки. На газоанализаторах УГ-2 и УГ-3 с помощью предварительно сжатого сильфона производится просасывание фиксированного объема загрязненного воздуха че­рез индикаторные стеклянные трубки, заранее заполненные спе­циальным индикаторным порошком.

По градуировочной шкале, по длине окрашенного столбика порошка в индикаторной трубке определяют концентрацию примеси в воздухе.

В закрытой части корпуса 12 воздухозаборного устройства (рис. 4.4.а) находится резиновый сильфон 11 с двумя фланцами и стакан с пружиной 10. Во внутренних гофрах сильфона установ­лены распорные кольца 9 для придания сильфону жесткости и сохранения постоянства объема. На верхней плите 4 расположена неподвижная втулка 6 для направления штока 7 при сжатии сильфона. На штуцер 2 с внутренней стороны надета резиновая трубка 1, которая через нижний фланец соединяется с внутренней полостью сильфона. К свободному концу трубки 3 при анализе присоединяется индикаторная труба.

Рис.4.4. Универсальный переносной газоанализатор УГ-2: а) воздухозаборное устройство: 1,3 – трубки резиновые; 2 – штуцер; 4 – плита; 5 – фиксатор; 6 – втулка; 7 – шток; 8 – канавка; 9 – кольцо распорное; 10 – пружина; 11 – сильфон; 12 – корпус; б) шкала

Исследуемый воздух через индикаторную трубку просасывается после предварительного сжатия сильфона штоком. На гранях (под головкой) штока обо­значены объемы просасываемого при анализе воздуха. На цилин­дрической поверхности штока предусмотрены четыре продоль­ные канавки с двумя углуб-лениями 8, служащими для фиксации двух положений штока фиксатором 5.

Расстояние между углублениями на канавках подобрано та­ким образом, чтобы при ходе штока от одного углубления к дру­гому сильфон забирал задан-ный объем исследуемого воздуха.

Длина окрашенного столбика индикаторного порошка в труб­ке пропор-циональна содержанию измеряемого вещества в иссле­дуемом воздухе и из-меряется по специально градуированной шкале (рис. 4.4.б).

 

4.2.4. Определение запыленности воздуха производственных помещений

Производственной пылью называются находящиеся во взве­шенном состоя-нии в воздухе рабочей зоны твердые частицы раз­мером от нескольких десят-ков до долей микрона. Пыль принято также называть аэрозолем, имея в виду, что воздух является дис­персной средой, а твердые частицы - дисперсной фазой. Произ­водственную пыль классифицируют по способу образования, происхождения и размерам частиц.

В соответствии со способом образования различают пыли (аэ­розоли) дез-интеграции и конденсации. Первые являются следствием производственных операций, связанных с разрушением или измельчением твердых материалов и транспортировкой сыпучих веществ. Второй путь образования пыли – возник-новение твер­дых частиц в воздухе вследствие охлаждения или конденсации паров металлов или неметаллов, выделяющихся при высокотем­пературных процессах.

По происхождению различают пыль органическую, неоргани­ческую и смешанную. Характер и выраженность вредного дейст­вия зависят, прежде всего, от химического состава пыли, который главным образом определяется ее происхождением. Вдыхание пыли может вызвать поражение органов дыхания - бронхит, пневмокониоз или развитие общих реакций (интоксикация, ал­лергия). Некоторые пыли обладают канцерогенными свойствами. Действие пыли проявляется в заболеваниях верхних дыхательных путей, слизистой оболочки глаз, кожных покровов. Вдыхание пыли может способствовать возникновению пневмоний, туберку­леза, рака легких. Пневмокониозы относятся к числу наиболее распространенных профессиональных заболеваний. Исключи­тельно высокое значение имеет классификация пыли по размеру пылевых частиц (дисперсности):

· видимая пыль (размер свыше 10 мкм) быстро оседает из воздуха, при вдыхании она задерживается в верхних дыхательных путях и удаляется при кашле, чихании, с мокротой;

· микроскопическая пыль (0,25 -10 мкм) более устойчи­ва в воздухе, при вдыхании попадает в альвеолы легких и дейст­вует на легочную ткань; у

· льтрамикроскопическая пыль (менее 0,25 мкм), в легких ее задерживается до 60-70%, но роль ее в раз­витии пылевых поражений не является решающей, так как неве­лика ее общая масса.

Вредное действие пыли определяется также и другими ее свойствами: растворимостью, формой частиц, их твердостью, структурой, адсорбцион-ными свойствами, электрозаряженностью. Например, электрозаряженность пыли влияет на устойчивость аэрозоля; частицы, несущие электрический заряд, в 2-3 раза больше задерживаются в дыхательном тракте.

Основным способом борьбы с пылью является предупреждение ее образо-вания и выделения в воздух, где наиболее эффективными являются мероп-риятия технологического и организационного ха­рактера:

· внедрение непрерывной технологии, механизации работ;

· герметизация оборудования, пневно-транспортирование, дистанци­онное управление;

· замена пылящих материалов влажными, пасто­образными, гранулиро-вание;

· аспирация и др.

Большое значение имеет применение систем искусственной вентиляции, дополняющее основные технологические мероприя­тия по борьбе с пылью. Для борьбы с вторичным пылеобразованием, т.е. поступлением в воздух уже осев-шей пыли, используют влажные методы уборки, ионизации воздуха и др.

В случаях, когда не удается снизить запыленность воздуха в рабочей зоне более радикальными мероприятиями технологиче­ского и другого характера, применяются индивидуальные защит­ные средства различного типа: респи-раторы, специальные шлемы и скафандры с подачей в них чистого воздуха.

Необходимость строгого соблюдения ПДК требует система­тического контроля за фактическим содержанием пыли в воздухе рабочей зоны производ-ственного помещения.

К автоматическим приборам определения концентрации пыли относятся серийно выпускаемые промышленностью ИЗВ-1, ИЗВ-3 (измеритель запыленности воздуха), ПРИЗ-1 (переносной радио­изотопный измеритель запыленности), ИКП-1 (измеритель кон­центрации пыли) и др.