- •Предельно допустимые концентрации (пдк) вредных веществ в воздухе рабочей зоны (выдержка из системы стандартов безопасности работы “Загальні санітарні гігієнічні вимоги до повітря робочої зони”,
- •Держстандарт 12.1.005-88)
- •1. Происхождение пыли
- •1.1. Источниками запыленности атмосферного воздуха могут быть:
- •4. Анатомическое строение дыхательных путей и физические законы, на которых основана защита дыхательной системы от пыли
- •5. Неблагоприятные проявления и заболевания, связанные с действием пыли на организм
- •5.3. В результате действия пыли на дыхательную систему возникает ряд патологических состояний:
Гигиенические показатели санитарного состояния и вентиляции помещений
1. Химический состав атмосферного воздуха: азота - 78,08%; кислорода - 20,95%; углекислого газа - 0,03-0,04%; инертных газов (аргон, неон, гелий, криптон, ксенон) - 0,93%; влаги, как правило, от 40-60% до насыщения; пыль, микроорганизмы, естественные и техногенные загрязнения - в зависимости от промышленного развития региона, типа поверхности (пустыня, горы, наличие зеленых насаждений и др.)
2. Основные источники загрязнения воздуха населенных мест, производственных помещений - выбросы промышленных предприятий, автотранспорта; пиле-, газообразование промышленных предприятий; метеорологические факторы (ветры) и тип поверхности регионов (пылевые бури пустынных мест без зеленых насаждений).
3. Источники загрязнения воздуха жилых помещений, помещений коммунально-бытового назначения и общественных помещений - продукты жизнедеятельности организма людей, которые выделяются кожей и при дыхании (продукты распада пота, кожного сала, омертвелого эпидермиса, другие продукты жизнедеятельности, которые выделяются в воздух помещения пропорционально количеству людей, срока их пребывания в помещении и количества углекислого газа, который накапливается в воздухе пропорционально перечисленным загрязнителям), и поэтому используется как показатель (индикатор) степени загрязнения этими веществами воздуха помещений различного назначения.
4. Учитывая, что через кожу и при дыхании выделяются, в основном, органические продукты обмена веществ, для оценки степени загрязнения воздуха помещений людьми было предложено определять другой показатель этого загрязнения – окисляемость воздуха, т.е. измерять количество миллиграммов кислорода, необходимого для окисления органических соединений в 1 м3 воздуха с помощью титрованного раствора бихромата калия К2Сr2О7.
Окисляемость атмосферного воздуха обычно не превышает 3-4 мг/м3, в хорошо проветриваемых помещениях окисляемость находится на уровне 4-6 мг/м3, а в помещениях с неблагоприятным санитарным состоянием окисляемость воздуха может достигать 20 и более мг/м3.
5. Концентрация углекислого газа отображает степень загрязнения воздуха другими продуктами жизнедеятельности организма. Концентрация углекислого газа в помещениях увеличивается пропорционально количеству людей и времени их пребывания в помещении, но как правило, не достигает вредных для организма уровней. Только в замкнутых, недостаточно вентилируемых помещениях (хранилищах, подводных лодках, подземных выработках, производственных помещениях, канализационных системах и т.п.) за счет брожения, горения, гниения количество углекислого газа может достигать концентраций, опасных для здоровья и даже жизни человека.
Исследованиями М. П. Бресткина и ряда других авторов установлено, что повышение концентрации СО2 до 2-2,5% не вызывает заметных отклонений в самочувствии человека, его трудоспособности. Концентрации СО2 до 4% вызывают повышение интенсивности дыхания, сердечной деятельности, снижение трудоспособности. Концентрации СО2 до 5% сопровождаются одышкой, усилением сердечной деятельности, снижением трудоспособности, а 6% - способствуют снижению умственной деятельности, возникновению головной боли, умопомрачению, 7% - может вызвать неспособность контролировать свои действия, потерю сознания и даже смерть, 10% - вызывает быструю, а 15-20% мгновенную смерть из-за паралича дыхания.
Для определения концентрации СО2 в воздухе разработано несколько методов, среди которых метод Субботина-Нагорского с гидроокисью бария, методы Реберга-Винокурова, Калмыкова, интерферометрический. Вместе с тем в санитарной практике наиболее широко используется портативный экспрессный метод Лунге-Цеккендорфа в модификации Д.В.Прохорова (приложение 2).
Токсические вещества поступают в организм человека через дыхательные пути (ингаляционное проникновение), желудочно-кишечный тракт и кожу. Степень отравления зависит от их агрегатного состояния (газообразные и парообразные вещества, жидкие и твердые аэрозоли) и от характера технологического процесса (нагрев вещества, измельчение и др.).
Преобладающее большинство профессиональных отравлений связано с ингаляционным проникновением в организм вредных веществ, являющимся наиболее опасным, так как большая всасывающая поверхность легочных альвеол, усиленно омываемых кровью, обусловливает очень быстрое и почти беспрепятственное проникновение ядов к важнейшим жизненным центрам.
Поступление токсических веществ через желудочно-кишечный тракт в производственных условиях наблюдается довольно редко. Это бывает из-за нарушения правил личной гигиены, частичного заглатывания паров и пыли, проникающих через дыхательные пути, и несоблюдения правил техники безопасности при работе в химических лабораториях. Следует отметить, что в этом случае яд попадает через систему воротной вены в печень, где превращается в менее токсические соединения.
Вещества, хорошо растворимые в жирах и липоидах, могут проникать в кровь через неповрежденную кожу. Сильное отравление вызывают вещества, обладающие повышенной токсичностью, малой летучестью, быстрой растворимостью в крови. К таким веществам можно отнести, например, нитро- и аминопродукты ароматических углеводородов, тетраэтилсвинец, метиловый спирт и др.
По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности:
1-й - вещества чрезвычайно опасные;
2-й - вещества высокоопасные;
3-й - вещества умеренно опасные;
4-й - вещества малоопасные.
Класс опасности вредных веществ устанавливают в зависимости от норм и показателей, указанных в таблице.
Наименование |
Норма для класса опасности |
|||
показателя |
1-го |
2-го |
3-го |
4-го |
Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/куб.м |
Менее 0,1 |
0,1-1,0 |
1,1-10,0 |
Более 10,0 |
Средняя смертельная доза при введении в желудок, мг/кг |
Менее 15 |
15-150 |
151-5000 |
Более 5000 |
Средняя смертельная доза при нанесении на кожу, мг/кг |
Менее 100 |
100-500 |
501-2500 |
Более 2500 |
Средняя смертельная концентрация в воздухе, мг/куб.м |
Менее 500 |
500-5000 |
5001-50000 |
Более 50000 |
Коэффициент возможности ингаляционного отравления (КВИО) |
Более 300 |
300-30 |
29-3 |
Менее 3 |
Зона острого действия |
Менее 6,0 |
6,0-18,0 |
18,1-54,0 |
Более 54,0 |
Зона хронического действия |
Более 10,0 |
10,0-5,0 |
4,9-2,5 |
Менее 2,5 |
Методы и средства отбора проб воздуха для химических анализов
В практике санитарного надзора за загрязнением атмосферного воздуха, воздуха населенных помещений, воздуха рабочей зоны производственных предприятий разработаны, в основном, две группы методов - лабораторные и экспресс-методы.
Для лабораторных методов используется аспирационный метод отбора проб, сущность которого состоит в протягивании с помощью водного аспиратора (рис. 10.1-а), пылесоса, или электроаспиратора (рис. 10.1-б) определенного объема воздуха через соответствующие поглотительные растворы, помещенные в поглотительные приборы различных конструкций (рис. 10.2). Исследуемый воздух через длинную трубку такого прибора попадает в поглотительный раствор, а потом через короткую трубку вытягивается аспиратором. Используют также кристаллические поглотительные реактивы, которые помещают в трубки - аллонжи определенной формы.
Количество протянутого через поглотительный раствор или аллонж воздуха определяется при помощи газового счетчика, жидкостного реометра (рис. 10.3) или шарикового ротаметра, которые определяют скорость аспирации воздуха в л/мин. Счетчик или реометр подключается последовательно между поглотительным прибором и аспиратором. Необходимое количество воздуха для конкретного химического анализа определяют согласно приложения 2.
Пробы воздуха для лабораторного анализа можно отбирать также в сосуды определенной емкости. Заполнение сосудов исследуемым воздухом может быть выполнено различными способами: выливанием жидкости, обменным или вакуумным способами. Для этого используют газовые пипетки (рис. 10.4), калибровочные бутыли резиновые камеры и др.
Для экспрессных методов используются универсальный газоанализатор УГ-2 (рис. 10.5., приложение 3), газоанализатор ГМК-3 (рис. 10.6.) и др.
Предельно допустимые концентрации (пдк) вредных веществ в воздухе рабочей зоны (выдержка из системы стандартов безопасности работы “Загальні санітарні гігієнічні вимоги до повітря робочої зони”,
Название вещества |
Величина ПДК, мг/м3 |
Преобладающее агрегатное состояние в условиях производства |
Класс опасности |
Особенности действия на организм |
Ацетилен |
5 |
пары |
ІІІ |
|
Аммиак |
20 |
пары |
ІV |
|
Ацетон |
200 |
пары |
IV |
|
Бензин |
100 |
пары |
IV |
|
Бензол |
15/5* |
пары |
ІІ |
Канцероген |
Ксилол |
50 |
пары |
ІІІ |
|
Окись углерода (СО) |
20 |
пары |
IV |
Остронаправленное действие на кровь |
Окиси азота (в перерасчете на NO2) |
5 |
пары |
ІІІ |
Остронаправленное действие на кровь |
Серный ангидрид |
1 |
аэрозоль |
ІІ |
|
Сероводород |
10 |
пары |
ІІ |
Остронаправленное действие |
Толуол |
50 |
пары |
ІІІ |
Остронаправленное действие, аллерген |
Углеводороды нефти |
|
|
|
|
Хлор |
1 |
пары |
ІІ |
Остронаправленное действие, аллерген |
Этиловый эфир |
10 |
пары |
ІІІ |
|
Держстандарт 12.1.005-88)
1. Происхождение пыли
1.1. Источниками запыленности атмосферного воздуха могут быть:
- извержения вулканов;
- космическая пыль (сгорание метеоритов в атмосфере);
- пылевые бури – грунтовые, песчаные;
- сельскохозяйственная пыль – при сборе и переработке урожая;
- промышленная пыль – выбросы промышленных предприятий;
- дорожная пыль;
- морская пыль (кристаллики соли).
1.2. Бытовая пыль. Запыленность воздуха жилых, общественных, учебных, спортивных помещений обусловлена:
- видом и качеством покрытия пола, мебели;
- степенью заселенности помещений;
- характером и качеством уборки (сухая, влажная) и воздухообмена;
- культурным уровнем жителей.
1.3. Производственная пыль. Запыленность воздуха рабочей зоны в цехах промышленных предприятий обусловлена:
- видом производства;
- степенью механизации производства;
- качеством средств пылеподавления и вентиляции.
2. Классификации пыли
2.1. По химическому составу:
- неорганическая (оксид кремния, асбест, соль, минералы руд, металлы, почва и прочие);
- органическая (растительная, животная, синтетических органических материалов, полимеров, пластмасс, смол, красителей);
- микробиологическая (микроорганизмы, грибки);
- смешанная (разные частички неорганической, органической, биологической природы).
2.2. По действию на организм:
- индифферентная;
- токсичная;
- дерматотропная;
- пневмотропная;
- аллергенная;
- канцерогенная и прочие.
2.3. По форме частиц:
- аморфная;
- волокнистая;
- остроконечная и прочие (см. рис. 12.1).
2.4. По размеру частиц:
- аэросуспензии – частицы размером более 100 мкм;
- аэрозоли: крупнодисперсные – размером 100–10 мкм (собственно пыль);
среднедисперсные – размером 10–0,1 мкм (туча);
мелкодисперсные – размером меньше 0,1 мкм (дым).
2.5. По механизму образования:
- аэрозоли дезинтеграции (измельчение и обработка твердых пород, материалов);
- аэрозоли конденсации (укрупнение до пылевых частичек отдельных атомов или молекул)
3. Поведение аэрозолей и аэросуспензий в воздухе (законы Джибса-Стокса)
3.1. Аэросуспензии и крупнодисперсные аэрозоли оседают из воздуха с ускорением, поскольку силы гравитации (земного притяжения) действуют на них значительно сильнее, чем сопротивление воздуха.
3.2. Аэрозоли среднедисперсные оседают с постоянной скоростью: силы гравитации при этом уравновешены с силами сопротивления воздуха.
3.3. Аэрозоли мелкодисперсные не оседают, а находятся в состоянии броуновского движения, так как силы сопротивления воздуха для них больше сил гравитации. Со временем мелкодисперсные частички конгломерируют, или абсорбируют на себе влагу, становятся более тяжелыми и оседают.