Загрязнение воздуха производственных помещений

2.3.1. ВЛИЯНИЕ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

По происхождению факторы производственной сферы делятся на физические, химические, биологические и психофизиологические (по ГОСТ 12.0.003-74. ССБТ «Опасные и вредные производственные факторы»).

К физическим факторам относятся движущиеся части машин и механизмов, незащищенные подвижные элементы оборудования, передвигающиеся изделия, заготовки, материалы и т.д.; запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; температура поверхностей оборудования, материалов; температура воздуха рабочей зоны; повышенный уровень шума; повышенный уровень вибрации; повышенный уровень инфразвуковых колебаний; повышенный уровень ультразвука, ионизация воздуха; ионизирующие излучения; опасный уровень напряжения электрической сети, замыкание которой может произойти через тело человека; повышенный уровень статического электричества; повышенный уровень электромагнитных излучений; повышенная напряженность магнитного поля; недостаточная освещенность рабочей зоны; повышенная яркость света; пониженная контрастность; повышенный уровень ультрафиолетовой радиации; повышенный уровень инфразвуковой радиации и др.

К химическим факторам относятся органические и неорганические химические соединения в виде газа, пара, пыли, дыма, тумана, жидкости. Химические факторы по характеру воздействия на организм человека делятся на общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную функцию человека.

По пути проникновения в организм человека химические факторы разделяются на вещества, действующие через органы дыхания, пищеварительный тракт и кожный покров.

К биологическим факторам относятся микроорганизмы (бактерии, вирусы, грибы, спирохеты, простейшие и т.д.) и продукты их жизнедеятельности, а также макроорганизмы (растения и животные), белковые препараты, витамины, аминокислоты.

К психофизиологическим факторам относятся физические и нервно-психические перегрузки. Физические перегрузки делятся на статические и динамические, а нервно-психические перегрузки подразделяются на умственное перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки.

Интенсивное или длительное воздействие перечисленных факторов может привести к функциональному чрезмерному напряжению, стать причиной профессиональных заболеваний.

Для изучения вредных факторов и их влияния на организм работающих используют различные методы исследования: физические, химические, физиологические, клинико-статистические и санитарно-статистические, специальные экспериментальные.

Состояние воздуха рабочей зоны определяются параметрамимикроклимата и составом воздушной среды. Параметры микроклимата и состав воздушной среды должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.005-88. «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».

Химический состав воздуха нормируют по содержанию кислорода (О₂), азота (N₂), углекислого газа (СО₂), инертных газов, пыли и других вредных веществ (СО, пары кислот, щелочей, окислы азота, серы и др.)

Обычно нормируют состав О₂, N_2, СО₂ в % по объему воздуха: кислорода должно быть 19,5-20%, азота –78%, углекислого газа – 0,03-0,04%.

Основной количественной характеристикой примесей атмосферы в рабочей зоне является их концентрация в единице объема воздуха при нормальных атмосферных условиях в миллиграммах на кубический метр (мг/м³).

Вследствие производственной деятельности в воздушную среду помещений могут поступать разнообразные вредные вещества, которые используются в технологических процессах. Вредными принято считать вещества, которые при контакте с организмом человека в случае нарушения требований безопасности могут вызвать профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами, как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений (ГОСТ 12.1.007-76).

Вредные вещества могут проникать в организм человека через органы дыхания, органы пищеварения, а также кожу и слизистые оболочки. Через дыхательные пути попадают пары, газо- и пылеобразные вещества, через кожу – преимущественно жидкие вещества. В желудочно-кишечный тракт вредные вещества попадают при заглатывании их, или при внесении в рот загрязненными руками.

Основным путем поступления вредных промышленных веществ в организм работающих являются дыхательные пути. Благодаря огромной (более 90м²) всасывающей поверхности легкие создают благоприятные условия для попадания вредных веществ непосредственно в кровь.

Вредные вещества, которые попали тем или иным путем в организм могут вызывать отравления (острые или хронические). Степень отравления зависит от токсичности вещества, его количества, времени воздействия, пути проникновения, метеорологических условий, индивидуальных особенностей организма. Острые отравления возникают в результате больших доз вредных веществ (угарный газ, метан, сероводород). Хронические отравления развиваются вследствие длительного воздействия на организм человека небольших концентраций вредных веществ (свинец, ртуть, марганец). Вредные вещества, попав в организм, распределяются в нем неравномерно. Например, наибольшее количество свинца накапливается в костях, фтора – в зубах, марганца - в печени. Такие вещества имеют способность образовывать в организме так называемое «депо» и задерживаться в нем длительное время.

В санитарно-гигенической практике принято разделять вредные вещества на химические вещества и вредную пыль.

Химические вещества (вредные и опасные) в соответствии с ГОСТ 12.0.003-74 по характеру воздействия на организм человека подразделяются:

· общетоксические вещества, вызывающие отравление всего организма (оксид углерода, толуол, анилин, ароматические углеводороды, сероводород и др.);

· раздражающие вещества, вызывающие раздражение дыхательных путей и слизистых оболочек (хлор, аммиак, сернистый газ, фтористый водород, окислы азоты, пары кислот или щелочей, ацетон, озон и др.);

· сенсибилизирующие вещества, действующие как аллергены (альдегиды, растворители и лаки на основе нитросоединений, аминосоединений и др.);

· канцерогенные вещества, вызывающие раковые заболевания (ароматические углеводороды, аминосоединения, асбест, сажа, деготь, нафтахинон и др.);

· мутагенные вещества, приводящие к изменению наследственной функции человека и отражающиеся на его потомстве (свинец, радиоактивные вещества, формальдегид, оксид этилена и др.);

· вещества, влияющие на репродуктивную (воссоздание потомства) функцию человека (бензол, свинец, ртуть, марганец, никотин, циклопентадион, стирол, радиоактивные вещества и др.).

Необходимо отметить, что существуют и другие разновидности классификаций вредных веществ, например, по преобладающему воздействию на определенные органы или системы организма человека (сердечные, кишечно-желудочные, печеночные, почечные), по основному вредному воздействию (удушающие, наркотические, нервно-паралитические), по величине средней смертельной дозы и др.

Производственная пыль достаточно распространенный опасный и вредный производственный фактор. Высокие концентрации характерны для горнодобывающей промышленности, машиностроения, металлургии, текстильной промышленности, сельского хозяйства. Пыль может оказывать на человека фиброгенное воздействие, при котором в легких происходит разрастание соединительных тканей, которое нарушает нормальное строение и функцию органа. Вред производственной пыли обусловлен ее способностью вызывать профессиональные заболевания легких, в первую очередь пневмокониозы.

Заболевания, связанные с засорением легких пылью, называют пневмокониозами. Различают следующие виды этого заболевания;

- силикоз – от вдыхания пыли, содержащей свободный диоксид кремния;

- сидероз – от вдыхания железорудной пыли;

- антракоз - от вдыхания пыли угля, кокса, графита, сажи;

- силикатоз - от вдыхания пыли, содержащей связанный диоксид кремния с различными элементами и др.

Поражающее воздействие пыли, в основном, определяется дисперсностью (размером) частичек пыли, их формой и твердостью, волокнистостью, удельной поверхностью.

Необходимо учитывать, что в производственных условиях работники, как правило, подвергаются одновременному воздействи нескольких вредных веществ, в том числе и пыли. При этом их общее воздействие может быть взаимоусиленным, что в производственных условиях работники, как правило, подвергаются одновременному воздействию нескольких вредных веществ, в том числе и пыли. При этом их общее воздействие может быть взаимоусиленным, взаимоослабленным или независимым. На воздействие вредных веществ влияют также другие вредные и опасные факторы. Например, повышенная температура и влажность, как и значительное мышечное напряжение, в большинстве случаев усиливают воздействие вредных веществ. Существенное значение имеют также индивидуальные особенности организма человека. В связи с этим для работников, которые работают во вредных условиях, проводятся обязательные предварительные (при поступлении на работу) и периодические (1 раз на 3,16, 12 и 24 месяца, в зависимости от токсичности веществ) медицинские осмотры.

По дисперсности пыли разделяются на следующие классы:

· крупнодисперсная пыль с размерами частиц более 50 мкм;

· среднедисперсная пыль с размерами частиц от 50 до 10 мкм;

· мелкодисперсная пыль с размерами частиц менее 10 мкм.

Наиболее опасна пыль, имеющая размер частиц 10-3 мкм. Она практически не осаждается из воздуха и вместе с тем задерживается в дыхательных путях. Пыль размером менее 3 мкм в легких практических не задерживается и удаляется с выдыхаемым воздухом. Частицы размером более 10 мкм оседают в носоглотке, вызывая кашель и чиханье (они удаляются из нее с носовой слизью при кашле и чиханье).

Содержание пыли и вредных веществ нормируют по ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования». Следует обратить ваше внимание на то, что на практических занятиях вы будете изучать нормирование и измерение вредных веществ, определение понятия ПДК и т.п.

2.3.2. НОРМИРОВАНИЕ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ

Измеренное значение содержания вредных веществ должно быть не выше предельно допустимого (ПДК). Согласно ГОСТ 12.1.005-88 предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны формулируются как «Концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8ч или при другой продолжительности, не более 41 ч в неделю, в течение всего рабочего спажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдельные сроки жизни настоящего и последующих поколений».

По величине ПДК в воздухе рабочей зоны вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности (ГОСТ 12.1.007-76.ССБТ «Классы опасностей вредных веществ»):

· 1-й – вещества чрезвычайно опасные, ПДК меньше 0,1 мг/м³(свинец, ртуть, соединения хрома, бериллия, никеля и др.);

· 2-й - вещества высоко опасные, ПДК 0,1…1,0 мг/м³ (кислоты (серная и соляная), хлор, фенол, едкие щелочи, озон, сернистый газ, а также пыль, которая содержит более 70% свободной окиси кремния, и др.);

· 3-й – вещества умеренно опасные, ПДК 1,1…10,0 мг/м³ (винилацетат, толуол, ксилол, спирт метиловый, бензол, хлористый водород, окись серы, сероуглерод, а также пыль, которая содержит 10-70% свободной окиси кремния и др.);

· 4-й – вещества малоопасные, ПДК больше 10,0 мг/м³ (аммиак, бензин, ацетон, керосин, нафталин, этанол, диэтиловый спирт, окись углерода (угарный газ), циклогенсан и др.).

Для контроля концентрации вредных веществ в воздухе производственных помещений и рабочих зон используют следующие методы:

· экспресс-метод, в основе которого лежит явление колориметрии (изменение цвета индикаторного порошка в результате воздействия соответствующего вредного вещества). Этот метод позволяет быстро и с достаточной точностью определить концентрацию вредного вещества непосредсредственно в рабочей зоне. Для этого используют газоанализаторы типа УГ-1, УГ-2, ГХ-4.

· лабораторный метод, сущность которого состоит в отборе проб воздуха в рабочей зоне и проведении физико-химического анализа (хроматографического, фотоколориметрического и др.) в лабораторных условиях. Этот метод позволяет получить точные результаты, однако требует значительного времени.

· метод непрерывной автоматической регистрации содержания в воздухе вредных химических веществ с использованием газосигнализаторов (ФКГ-ЗМ для хлора, «Сирена-2 для аммиака, «Фотон» для сероводорода и т.д.)

Запыленность воздуха можно определить весовым, электрическим, фотоэлектрическим и другими методами. Чаще всего используют весовой метод. Для этого взвешивают специальный фильтр до и после протягивания через него определенного объема запыленного воздуха, а потом вычисляют вес пыли в миллиграммах на кубический метр воздуха.

Периодичность контроля состояния воздушной среды (согласно ГОСТ 12.1.005-88) определяется классом опасности вредных веществ, их количеством, степенью опасности поражения работающих. Контроль (измерение) может проводиться непрерывно или периодически (на протяжении смены, ежедневно, ежемесячно). Непрерывно контроль с сигнализацией превышения ПДК должен быть обеспечен, если в воздух производственных помещений могут попасть вредные вещества остронаправленного воздействия.

Следует отметить, что в этих источниках кроме ПДК, наряду с величиной норматива, указывается агрегатное состояние вещества (пары, аэрозоль, пыль и т.д.), в котором оно представляет опасность, а также особенности воздействия этого вещества на организм человека (остронаправленное, аллергическое, канцерогенное, фиброгенное или другое воздействие).

К вредным веществам однонаправленного воздействия относятся вещества, которые близки по химическому составу и характеру воздействия на организм человека.

При одновременном содержании в воздухе нескольких вредных веществ, которые не имеют однонаправленного воздействия, ПДК остается таким же, как и при изолированном воздействии.

2.3.3. ОСНОВНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО НОРМАЛИЗАЦИИ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ

- механизация и автоматизация, дистанционное управление (дает возможность вывести рабочих из среды, загрязненной вредными веществами, и исключает непосредственный контакт рабочих с вредными веществами и материалами);

- усовершенствование технологических процессов и оборудования (применение замкнутых технологических циклов, непрерывных технологических процессов, мокрых способов переработки пылящих материалов и т.п.);

- изъятие вредных веществ из технологических процессов, замена вредных веществ менее вредными и т.п.(например, применение электрического нагрева металла взамен применения угольного нагрева или мазута, замена расплава свинца на расплавы солей, замена свинцовых белил на цинковые, метиловый спирт – другими спиртами, органические растворители для обезжиривания – моющими растворами на основе воды и т.д.);

- подавление выделения вредных веществ в местах их возникновения (это применение поверхностно-активных веществ, орошение пылящих материалов распыленной водой, применение высокократной пены и др.);

- герметизация оборудования (применение соответствующих уплотнений для соединительных элементов периодический их осмотр, применение крышек для ванн, локализация вредных выделений за счет местной вентиляции, применение аспирационных установок и т.п.);

- вентиляция и очистка воздуха от вредных веществ;

- контроль содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны;

- применение индивидуальных средств защиты (респираторов, противогазов и др.).

Средства индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) применяются в том случае, если другими способами не удалось достичь санитарных норм или возникла аварийная ситуация. Все СИЗОД делятся на: фильтрующие (обеспечивающие защиту при содержании кислорода не менее 18% и при ограниченном содержании вредных веществ) и изолирующие, в которых нет этих ограничений. Простейшими являются противопылевые, противоаэрозольные респираторы (клапанные и бесклапанные). Клапанные респираторы бывают противопылевыми и универсальными, в которых используют фильтрующие патроны с поглощением вредных паров и газов, пыли, дыма и тумана (например, типа РУ60М).