5. Теоретичні основи

Умови праці на робочих місцях виробничих при­міщень або майданчиків складаються під дією великого числа факторів, різних по своїй природі, формам проявлення, характеру дії на людину. Серед різних факторів виробництва, які можуть спричиняти певні дії на людину виділяють шкідливі і небезпечні ви­робничі фактори.

Небезпечний виробничий фактор (ГОСТ 12.0.002-80) — це такий, дія якого на працюючого у певних умовах призводить до травми або іншого раптового пошкодження здоров'я.

Шкідливий виробничий фактор — це такий, дія якого на працюючого у певних умовах призводить до захворювання.

Упродовж життя на людину діють різноманітні чинники, які змінюються за інтенсивністю та часом дії. Серед них є ті, що супроводжували людину на всіх етапах її розвитку і внаслідок адаптаційних процесів. Без них сьогодні організм існу­вати не може. Для таких чинників, зокрема життєво-необхідних (кисень, температура, мікроелементи та ін.), існує оптимальна ве­личина інтенсивності дії, значне відхилення від якої приводить до шкідливої дії на організм людини.

В сільському господарстві широко застосовуються шкідливі речовини. За ступенем впливу на організм їх поділяють на «чотири класи небезпечності» (табл. 5.3): 1 — речовини надзвичайно небезпечні, 2 — речовини високонебезпечні; 3 — речовини помірно небезпечні, 4 - речовини мало­небезпечні). Клас небезпеки шкідливої речовини визначається за низкою показників, для кожного з яких встановлені нормативні значення (табл. 5.2).

Гранично припустима концентрація (рис.1) шкідливих речовин, мг/м³, у повітрі робочої зони не повинна перевищувати величин, зазначених у табл. 1, 2.

Рисунок 1 - Залежність ефекту дії чинника від його інтенсивності

Характерними є дві дози: летальна і граничнодопустима.

Летальній дозі відповідає така інтенсивність дії чинника, яка за певний час призводить до смерті 50 осіб із 100, які підпа­дали під дію чинника. Зауважимо, що летальна доза не є постійною величиною і її значення залежить від інтенсивності дії чинника чи часу дії.

Граничнодопустимій дозі відповідає така інтенсивність дії чинника, яка за весь період життя людини не викликає змін у ор­ганізмі, що виявляються сучасними методами діагностики у нинішнього і наступних поколіннях.

Оскільки час дії приблизно однаковий - середня тривалість життя, - то на практиці встанов­лені граничнодопустимі рівні інтенсивності дії чинників, вище від яких виявляється їхній небезпечний чи шкідливий вплив на лю­дину. Наприклад, граничнодопустима концентрація шкідливих речовин в атмосфері, у воді та у повітрі робочої зони.

При одночасному впливі декількох шкідливих речовин сума відносини фактичних концентрацій кожного з них до їх ГПК не повинна перевищувати одиниці.

Запиленість

Дослідження показують, що діапазон концентрації пилу при виконанні сільськогосподарських робіт є достатньо широким. Найбільша запиленість спостерігається при оранці, культивації, боронуванні, посіві озимих і ярових культур. Так, вміст пилу при культивації може перевищувати 500 мг/м³, при збиранні - 300 мг/м³. За даними досліджень, проведених в Швеції, запиленість в зоні дихання оператора досягає 24,7 мг/м³, причому близько 5% пилу з навколишнього повітря з розміром частинок від I до 100 мм проникає в кабіни тракторів і комбайнів. Гранично допустима концентрація пилу в робочій зоні (залежно від виду речовин і вмісту двоокису кремнію) не повинна перевищувати 1-10 мг/м³. Методи визначення вмісту пилу і відповідні вимірювальні засоби визначені ГОСТ 12.2.002-81 і ГОСТ 12.1005-76.

Запиленість повітря залежить від вологості і структури ґрунту, напряму і швидкості руху агрегату, вітру і ін. Це обумовлює значні коливання її протягом зміни і необхідність визначення середньої концентрації пилу протягом тривалого періоду. Тому розроблено пристрій ОПВ-2 для відбору проб пилу з повітря за зміну шляхом його прокачування насосом через аналітичний аерозольний фільтр типа АФА. Об'ємна витрата повітря встановлюється по ротаметру регулювальним вентилем. Час відбору визначається лічильником часу з моменту включення приладу ОПВ.

Конструкційні особливості приладу ОПВ (наявність лічильника, портативність) роблять його зручним в роботі, дозволяють застосовувати в польових умовах на мобільних об'єктах без присутності лаборанта, а збільшення часу відбору проб до 10 годин дає можливість вимірювати інтегральну величину запиленості повітря за зміну, тобто отримувати якісно новий показник умов праці механізаторів.

При проведенні аналізів повітряних середовищ робочих приміщень і атмосферного повітря заслуговує уваги 4-канальна повітродувка, що забезпечує одночасний відбір чотирьох проб для аналізу різних домішок в інтервалах швидкостей 0,1-1 і 0 - 20 л/хв.

Не передній панелі повітродувки розташовані: тумблери для пуску і зупинок агрегатів; резистори з ручками для регулювання навантаження електродвигуна; індикатори продуктивності агрегатів з ротаметрами (індикаторами швидкості проходження повітря відібраної проби); ручки вентилів ротаметрів для регулювання швидкості відбору проб; штуцери для приєднання гумових трубок з поглиначам або патронів з фільтрами, пробки випускного каналу.

Пристосування для і вимірювання продуктивності вентиляторів за допомогою анемометра чашкового MC-I3 складається з основного патрубка, в середню частину якого вмонтований чутливий елемент. На одному кінці основного патрубка закріплений гумовий ущільнювач, на другому-гнучкий патрубок збільшеного діаметру з кільцем ущільнювача. Анемометр призначений для вимірювання швидкості потоку повітря в горизонтальній площині, а гнучкий патрубок дозволяє змінювати напрям потоку повітря, що поступає від вентилятора. Маса пристосування 0,8 кг.

Кратність повітрообміну в кабіні за годину роботи визначають відношенням продуктивності вентилятора до внутрішнього об'єму кабіни. Тарування і перевірку пристосування проводять в аеродинамічній трубі.

Вміст шкідливих речовин в зоні дихання операторів визначається методами та приладами відповідно до ГОСТ 12.2.002-81, ГОСТ 12.1.005-76, ГОСТ I2.I.0I4-79 і ГОСТ I2.I.016-79.

При роботі машинно-тракторних агрегатів, де джерелом потужності є двигуни внутрішнього згорання, оцінка вмісту шкідливих речовин в повітрі робочої зони проводиться за вмістом окисли вуглецю, метод визначення якого заснований на реакції відновлення срібла в аміачних розчинах азотнокислого срібла при взаємодії з окислом вуглецю.

При випробуванні протравлювачів, обприскувачів, обпилювачів застосовується пристрій відбору токсичних речовин (ОТВ) з повітря, яке дозволяє з великою точністю відбирати (за допомогою поглиначів) одночасно дві проби в польових умовах як на стаціонарних, так і мобільних об'єктах . Час безперервного відбору проб повітря складає не менше 10 г.

Стан робочого середовища механізатора і ступінь комфортності оцінюються по величині вмісту шкідливих речовин в робочій зоні в рівні гранично-допустимих концентрацій по ГОСТ 12.1.005-76.

Загазованість повітря шкідливими домішками визначають за допомогою індикаторних газоаналізаторів СО, УГ-2, газовизначника ГХ-2, а концентрацію пестицидів — за допомогою хроматографа.

Універсальний газоаналізатор типу УГ-2 (рис.2) призначений для кількісного визначення 14 видів шкідливих домішок, що утримуються в повітрі виробничих приміщень, а також для індикації місць витоку аміаку.

Принцип дії приладу заснований на зміні довжини пофарбованого стовпчика індикаторного порошку в процесі просмоктування досліджуваного повітря через індикаторну трубку.

Варто пам'ятати, що аналізованому газу при аналізі можуть заважати інші гази: парам бензину — окис вуглецю, сірчистий газ, неграничні вуглеводи, бензол і його гомологи; аміакові — пари кислот і лугів; сірководневі — меркаптани і т.д.

У цьому випадку перед індикаторною трубкою установлюють скляні фільтри з набором поглиначів речовин, що заважають.

Таблиця 1 – Норми умов праці

Фактори, що впливають на продуктивність праці			Норма		Допустимі зна­чення
Санітарно-гігієнічні умови
Обмін повітря на одну людину, м3/ч			20-60 та більше (в залежності від об’єму приміщень
Гранично-припустима концентрація шкідливих речовин, мг/м3:
1			2		3
запиленість — наявність у повітрі пилу:
кварцевої			1,0
борошняної			6,0
тютюнової, чайної			3,0
гексахлоранової			0,05
загазованість — наявність у повітрі пари:
аміаку			20
окису вуглецю			20
бензину			100
Рівень звуку, дБА			45...80		85
Рівень звукових тисків, дБ (у залежності від частоти та умов середовища)			40... 99		100
Таблиця 2. - Клас небезпечності шкідливих речовин (ГОСТ 121.007-76)
Найменування показника	Норми для класу небезпечності
1	2		3		4
Гранично допустима концентрація (ГДК) шкідливих речовин у повітрі робочої зони, мг/м3	< 0,1	0,1-10		1,1-10,0		>10,0
Середня смертельна доза при введенні у шлунок (ССДШЛ), мг/кг	< 15	15-150		151-5000		>5000
Середня смертельна доза при нанесенні на шкіру (ССДШК), мг/кг	< 100	100-500		501-2500		>2500
Середня смертельна концентрація в повітрі (ССК), мг/м3	< 500	500-5000		5001- 50 000		>50 000
Коефіцієнт можливості інгаляційного отруєння (КМІО)	300	300-30		29-3		<3,0
Зона гострої дії (ЗГД)	<6,0	6,0-18,0		18.1-54		>54,0
Зона хронічної дії (ЗХД)	>10,0	10,0-5,0		4,9-2,5		<2,5

Рисунок 2 – Газоаналізатор УГ-2:

1 – корпус; 2 – шток; 3 – індикаторна трубка; 4 – фільтр; 5 – лінійка; 6 – ящик; 7 – кришка; 8,9 – ампули; 10–17 – прилади для заповнення індикаторних трубок; 18 – індикаторні трубки.

Оцінюють запиленість повітря гравіметричним методом:

- вимірюють у мг масу пилу, що утримується в 1м³ повітря. Для цього анемометром або ручною помпою перекачують деяку кількість повітря, яке вимірюється газовим лічильником, через фільтр-алонж (рис.3), заповнений скляною ватою. Відношення маси затриманого пилу до об’єму повітря, яке перекачане, і визначає його утримання у повітрі.

П

ил також характеризується хімічним складом та дисперсністю. Її оцінюють під мікроскопом на склі, на яке пил осідає з відомим об’ємом.

Рисунок 3 – Алонж: 1- скляна трубка; 2 – гумова пробка; 3 – шар скловати; 4 – металева сітка; 5 – кришка.

Алонж (рис. 3) — це металевий корпус у вигляді лійки. У розширену частину вставляють паперові фільтри. Нестандартний алонж представляє скляну трубку 1 із звуженим кінцем. У скляну трубку укладають металеву сітку 4 або шматочок марлі, що запобігає засмоктуванню пилу або фільтра (вати) в аспіратор. Потім укладають скловату 3 (шар товщиною 3...4 см). Алонж закривають гумовою пробкою 2 і кришкою 5.

Запиленість повітря на робочих місцях (у приміщеннях, у кабінах тракторів або комбайнів) визначають за допомогою аспіратора моделі М-822.

Пил також характеризується хімічним складом та дисперсністю. Вміст пилу у повітрі оцінюють ваговим і лічильним методом.

Ваговий метод служить для визначення маси пилу, який міститься у одиниці об’єму повітря. Для цього зважується спеціальний фільтр до і після протягування через нього деякого об’єму запиленого повітря, а потім підраховують масу пилу.

Вагова концентрація пилу визначається за формулою:

(1),

де Р – маса фільтру до відбору проби, мг;

Р₁ – маса фільтру після відбору проби, мг;

V₀ – об’єм повітря, м³, протягнутого через фільтр, приведений до нормальних умов, тобто до такого об’єму, який би він займав при температурі 0⁰С і тиску 760 мм рт. с., м³.

(2),

де V_t – об’єм повітря, протягнутого через фільтр при температурі t і тиску В;

В – барометричний тиск у місці відбору проби, мм рт. ст.

t - температура повітря у місці відбору проби, ⁰С.

Недоліком вагового методу є те, що він не дає уявлення про якісну характеристику пилу, без якої неможлива повна гігієнічна оцінка запиленості. Одна й та ж вагова кількість пилу може бути при наявності у повітрі невеликої кількості крупних часток і множині дрібних. А з точки зору поведінки пилу у повітрі і впливу її на організм людини ці випадки цілковито відмінні.

Лічильний метод визначення служить для визначення кількості пилинок, що містяться у 1 см³ повітря.

Підрахування пилинок ведуть за допомогою мікроскопу. Для чого пил, який міститься у визначеному об’ємі повітря, попередньо осаджують на предметне скло.

Розрахунок ведуть за формулою:

(3),

де Х – кількість пилинок, що визначаються, у 1 см³ об’єму повітря, яке досліджується;

N - загальна кількість пилинок у ємкості;

V - об’єм ємкості, см³;

к - кількість клітин (полів зору) у 1 см² окуляра мікроскопа;

п_сер- середня кількість пилинок, що підраховуються у п’яти різних полях окуляр-зору мікрометру;

F - площа основи ємкості, см²;

h - висота ємності, що дорівнює 3 см.

Як експрес-метод може бути застосована спеціальна фотоелектрична апаратура.

Фотоелектричний метод базується на використанні спеціально сфокусованого променя світла від штучного електричного джерела, який проходить через обмежений простір (камеру), заповнений запиленим повітрям. Промінь світла падає на фотоелемент, від кількості пилу у камері змінюється щільність світлового потоку, що в свою чергу, призводить до зміни електричного струму, яку фіксує гальванометр.

Електричний метод побудований на створенні електростатичного поля, що може діяти на частинки пилу досліджуваного повітря. Маючи переважно від’ємний заряд, вони під дією електростатичного поля осаджуються на спеціальних пластинах-електродах. Через певний період електроди обчищають і зважуванням визначають кількість пилу у повітрі.