Ионизация воздуха рабочей зоны
Воздух рабочей зоны должен иметь определённый ионный состав. В атмосферном воздухе содержатся отрицательные и положительные ионы, по своей подвижности разделяющиеся на лёгкие и тяжёлые. Тяжёлые ионы образуются в результате оседания лёгких ионов на различные материальные частички: пылинки, капли тумана и т.п. В чистом воздухе преимущественно находятся лёгкие ионы, а в загрязнённом тяжёлые. Исследования показывают, что на жизнедеятельность человеческого организма благотворное влияние оказывают отрицательные ионы кислорода воздуха. Деионизированный чистый воздух также отрицательно воздействует на работающих: появляются головные боли, изменения в сердечно-сосудистой системе и др.
Характеристиками ионов являются подвижность и заряд. Подвижность ионов выражается коэффициентом пропорциональности К (см2/с В) между скоростью ионов и напряженностью электрического поля, воздействующего на ион.
Подвижность ионов зависит от их массы: чем больше масса, тем меньше скорость перемещения иона в электрическом поле. По подвижности весь спектр ионов условно разделяется на пять диапазонов: легкие (К > 1,0); средние (1,0> К >0,01); тяжелые (0,01 > К > 0,001); ионы Ланжевена (0,001 > К > 0,0002); сверхтяжелые ионы (0,0002 > К).
Возникновение ионов сопровождается непрерывным их исчезновением. Факторами, определяющими исчезновение лёгких ионов, являются: рекомбинация двух ионов разной полярности; адсорбция ионов на незаряженных ядрах конденсации и др.
В зависимости от соотношения процессов ионизации и деионизации устанавливается определённая степень ионизированности воздуха, так как повышенная и пониженная ионизация относится к вредным физическим факторам (ГОСТ 12.0.003-74).
Степень ионизированности воздушной среды определяется количеством ионов каждой полярности в 1 см3 воздуха и показателем полярности.
Показатель полярности рассчитывается:
где
-
ионы положительной и отрицательной
полярности.
Санитарно-гигиенические нормы регламентируют количество лёгких ионов обеих полярностей и показательно полярности П.
Гигиеническая оценка степени аэроионизации среды
Таблица 2.4
Уровни ионизации воздушной среды |
Число ионов в 1 см3 воздуха |
Показатель полярности П |
|
n+ |
n- |
||
Минимально необходимый |
400 |
600 |
-0,2 |
Оптимальный |
1500-3000 |
3000-5000 |
от -0,5 до 0 |
Максимально допустимый |
50 000 |
50 000 |
от -0,05 до +0,05 |
Минимально необходимый и максимально допустимый уровни определяют интервал концентраций ионов в воздухе рабочей зоны производственных помещений, отклонение от которого отражается на здоровье работающих.
Ионизация воздуха представляет собой процесс превращения нейтральных атомов и молекул воздушной среды в электрически заряженные частицы (ионы). Ионы в воздухе производственных помещений могут образовываться вследствие естественной, технологической и искусственной ионизации.
Естественное ионообразование происходит повсеместно и постоянно во времени за счет воздействия на воздушную среду космических излучений и частиц, выбрасываемых радиоактивными веществами при их распаде.
Технологическая ионизация происходит при воздействии на воздушную среду радиоактивного, рентгеновского и ультрафиолетового излучений, термоэмиссии, фотоэффекта и др. Образовавшиеся при этом ионы распространяются в основном вблизи технологической установки.
Искусственная ионизация осуществляется специальными устройствами – ионизаторами, которые обеспечивают в ограниченном объёме воздушной среды заданную концентрацию ионов определённой полярности. Ионизаторы устанавливаются в любых воздухораспределительных устройствах приточной вентиляции, а также выполняются переносными и стационарными с автономной подачей воздуха.
Для измерения концентрации ионов и их полярности применяются счётчики аэроионов типа САИТГУ и АСИ1. Измерение производится на рабочих местах в зоне дыхания работающих, затем результаты усредняются и рассчитывается показатель полярности П. Расчётные значения сравниваются с нормируемыми (табл. 2.4).