КІРІСПЕ

Әр түрлі минеральдық, өсімдіктік, жасанды және синтетикалық шикізаттарды шығару, өңдеу көлемінің үздіксіз өсуі, материалдардың жаңа түрлерін жасау т.б. қатты материалдарды ұсақтау процесстерінің қарқындылығын көтерудіталап етіп отыр, ол өз кезегімен, аэрозольдер отынның алуандаған көлемін жағуының (көмірді, мұнайды, газды т.б.), және де өнеркәсіптік кәсіпорындарының ауаға шығарыстарының нәтижесінде осы елді мекендердің атмосфералық ауасына түсуде. Өндірістік шаң неғұрлым кең тараған кәсіптік зияны болып келіп, өнеркәсіптердің әртүрлі салаларында еңбек етуші көптеген жұмысшылар оның әсеріне душар болып отыр. Өндірістік шаң, өндірістік ортаның жағымсыз факторы ретінде өнеркәсіптің барлық салаларында және ауыл шаруашылығында кездесуіне байланысты, осы проблема өте өзекті болып отыр. Шаңның этиологиялық үлесі кәсіптік сырқаттар, кәсіптік патологиялар ішінде бірінше орынды алып отыр. Қазіргі таңда шаңдық этиологиядағы сырқаттарды (пневмокониоздарды) тудырушы өндірістік аэрозольдердің шамамен 60-тай түрлері бар. Сонымен қатар, ауаның мөлдірлігін төмендетіп, күн радиациясының жер бетіне және жұмыс бөлмелеріне түсуін азайтады, жұмыс орындарының жарықтануын нашарлатады, өсімдіктердің өсуін тежейді, өнеркәсіптік орталықтарында тұмандарды жиілетіп,тұрғындардың тіршілігінің санитарлық жағдайларын бұзады.

Шаң, сонымен қатар, өндірістік жабдықтарының бүлінуіне, бөлмелердің, ғимараттардың ластануына келтіріп, өзінің шығарыстарымен бірге алуандаған кұнды материалдарды әкетеді, елді мекендердің топырағын ластайды. Шахтылық, шаң жоғары концентрацияда қопарылыстардың себебі болуы мүмкін.

Қазақстан жағдайында өндірістік аэрозольдер көмір шахталарында, қазбаларды ашық шығару өндірістерінде, қара және түсті металлургия кәсіпорындарында, энергетикалық кешендерінде т.б. ең көп тараған кәсіптік зиян болып отыр.

Курстық жұмыстың негізгі мақсаты өндірістік жағдайларындағы шаңдарды зерттеу (көздерін және шаңның түзілу себептерін, олардың гигиеналық сипаттамасын), физиологиялық ауытқулар мен кәсіптік аурулардың этиологиясындағы шаңның ролін анықтау және жұмысшыларды одан қорғау бойынша шараларды тұжырымдау сұрақтары еңбек гигиенасы бөлімшесінің санитарлық дәрігерінің ағымды санитарлық қадағалау саласындағы жұмысының маңызды бөлігін алады.

Қазіргі кезде Қазақстанда өндірістік орындардың көп салуынан көп мөлшерде шығарылып жатқан өндірістік шаң мәселесі өзекті болып отыр. Еліміздің көптеген аймақтарында шаңның ақырғы шекті концентрациясы шамадан тыс болып жатқан факторларда кездеседі. Бұндай факторлар әсіресе ірі өнеркәсіп, өндіріс орындары бар елді мекендерде тіркеледі. Атап айтқанда Алматы, Қарағанды, Кентау, Жезқазған, Атырау, Шымкент және тағы басқа қалаларда. Ал батыс Қазақстан, яғни Каспий маңы, мұнай өндіру мен өңдеу, металлургия, құрылыс материалдары және тағы басқа да салаларға маманданған. Бұл аймақтағы негізгі мәселелер—табиғи ортаның шаңнан ластануы, радиактивті қалдықтармен ластануы адамның денсаулығына және экожүйелерге әсер етіп, шөлдену процестерінің жүруіне, тыныс алу жолдарының қабыну аурулары мұнай өндіретін аудандарда, орташа саны басқа облыстармен салыстырғанда жоғары. Өндірістік шаң ортасында жұмыс істеп жүрген жұмысшылар кәсіби ауруларға жылдан жылға көптеп шалдығу факторлары тіркелген, ал кей кездері өндірістік шаңдардың аса қауіпті түрі таралған уақытта адам өлу оқиғаларыда кездеседі.

Жалпы алғанда өндіріс орындарындағы өндірістік шаңның қоршаған ортаға және оның адам ағзасына әсері, шаңның алдын алу шаралары қазіргі таңда өзекті мәселелердің біріне айналып отыр.

I тарау өндірістегі шаңдану және газданудың гигиеналық нормалау мен бағалау және олардың алдын алу әдістері

1.1 Шаңның жіктелуі

Аэрозольдер – ол дисперстік ортадан (негізінде ауадан) және ауада қалқымалы күйде болатын көптеген ұсақ, қатты және сұйық бөлшектерден тұратын дисперстік фазадан құралған аэродисперсті жүйелер, Өндірістік шаң осындай каллойдық жүйелердің бірі болып келеді.Өндірістерде қатты заттардың дисперленуі көптеген технологиялық процесстерде болуы мүмкін. Қопаруда, соғуда, тегістеуде, кесуде, ұнтақтауда, жонуда т.б. көптеген операцияларда. Осының нәтижесінде шаңның түзілуі өндірістерде ең көң тараған процесс болып отыр. Өнеркәсіптік шаңдарды жіктеу оның жаратылу тегіне, шаң бөлшектерінің өлшемдеріне және адам ағзасына әсер ету сипаты бойынша жүргізіледі (1кесте)

Түзілу механизмі бойынша аэрозольдер дезинтеграция аэрозольдеріне және конденсация аэрозольдеріне бөлінеді.

Дезинтеграция аэрозольдері – олар қатты заттарды ұнтақтауда пайда болады (басқаша-ұнтақтау аэрозольдері деп атайды). Дисперстік фаза бөлшекерінің формалары әрқашанда дұрыс (біркелкі) болмайды, олардың өлшемдері әрқилы-ультрамикроскоптіктен бастап өлшемдері айтарлықтай бөлшектерге дейін.

Конденсация аэрозольдері – олар балқытылған заттардың буларының конденсациясында пайда болған аэрозольдер. Олардың бөлшектерінің формалары көбінесе домалақ немесе дұрыс кристаллдық түрде болады. Металл буларын ауада салқындатуда металлдардың және олардың тотықтарының конденсация аэрозольдері пайда болды. Металлдардың хлорлық тұздарының ауада ыдырауында және гидролизінде күрделі бу-газ-аэрозольді қоспалары пайда болады, мұнда дисперстік фазасы элементтердің тотықтарының қатты бөлшектерінен және тұз қышқылы тұмандарының бөлшектерінен тұрады, ал дисперстік орта-ауадан, будан, хлордан және ауадағы оттегімен және су буларымен реакциясында түзілген басқа қоспалардан тұрады.

Жаратылыс тегі бойынша шаңдар –органикалық, бейорганикалық және аралас деп ажыратылады.

Органикалық шаңдар – табиғи жануарлық текті (сүйек, жүн, тері) немесе өсімдік текті (ағаш, мақта, зығыр, ұн, қант т.б.) және жасанды-пластмасса, резина, смолалар, бояулар және басқа синтетикалық өнімдерінің шаңдары. Бейорганикалық шаңдар – минералдың (кварцтік, силикаттық, асбестік, цементтік, фарфорлық т.б.) және металлдық) мырыш қорғасын, сынап, темір, марганец, хром т.б.) шаңдары.

Араласты шаң түрлеріне металлургия кәсіпорындарында, химиялық және басқа өндірістерінде түзілуші шаңдарды жатқызады. Олар өздерінің құрамы бойынша араласты болып келеді. Мысалы: топырақ шаңы минералдық және органикалық компоненттерден тұрады, өсімдік текті шаңның құрамында минералдық қоспалардың бөлшектері болады, металладр мен қоспаларды өндіру және өңдеу өндірістердегі шаңның құрамында минералдық және металлдық қоспалары болады.

Дисперстігі бойынша шаңдарды былай ажыратады:

1. Ұсақ дисперсті және ультрамикроскопиялық (өлшемдері 0,25 мкм дейін);

2. Орташа дисперсті немесе микроскопиялық (өлшемдері 0,25 тен 10 мкм дейін);

3. Ірі дисперсті (өлшемдері 10 мкм жоғары).

Шаң, көптеген бөлшектерден тұратын жүйе ретінде, ең бірінші кезекте, дисперстік дәрежесімен сипатталады, яғни дисперстік фазадағы бөлшектердің өлшемдері мен аэрозольдің көлеміндегі олардың меншікті салмағымен. Шаңдардың дисперстік дәрежесі оларың құрамындағы бөлшектердің ауада өзін қалай ұстауын анықтайды. Мысалы, түтіннің құрамындағы бөлшектердің өлшемдері 0,01 ден 0,1 мкм дейін, яғни молекуланың өлшеміне жақын, сондыұтан олардыңбөлшектері броундық қозғалыста болады. Осының нәтижесінде, бөлшектердің соқтығысу ықтималы жоғары болып,олар коагуляцияланып өлшемдері маңызды ұлғайып, Ньютонның (егер бөлшектер үлкен болса-өкпіндеу арқылы) немес Стокстің (егер бөлшектер үлкен болмаса – біралыпты жылдамдықпен) заңыына сәйкес шөгеді. Түтіндерден басқа аэрозольдердің конденсацияларының флокуляциялану және олардың кангломеранттарының шегу қабілеті бар. Шаңның тыныс алу органдарында ұсталып қалуы мен оның ішінде таралуы шаңның дисперстігіне байланысты. Бөлшектердің өлшемі ұлғайған сайын, олардың тыныс алу органдарында ұсталып қалуы мен оның ішінде таралуы шаңның дисперстігіне байланысты. Бөлшектердің өлшемі ұлғайған сайын, олардың тыныс алу органдарында ұсталып қалуының жалпы пайызы өсе түседі. Мұнда, алвеолаларда 5 мкм өлшемнен төмен, әсіресе 1-2 мкм бөлшектер ұсталынып қалады. Керісінше, жоғағы тыныс жолдарында ұсталып қалған бөлшектердің пайызы, олардың өлшемдері ұлғайған сайын өсе түседі.

Өкпелердегі шаңды лимфа жүйелері арқылы шығаруда шаң бөлшектері өлшемінің маңызы өте зор. Мысалы: ультрамикроскопиялық шаңдар (өлшемі 0,1 мкм төмен) альвеолардан шаңдық клеткалары арқылы лимфа жүйелерімен жеңіл әкетіліп, лимфа түйіндерінде ұсталмай, өкпелерден шығарылады. Ал 1-2 мкм өлшеміндегі бөлшектер, керісінше, лимфа аппараттарында ұсталып қалуына бейімді келіп, олардың пневмокониялық әсерін неғұрлым жоғарылатады. Кварц шаңдарымен жүргізілген арнаулы сынақтардың нәтижелері 1-2 мкм өлшемдегі бөлшектердің фиброгендік әсері өте жоғары екендігін көрсетіп отыр. Қазіргі таңда гигиеналық тұрғыдан ең тиімдісі ретінде Н.А. Фукстің ұсынған жіктемесі қабылданған, ол азды-көпті шамада аэрозольдердің маңызды физикалық-химиялық ерекшеліктерін ескерген. Н.А. Фукстің терминологиясы бойынша нағыз шаңға (тозаңға) дисперстігіне байланыссыз, қатты бөлшектердің дезинтеграция аэрозольдері жатады, ал түтіндерге қатты дисперсті фазадағы конденсация аэрозольдер жатады, ал тұмандарға – олардың пайда болу тегіне және дисперстігіне байланыссыз, сұйық дисперстік фазадағы барлық аэрозольдер жатуы керек (табиғи немесе жасанды су тұмандары).

Өндірістік шаң (немесе аэрозолдар) дегеніміз – өндірістік процесс кезінде жұмыс аумағындағы ауада пайда болатын және адам организіміне кері әсер ететін майда қатты бөлшектер немесе әртүрлі өндірістік процесстерден туындаған ұсақ дисперсиялы бөлшектер. Өндірістік шаң аэрозолдардың бір түрі болып табылады, яғни ол қатты және сұйық бөлшектерден тұратын дисперсті жүйе. Газды ортада соның ішінде аэрозолдың қатты бөлшектерінің дисперсті жүйесіне бөлінеді. Инженерлік іс-тәжірбиеде өлшенген аэрозолдардың бөлшектерін тек қана шаң деп атамайды. Сонымен қатар әртүрлі типтегі шаңды бөлшектерді атайды. Шаңдар өздерінің қасиеттеріне байланысты бірнеше топтарға бөлінеді.

Құрамы бойынша шаңдар үшке бөлінеді:

1. Органикалық

2. Жануарлардан, өсімдіктерден, ағаштардың бөлінуінен пайда болады. Бұл шаң түрінің қауіпі аз болады.

3. Бейорганикалық

4. Жасанды материалдардың шаңдары және де минералды шаңдар болып табылады.

5. Аралас

Бұл типке жататын шаңдар органикалық та, бейорганикалықта болып келеді, яғни екі шаң түрінің қосылысы болып табылады. Аталған шаң түрінің қауіпі құрамындағы қай шаңның басымдылығымен анықталады.

Типіне байланысты шаңдар екіге бөлінеді:

1. Дезинтеригациялы шаң – ұсақтау, ұнтақтау, кесу, майдалау және тағыда сол сияқты механикалық процесстерде пайда болады. Ол полидисперсиялығымен ерекшеленеді және дезинтеригациялы шаңның формасы болмайды. Дезинтеригациялы шаң қауіптілігі жағынан орташа деңгейде болып келеді.

2. Конденсациялы шаң – ерітінділер массаларының буларын (металдар, тұз ерітінділері және т.б.) конденсациялағанда және салқындатқанда пайда болады. Бұл жағыдайда түзілген шаң бөлшектері шеңбер, сопақша тәрізді формада болады және шаң бөлшектері жоғарғы дисперсиялығымен ерекшеленеді.

Өлшемі бойынша шаңдар үш топқа бөлінеді:

1. Үлкен дисперсиялы шаңдар – бөлшектері 10 мкм-ден жоғары. Ауада өте үлкен жылдамдықпен таралады.

2. Бөлшектерінің өлшемі 0,1-10 мкм болатын шаңдар – ауада тұрақты жылдамдықпен қозғалады және шартты түрде тұман деп те атайды.

3. Бөлшектерінің өлшемі 0,1 мкм-ден аз болатын шаңдар – ауада броундық жылдамдықпен қозғалады. Мұндай өлшемдегі шаңдар газ молекулаларының қасиеттерін иемдене бастайды, яғни ауа құрамында ретсіз қозғалысқа түседі.

Шаңға биологиялық түрде әсер ететін факторлар: дисперстілігі, формасы, электрлік заряды, ерігіштігі, активті агентті биологиялық қоспалар (аллегендер, микробтар және т.б).

Майда дисперсті шаң бөлшектерінің физикалық және химиялық белсенділігі мен адсорбициялығы өте жоғары болып келеді.

Шаңның сипаттамасы мен тиімділігі олардың зарядтылығына байланысты болады. Зарядталған шаңдардың бөлшектері адамның ағзасында нейтрондарға қарағанда көп уақыт тұрады. Сондықтан басқа жағдайларға қарағанда олар ағзаға өте қауіпті және зиян болып келеді. Шаңдардың туғызатын қауіпі олардың ерітіндісіне, қаттылығына, шаңның формасына байланысты.

Ұнтақтау мен бөлшектеу нәтижесінде пайда болған шаңның қатты бөлшектері зарядталады. Сонымен қатар шаң бөлшектері абсорбация кезінде және шаң бөлшектерінің өзара соқтығысуларынан, шаң бөлшектерінің қатты бетке үйкелісінен зарядталады. Зарядталудың полярлығы шаңның химиялық құрамы мен шаңның пайда болуына тәуелді.

Зарядталған шаң бөлшектері қалыпты шаң бөлшектерімен салыстырғанда 2-8 есе белсенді болып келеді және интенсивиті түрде фагоцитирленеді. Сонымен қатар бір аттас зарядталған шаң бөлшектері әртүрлі аттас зарядталған шаң бөлшектерімен салыстырғанда ауа құрамында ұзақ сақталады.

Егер шаң бөлшектері қозған күйде әртүрлі зарядты болса, онда шаң бөлшектері бір-біріне тартылып тез шөгеді.

Ылғалдылықтың көбеюі әсерінен электрозарядталған шаң оңай әрі берік үлкен алгомераттарға бірігеді. Осындай әдісті практикада электрлі зарядталған шаңдарды ылғалдату үшін қолданады.

Адам ағзасына әсер етуіне байланысты өндірістік шаңдар:

1. Тітіркендіргіш шаңдар – минеральды, металлды, ағашты, полимерлі болады.

а) минералды тітіркендіргіш шаң – әртүрлі технологиялық операциялар (ұнтақтау, араластыру, тасымалдау және т.б.) кезінде пайда болады (құмды-кварцты, корундық шаңдар).

б) металлды тітіркендіргіш шаң – темір, мыс, цинк, алтын және т.б. металлдарды механикалық түрде өңдегенде пайда болады.

в) ағашты тітіркендіргіш шаң – ағаштарды өңдеу кезінде пайда болады.

г) полимерлі тітіркендіргіш шаң – полимерлерді (полиэтилендер, фенолформальгидтер, полистирольдар және т.б.) өңдудің технологиялық процесстерінің кез келген деңгейінде пайда болады.

2. Токсинді шаңдар – құрамы хмиялық элементтер қосылыстарынан тұрады және өте қауіпті болып келеді. Егер адам осындай шаңмен дем алса немесе бұл шаң теріге қонса, онда улы әсері ағзаға тарайды. Ауыз қуысында еріп, тыныс алу жолдарының шырышты қабықшасында және асқорыту жолдарында сұйық у ретінде әсер етеді.

Майда дисперсті шаң жарылыс қауіпті болуы мүмкін. Бұл жағдайда «жанғыш шаң» терминін қолданған дұрыс. «Жаңғыш шаң» - газды ортада қозған немесе тұнған күйде өлшемі 850 мкм-ден кем емес бөлшектен тұратын, ауада қалыпты күйде өздігінен жанатын майда дисперсті жүйе. Шаңның жарылғыштығы оның көлемінің үлкендігіне, ауа құрамындағы концентрациясына, жарылыс детонациясына, қоспадағы оттегі мөлшеріне және т.б. факторларға байланысты.

Жарылғыштық деңгейлеріне байланысты шаңдар үш классқа бөлінеді:

1. I- оңай жаңғыш шаңдар, яғни өрт тез таралатын. Жануды тудыратын фактордың елеусіз болуы да жеткілікті, мысалы шырпының оты. Жалыны аумаққа тез таралады.

2. ІІ- жаңғыш шаңдар, жоғары температуралы жылуды немесе ұзақ уақыт әсер ететін жану көзін қажет етеді. Жалынының таралуы арнайы отын көзін қажет етеді.

3. ІІІ – өндірістік жағдайда жанбайтын шаңдар. Бұл шаң ауада баяу таралады немесе көптеген жанбайтын бөлшектерден тұрады. Көп жағдайда мұндай шаңдарды қаіпсіз шаңдар қатарына жатқызады.

Шаңның физикалық және химиялық құрамы дисперстілігімен, бөлшектердің формасымен, химиялық құрамымен анықталады. Шаңның физикалық құрамынан химиялық құрамы өте маңызды болып келеді. Себебі химиялық құрамында кездесетін химиялық элементтердің әсер ету деңгейлері өте күрделі болып келеді.

Ауа құрамындағы шаң бөлшектерінің дисперстілігі мен таралуы. Өлшемі 200 мкм-ден үлкен шаң бөлшектері бүкіл әлемдік тартылыс заңына сәйкес ауада өспелі жылдамдықпен тез шөгеді. Ал өлшемі 200 мкм – 0,1 мкм шаң бөлшектері ауа тарапынан кедергілерге соқтығысады және елеусіз тұрақты жылдамдықпен (мм/сағ, см/сағ) басылады. Өлшемі 0,1 мкм-ден кіші шаң бөлшектері ауада ұдайы ретсіз қозғалыста болады және олар ауа құрамында қалқып жүреді. Осыған байланысты шаң бөлшектерінің өлшемдері неғұрлым кіші болса, онда ол соғұрлым ұзақ уақыт ауа құрамында сақталады деген тұжырым жасалды.

Өндірістік шаңдардың дисперстілік дәрежесі шаңның пайда болуына байланысты. Жаңа пайда болған конденсация шаңдарының өлшемі 1 мкм-ден кіші болады. Уақыт өте келе шаң бөлшектері агрегацияланып шөгеді. Ал дезинтеграция шаңдарының өлшемі шаңның пайда болуына әкелген факторларға байланысты. Шаңның пайда болуына әкелген фактор неғұрлым қатты және ұсақтау неғұрлым интенсивті болса, онда шаң бөлшектерінің дисперстілік дәрежесі соғұрлым жоғары болады.

Шаң бөлшектерінің шөгу жылдамдығы оның формасы мен құрамына байланысты болып келеді. Бөлшектері дөңгеленген шаңдар жылдам шөгеді. Тығыз, ірі бөлшекті, ұшты шаң бөлшектері (көп жағдайда дезинтеграция шаңдары) де тез басылады. Шаңның тез шөгуі оның бөлшектерінің көлеміне тікелей байланысты. Егер шаң бөлшектері үлкен болса, онда шаң тез шөгеді. Ал егер шаң бөлшектері майда болса, онда шаң баяу шөгеді.