3.4. Причины образования производственной пыли, оценка её вредности

Один из вредных факторов в строительстве — производственная пыль. Степень ее воздействия на человека (кожу, дыхательные органы, глаза) зависит от физико-химических характеристик, дисперсности, вредности, концентрации в воздушной среде.

Пыль—это одна из разновидностей аэрозолей, то есть дисперсных систем, состоящих из твердых или жидких частиц (дисперсной фазы), взвешенных в газовой (дисперсной) среде. Такие частицы образуются при измельчении твердых тел, например при дроблении камня, механической обработке металлов, ветровой эрозии грунтов и т. д. Аэрозоли с твердыми частицами, образовавшимися в результате объемной конденсации перенасыщенных паров и при химических реакциях некоторых веществ, находящихся в газообразном состоянии, называют дымами. К ним относятся аэрозоли, возникшие при горении, плавке металлов и их сварке, а также при некоторых фотохимических процессах. Аэрозоля с жидкими частицами называют туманами.

Производственная пыль по физическим характеристикам делится на органическую (древесная, хлопчатобумажная, некоторых красителей), минеральную (кварцевая, керамическая, цементная, карборундовая, металлическая и др.), смешанную— наиболее распространенную в реальных условиях. Так, на предприятиях строительной индустрии имеется комплекс вредных веществ в воздушной среде некоторых производственных помещений. В бетоносмесительных узлах преобладает пыль цемента, гранита, известняка, кварца, хрома, окиси железа с примесью марганцевых соединений.

Пыль классифицируется по степени дисперсности, роду вещества, вредности и взрывоопасности; она удерживается во взвешенном состоянии, разносится потоками воздуха или выпадает из него. Крупинки размером от 10 мк и выше в спокойном воздухе оседают быстро; размером от 10 до 0,1 мк – оседают медленно, а менее 1 мк – почти совсем не оседают. В подвижном воздухе пылинки размером в 2 мк практически не оседают. В воздухе производственных помещений наибольшее количество пылинок размером до 2 мк, причем на пылинки размером до 2 мк приходится от 40 до 90% пыли; меньший процент относится к органическим пылям, а больший – к неорганическим.

Чем выше дисперсность пыли, тем больше общая поверхность частиц при одном и том же их весовом содержании в единице объёма воздуха. Так, если 1 см³ вещества с поверхностью в 6 см² раздробить на пылинки с ребром 1 мк, то суммарная поверхность зевавшихся пылинок увеличится в 10000 раз, составив 6 м². с увеличением суммарной поверхности пылинок резко возрастает физическая и химическая активность из-за весьма значительного увеличения числа наиболее активных поверхностных молекул и отношения их адсорбционной способности.

Частицы пыли заряжаются электричеством; их заряд определятся химическим составом вещества. Неметаллическая пыль заряжается положительно, а металлическая – отрицательно. Разно имённые заряженные частицы притягиваются друг к другу, слипаются коагулируют, увеличиваются в размерах и оседают быстрее других частиц. При одинаковом заряде происходит отталкивание частиц и коагуляция их затрудняется.

В зависимости от размеров частиц оседание пыли из воздуха происходит с различной скоростью. Более крупные частицы пыли, особенно с острыми зазубрен­ными краями, легче внедряются в нежную слизистую оболочку и оседают в верхних дыхательных путях, а мелкие – проникают глубоко вплоть до альвеол. Фильтрующее значение носовых полостей органов дыхания человека в отношении частиц пыли размером менее 1 мк весьма незначительно.

Частицы пыли могут иметь электрический заряд. При попадании в легкие положительно заряженные частицы задерживаются в них большее время, чем нейтральные частицы пыли, создавая для организма человека большую опасность при прочих равноценных условиях. Причем этот эффект выражен сильнее для пылей с размером частиц менее 1 мк. С возрастанием степени дисперсности пыли растет и глубина проникновения ее в легкие. Кроме того, такую пыль труднее удалять из воздушной среды.С точки зрения воздействия на организм человека важной характеристикой является токсичность частиц вследствие их способности растворяться и вступать а химические реакции с органическими жидкостями организма человека. По вредности пыли могут быть инертными и агрессивными. Инертная пыль (сажа, сахарная пыль и т. п.) состоит из веществ, не оказывающих токсического действия на организм человека. Агрессивная пыль (пыли свинца, мышьяка и др.) обладает токсиче­скими свойствами. Если пыли действуют на ткани механически, то чем легче они растворяются, тем меньше их вредное воздействие.

С увеличением растворимости токсических пылей вредное их действие повышается.

Таким образом, вредность пыли определяется ее физическими свойствами, дисперсностью (крупные частицы оседают в верхних дыхательных путях, мелкие—проникают в легкие), способностью иметь электрический заряд (более вредна пыль с заряженными частицами), формой отдельных пылинок (более опасны частицы с острыми углами), твердостью и растворимостью, а также концентрацией в воздушной среде.

Одним из тяжелых и распространенных заболеваний, вызываемых воздействием пыли, во всех странах мира признают в настоящее время ппевмокониозы, причем с возникновением новых материалов и сырья, измельчаемых на производстве, возникают и различные виды этих заболеваний. В зависимости от рода вдыхаемой пыли эти заболевания в основном подразделя ются на силикозы и амоникозы. Первые связаны с действием пыли, содержащей свободную двуокись кремния (SiO₂) — пыль песка, кварца и т. д. Встречаются также силикатозы (воздействие пыли силикатов, асбестов, тальков, цементный пневмокониоз), антракозы (воздействие угольной пыли). Следует отметить, что количество этих заболеваний интенсивно сокращается в строительстве ввиду постоянного контроля медицинских служб за состоянием здоровья рабочих на пылящих процессах, внедрения системы эффективных лечебно-профилактических мероприятий, а также постоянного совершенствования техники и технологии.

Производственная пыль может также воздействовать на слизистые оболочки, роговицу глаз (твердые частицы с острыми углами угольной, древесной, гранитной пыли), что приводит к конъюнктивитам. Оседая на кожном покрове при работах без. специальной одежды, она закрывает выход потовых и сальных желез, вызывая дерматиты.

Многие виды пыли, встречающейся в строительном производстве, являются горючими и, следовательно, пожаро - и взрывоопасными. Такая пыль подразделяется на две группы и четыре класса.

Группа А—пыль взрывоопасная. Основной характеристикой здесь является НПВ (нижний предел воспламенения, то есть минимальная весовая концентрация пыли в 1 м³ воздуха, при которой уже возможно воспламенение). 1 класс—наиболее взрывоопасная (НПВ до 15 г/м³), П класс—взрывоопасная (НПВ от 16 до 65 г/м³).

Группа Б—пыль пожароопасная по самовоспламенению. III класс—особо пожароопасная (температура самовоспламенения до 250°С), IV класс—пожароопасная (температура самовоспламенения более 250°С).

К I классу относится пыль нафталина, серы, сахара, крахмала, эбонита, некоторых красителей;

ко II классу — древесная, пыль пшеничная, хлопковая пыль, пыль древесных цинковая и др. муки, торфа, ряда красителей;

к III классу — табачная, древесноугольная;

к IV классу — опилок, угольная с зольностью от 32 до 36%.

На предприятиях строительной индустрии пыль является основной профессиональной вредностью (пыль цемента, керамзита, бетона, песка, щебня, известняка, металлическая и древесная). При контакте с организмом человека в случае нарушения требований безопасности она может вызывать производственные травмы и профессиональные заболевания. Традиционные методы транспортировки пылящих материалов на бетоносмесительных узлах не дают желаемых результатов. Применение же пневмоподачи цемента полностью исключает пылевой фактор.

При сварочных работах в арматурных цехах и на строительных площадках в рабочую зону выделяется электросварочная аэрозоль. Ручная дуговая сварка с гигиенической точки зрения наиболее неблагоприятна. Концентрация аэрозоля в зоне дыхания сварщика на открытых участках часто превышает норму. Поэтому здесь обязательны средства индивидуальной защиты.

Причиной образования пыли может быть также нарушение требований транспортировки, хранения и применения материалов. Так, отсутствие закрытых складов арматурной стали и проволоки приводит к тому, что после некоторого периода складирования на переработку она поступает ржавой. В процессе ее дальнейшей правки, резки и сварки выделяется большое количество металлической пыли.

По степени воздействия на организм человека производственная пыль подразделяется на четыре класса опасности: I — чрезвычайно опасная (некоторые соединения свинца, ртуть), II —высокоопасная медь, бром и др.), III — умеренно опасная (двуокись кремния, смолодоломитовая пыль, сплав хрома с железом), IV — малоопасная (окись алюминия, доломит, окись железа, известняки др.).

ГОСТ 12.1.005—88 устанавливает предельно допустимые концентрации вредных веществ (ПДК), включая производственную пыль. Они нормируются в мг/м³ с учетом класса опасности и агрегатного состояния.

Таблица 3.5.