Вплив пилу на організм працюючих

З цілого комплексу властивостей пилу у виробничих умовах найбільше значення в плані санітарно-гігієнічної оцінки впливу на здоров'я людини мають хімічний склад, розчинність, дисперсність, форма, електричний заряд, ступінь радіоактивності й вибухонебезпечність.

Хімічний склад. Залежно від хімічного складу пил може справляти на організм людини фіброгенну, дратівливу, токсичну чи алергенну дії. Причому, хімічна активність пилу, ступінь його впливу на організм залежать і від загальної площі часток.

Розчинність пилу, в сукупності з характеристикою хімічного складу, також значною мірою впливає на організм людини. Так, наприклад, цукровий пил, швидко розчиняючись, не характеризується шкідливою дією на людину. Нерозчинний, наприклад волокнистий пил, довго затримується в організмі, часто призводячи до захворювань дихальних шляхів. У той же час добра розчинність, у випадку токсичного пилу, сприяє його негативній дії на здоров'я людини. Значно впливає і вид розчинника (середовища розчинення) пилу (вода, кислоти, жири), тому що цим визначається шлях попадання його в організм людини – через шкірний покрив, органи дихання чи шлунково-кишковий тракт.

Дисперсність пилу. Ультрамікроскопічний пил може знаходитися в повітрі тривалий час у стані Броунівського руху. Пил з більшими розмірами осідає зі швидкістю, обумовленою розмірами й питомою вагою пилинок. Більш великі й важкі частини осідають зі швидкістю, обумовленою законом Ньютона (з прискоренням сили ваги), а дрібні (0,1...10 мкм) – законом Стокса (з прискоренням вільного падіння).

У легені при диханні проникає пил 0,2...5 мкм. Більш великі частинки затримуються у верхніх дихальних шляхах, а більш дрібні – циркулюють відповідно до циклу дихання людини.

Найбільшою активністю стосовно негативного впливу на легені людини (фіброгена активність) мають частинки пилу наступних розмірів: для пилу дезинтеграції – 1...5 мкм і 0,3...0,4 мкм для пилу конденсації.

Підвищення активності часток стосовно негативного впливу на організм людини в порівнянні з активністю вихідного матеріалу пояснюється різким збільшенням їхньої сумарної площі поверхні. Так, якщо кубик речовини з розміром ребра рівним 1 см і, отже, площею поверхні 6 см² роздрібнити на частинки з ребром 1 мкм, то сумарна поверхня частинок, що утворилися, збільшиться в 1000 разів, склавши 0,6 м². Таке збільшення сумарної площі частинок речовини викликає значне підвищення кількості найбільш активних поверхневих молекул і, як наслідок, – зростання фізичної й хімічної активності пилу, підвищення його адсорбційної здатності. При цьому, ефект негативного впливу пилу на організм людини зменшується як зі збільшенням, так і зі зменшенням розміру порошин. У першому випадку це пов'язано з тим, що все більше число часток пилу затримується у верхніх дихальних шляхах, а в другому зменшення шкідливого впливу пилу обумовлюється значним збільшенням швидкості виведення пилу з легень.

Форма часток пилу впливає як на тривалість їх перебування в повітрі, так і на ступінь негативного впливу на організм людини. При цьому частки неправильної форми (пил дезинтеграції) мають здатність більш тривалий час зберігатися в повітрі. Аерозолі конденсації, що мають, як правило, сферо подібну форму, більш легко осідають з повітря, за умови, що їхній розмір перевищує 5...10 мкм.

Пилоподібні частки округлої форми легше проникають у легеневу тканину, закупорюючи альвеоли і справляють тим самим більш сильний фіброгенний вплив на здоров'я людини. У той же час пил, що має голчасту, гострокутну форму сильніше роздратовує шкіру, слизисті оболонки.

Важливою властивістю деяких видів пилу є їхня займистість і вибухонебезпечність.

Пилові частки, поглинаючи кисень повітря, найчастіше стають легкозаймистими при наявності джерел вогню (кам'яновугільний, корковий, цукровий, борошняний пил).

Здатністю вибухати володіють алюмінієвий, цинковий і інші види пилу. При цьому для виникнення вибуху (запалення) потрібна визначена концентрація пилу в повітрі і наявність відкритого джерела вогню. Для різного виду пилу різні й величини вибухонебезпечної концентрації. Так, наприклад, для алюмінієвого та крохмального пилу вибухонебезпечна концентрація складає 7 г/м³ в повітрі, для цукрового – 10,3 г/м³.

Таким чином, на додаток до шкідливого впливу на організм людини пил може призводити до аварійних вибухонебезпечних ситуацій на виробництві.

Електрозарядженість часток також є однією з важливих властивостей пилу. Пилові частки, що надходять у повітряне середовище при різних технологічних процесах, у більшості випадків несуть на собі електричний заряд. Цей заряд набувається частинками в результаті тертя пилетвірної речовини з поверхнею частин машин (наприклад, у млинах), тертя й зіткнення порошин одна з другою. При цьому різнойменні заряди пилових часточок сприяють їх більш швидкій конденсації з повітря за рахунок притягання і збільшення маси. Однойменний заряд часток пилу обумовлює велику стабільність пилового аерозолю.

В доповнення до цього дослідження показують, що частки пилу, що несуть на собі електричний заряд, затримуються в органах дихання в більшій кількості, ніж нейтральні пилові частки. При цьому збільшення затриманого пилу в дихальних шляхах людини може досягати 70 %.

Пил може бути носієм мікробів, грибків і т. п., які, у свою чергу, можуть бути причиною захворювання працюючих. Так, у цехах льонопрядильної, вовняної промисловості виявлено в 1 м³ повітря близько 37 тисяч бактерій.

Радіоактивність пилу за походженням підрозділяється на природну та штучну.

Природний радіоактивний пил утворюється, наприклад, при видобутку уранових, торієвих руд, а також деяких нерадіоактивних копалин, що мають домішки урану (свинець, вугілля). У цих випадках утворюються радіоактивні аерозолі з розміром частинок 0,001...10 мкм.

Штучний радіоактивний пил утворюється в результаті ядерних вибухів, при технологічних або аварійних викидах підприємств атомної промисловості, ядерних реакторів, прискорювачів заряджених часток.

Вдихання радіоактивних пилових часток з повітрям обумовлює, з одного боку небезпеку для здоров'я людини, властиву для звичайного пилу, а з іншого – ступінь опромінення, обумовлений фізико-хімічними властивостями радіоактивних ізотопів (змивання, розчинність, час життя).

У випадку влучення на шкіру радіоактивного пилу можуть виникати променеві опіки.

Важкорозчинний радіоактивний пил довго затримується в легенях і лімфовузлах, опромінюючи тканини організму людини. Легкорозчинний – абсорбується у кров і стає джерелом внутрішнього опромінення інших тканин. Причому, активніше виводиться з організму швидкорозчинний пил. Особливо небезпечним є важкорозчинний радіоактивний пил, що містить довгоживучі ізотопи.

Пилові захворювання легень – один з найважчих і розповсюджених у світі видів професійних захворювань. Основними типами професійних захворювань при впливі пилу є пневмоконіози, хронічний бронхіт та захворювання верхніх дихальних шляхів.

Пневмоконіози – захворювання легень, які залежно від виду пилу підрозділяються на силікоз (дія кварцового пилу), металоконіоз (дія пилу металів) і т. д.

Пил може також шкідливо впливати й на органи зору, викликаючи кон’юнктивіт, професійну катаракту; шкірну тканину, сприяючи розвиткові екземи, алергійним захворюванням.