Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Аэрология горных предприятий. Пыль и ее опасность в промышленности

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
ся в Египте и Месопотамии войск. Свинцовые соединения, например углекислый свинец (PbCO
) и окись свинца (PbO),
3
одинаково растворимы как в кислом желудочном соке, так и в щелочных выделениях выстилающей дыхательные орга­ны слизистой оболочки. Случаи отравления свинцом преоб­ладают среди плавильщиков свинца, маляров, рабочих, за­нятых в керамическом производстве, и среди лиц, занятых растиранием и упаковкой свинцовых красок. Было установ­лено, что непосредственное отравление соединениями мы­шьяка и ртути зависело от всасывания стенками желудка и кишечного тракта пыли, содержащей мышьяк или ртуть.
Наконец, пыль может воздействовать на работающего не­посредственно через кожу или слизистые оболочки. Пыль может оказывать раздражающее действие, вызывая такие заболевания, как экзема, фурункулез и даже рак. Некото­рые соединения свинца могут всасываться кожей и вызывать хроническое или острое отравление организма. Существу­ют такие виды пыли, как, например, пыль коры «quillaia» (мыльного дерева) или едкого натра, которые сильно раздра­жают слизистую оболочку глаз и носоглотки и причиняют большие страдания. Кожные заболевания преобладают сре­ди работников, имеющих дело с пылью, например сахарной, металлической и мучной. У рабочих, занятых переработ­кой сахара, очень часто разрушаются зубы. Конъюнктивит, отит, и другие воспалительные лор-заболевания часто встре­чаются у работников, занятых на производстве извести, из­делий из конского волоса, лакокрасочных изделий, столяр­ных и фрезерных изделий и на цементных заводах.
3.2. Болезни, вызываемые вдыханием пыли
Дыхательные органы начинаются с носа, далее они пред­ставлены носовой полостью, носоглоткой, глоткой и горта­нью, затем следует трахея, бронхи, бронхиолы и, наконец, альвеолы, или легочные пузырьки. Легкое можно сравнить
51
с большой губкой, все воздухоносные камеры которой свя­заны друг с другом проходящими внутри легкого воздухо­носными проходами – бронхиолами. Основные два бронха (всей легочной системы) берут начало от нижнего конца тра­хеи. Стенки альвеол переполнены кровеносными сосудами и, вместе взятые, обладают весьма обширной поверхностью. Именно сквозь такие стенки альвеол происходит насыщение крови кислородом.
Природа весьма тщательно позаботилась о создании предохранительных мер, затрудняющих проникновение пыли в легкие, а также и о способах удаления пыли из лег­ких в случае ее попадания в них. По внутреннему строению своему носовая полость функционирует как фильтр – при вдыхании пыльного воздуха большая часть пыли, особен­но крупнодисперсной, оседает на стенках носовой полости. Воздухоносные пути выполняют определенные функции: проведение воздуха, его очищение благодаря наличию во­лос в преддверии носовой полости и ресничек на поверхно­сти эпителиоцитов, а также увлажнение воздуха – секретом слизистых желез и бокаловидных клеток, и его нагревание – за счет теплообмена с богатой сосудами слизистой оболочкой.
Стенки бронхов и бронхиол выстланы слоем эпители­альных клеток, несущих на своей свободной поверхности множество микроскопических ресничек. Эти реснички на­ходятся в постоянном колебательном движении, причем на­правление колебаний таково, что все мелкие частицы, как жидкие, так и твердые, стремящиеся осесть на стенках брон­хиальных трубок, выбрасываются из легких наружу.
Таким образом, при нормальных условиях только мель­чайшие частицы достигают воздухоносных пространств лег­ких. При глубоком и частом вдыхании в эти органы попа­дают большие количества пыли, а также в легкие получает доступ и более крупнодисперсная пыль. То же самое имеет место и в тех случаях, когда из-за повторных простуд и ката­ральных заболеваний легочной системы выстилающий брон­хиальное древо реснитчатый эпителий отмирает, вследствие
52
чего временно утрачивается защитная функция этого слоя. Достигшие альвеол пылевые частицы вначале лежат в них свободно, вскоре, однако, их захватывают клетки иммунной системы – фагоциты и макрофаги, отделившиеся от эпите­лиальной выстилки альвеол или проникшие в альвеолы че­рез их нежную стенку из крови.
Фагоциты продолжают «заглатывать» все новые и но­вые частицы пыли, пока не окажутся плотно набитыми ими. Часть фагоцитов сохраняет связь со стенками альвеол, дру­гие отделяются от них и, в случае большого скопления пыли, могут оказаться настолько многочисленными, что заполня­ют собою просвет альвеол.
Фагоциты, заполненные пылью, бактериями, вирусами или иными чужеродными веществами, при кашле с мокро­той удаляются из дыхательных путей. Мокрота зачастую мо­жет состоять не из фагоцитов, а из слизи и секрета альвеол и бронхов – сурфактанта, и собственных слизистых веществ, с помощью которых, без вмешательства макрофагов, проис­ходит самоочищение легких от пыли и других инородных тел. Мелкодисперсные аэрозоли могут проникать сквозь аль­веолы в капилляры, а по ним – уже в кровяное русло, и ока­зывать определенное воздействие в зависимости от концен­трации частичек и их действующего вещества (основы).
Итак, при нормальных условиях легкие обладают спо­собностью к самоочищению – клиренсу, в том числе и от не­которых видов пыли, даже если последняя и прошла сквозь бронхи и проникла в альвеолы.
Гораздо опаснее вдыхание таких твердых частиц, как распыленные частицы песчаника, кремня, карборунда, гра­нита или мрамора, поскольку удаление их путем фагоцитоза происходит с трудом, вследствие чего стенки альвеол прихо­дят в состояние хронического воспаления. В них появляются узелки уплотненной фиброзной ткани. Сходные изменения происходят также вблизи бронхиол и кровеносных сосудов. Такое развитие фиброзной ткани в легком вызывает уплот­нение его. Оно теряет свою эластичность и становится совер-
53
шенно непригодным для дыхания. Впоследствии у человека, долгое время вдыхающего такую пыль, возникает пневмоко­ниоз. Пневмокониозы – группа заболеваний, вызываемых воздействием аэрозолей с большим количеством SiО
, а так-
2
же других различных веществ, способных оказывать фибро­зирующее или онкогенное действие.
Таким образом, различные виды пыли влияют на легкие разными способами. Специфическое действие различных ви­дов пыли представлено в табл. 3.1, в которой для некоторых профессий приведены данные по смертности от туберкулеза и других болезней дыхательных путей.
Таблица 3.1
Специфическое действие различных видов пыли
Относительная
Вид деятельности
Сельскохозяйственные рабочие 602 106 115 Рабочие медноплавильного завода 1088 279 273 Рабочие хлопчатобумажной ману-
фактуры Рабочие в каменоломнях 1176 269 307 Рабочие металлургической про-
мышленности. Трубочисты 1311 260 291 Медники 1381 294 406 Рабочие по производству стекла 1487 295 445 Рабочие, занятые в шлифовальном
деле Рабочие, занятые в гончарных
мастерских Рабочие по свинцу 1783 148 397 Рабочие по насеканию напильников 1810 402 423
смертность
(без квалификации
причин), чел.
1141 202 338
1301 195 450
1516 382 518
1706 333 668
от туберкулеза
Смертность, чел.
от других болезней дыхательных путей
Раньше считалось, а результаты опытов Арнольда (M. Arnold) и Бэтти (J. Beattie) [8] подтверждали тот факт, что вдыхание угольной пыли, пыли сланцевой глины, равно
54
как и мягких частиц угольной пыли дыма, по-видимому, не оказывает длительного вредного воздействия на легкие.
Весьма интересная картина получается, если сравнить цифры смертности от туберкулеза, наблюдаемой среди рабо­чих, занятых в различных областях горного дела. Данные, приведенные в табл. 3.2, показывают, как велика разница между действием угольной пыли и кварцевой пыли, образу­ющейся при бурении горных пород в оловянных копях.
Таблица 3.2
Смертность от туберкулеза
Сфера деятельности Смертность, чел.
Добыча железа 90
Добыча каменного угля 97
Другие профессии 100
Горное дело 109
Добыча свинца 380
Добыча олова 508
Близ Йоханнесбурга (Южная Африка) туберкулез ру­докопов особенно распространен среди рабочих, занятых бурением. В сухих копях бурение, взрывание и уборка по­роды вызывают образование большого количества пыли, состоящей из острых силикатных частиц. Установле­но, что работающий по врубу (узкая щель, прорезаемая в горной породе, обычно в нижней части пласта, в целях облегчения отбивания породы) горнорабочий вдыхает от 4 до 10 г пыли в час. Занятые в подобных «пылевых» произ­водствах рабочие до совсем недавнего времени в среднем сохраняли работоспособность в течение 9 лет, а средняя продолжительность жизни составляла 35 лет. Сухое лег­кое рабочего золотых рудников Йоханнесбурга оказалось содержащим 4,47 % (по весу) кварца, причем большинство частиц имело диаметр, приблизительно равный 0,001 см (10 µ), и относительно немногие из частиц имели диаметр больший, чем 0,01 см (100 µ).
55
Во многих производствах, например при бурении горных пород в копях, были сделаны попытки предотвратить обра­зование пыли на время работы путем ее смачивания. В неко­торых случаях применение этого способа привело к хорошим результатам, но в других, например при точении металла на точильном камне, оказалось, что «мокрый» способ приво­дит к образованию такого же количества пыли, что и в слу­чае применения «сухого» способа. Проблема вдыхания квар­цевой пыли при добыче золота стала в последние годы менее распространенной благодаря введению «мокрого» способа бурения, при котором струя воды направляется на место бурения. Кроме того, рудники стали лучше вентилировать, и пыль от бурения уже более не накапливается в атмосфере близи места производства работ. Систематическое исследова­ние организма рабочих, в большинстве своем занятых буре­нием, посредством рентгеновских лучей, позволяет обнару­жить связанные с накоплением пыли болезненные процессы в легких в самом начале, пока они еще не перешли в острую форму. Во многих случаях оказались успешными попытки очистить легкие, стимулируя фагоцитоз путем вдыхания усиливающей этот процесс пыли, например каменноуголь­ной пыли.
Силикатная пыль, как и любое другое вещество или ино­родный предмет, поддается фагоцитозу, который может оказаться завершенным – когда происходит захват и элими­нация пыли, или незавершенным, когда выделяется много воспалительных и лизисных веществ, разрушающих ино­родное тело или микроорганизм, вследствие чего образуется гной, либо же со слизью бронхов и сурфактантом выводится из легких и бронхов при кашле.
Было выявлено, что при одновременном вдыхании крем­ниевой и какой-нибудь легко удаляемой фагоцитами пыли, например угольной, – оба типа пыли оказываются захвачен­ными фагоцитами. В некоторых каменноугольных копях, в которых пыль от кварцевой породы, содержащаяся там в значительных количествах, а именно до 70 %, примеши-
56
вается к угольной пыли, смертность от туберкулеза пораз­ительно низка.
Рис. 3.1. Рабочий в респираторе
с поглотителем типа «box type»
Лишь только была выяснена роль пыли в возникновении упомянутых выше заболеваний дыхательных органов, как сразу же стали применять различные методы предупрежде­ния вдыхания пыли. Результат этого уже заметен – в насто­ящее время «пылевые» болезни на некоторых производствах совершенно не наблюдаются, на других – число случаев та­ких заболеваний значительно снизилось. Первой по времени применения мерой предупреждения вдыхания пыли было введение респираторов для рабочих, однако, впоследствии выяснилось, что при использовании респиратора, защищаю­щего ротовое и носовые отверстия от пыли, почти невозмож-
57
но достигнуть достаточной степени фильтрации воздуха, не затруднив при этом дыхания. Введенные во время войны для предохранения от ядовитых газов респираторы с погло­тителями типа «box type» были бы, несомненно, прекрасной защитой, но трудно принудить рабочих постоянно носить их во время работы – они громоздки, в них душно и неудобно (рис. 3.1).
Большая доля пыли может быть отфильтрована при пользовании сухими или влажными тканевыми респира­торами из фланели или какой-либо иной мягкой ткани, но даже эти несложные приспособления не имеют успеха сре­ди рабочих.
Маклин и Миддлтон (E.L. Macklin, E.L. Middleton), спе­циалисты в области коллоидной химии, недавно опублико­вали [9]
весьма подробный и интересный отчет по вопросу о том, как влияет вдыхание пыли на рабочих – точильщи­ков металла и занятых чисткой литья. Авторы отчета ука­зывают, что больше всего кремниевой пыли образуется при точении и насекании точильного камня и что во многих слу­чаях смачивание последнего ни в какой мере не предохра­няет от рассеяния пыли в окружающем воздухе. В качестве единственного целесообразного метода, предупреждающего распространение пыли, Маклин и Миддлтон рекомендуют покрытие машин чехлами, связанными с воздухоотсасыва­ющим аппаратом (эксгаустором). Далее авторы предлага­ют, где только возможно, заменять песчаник точильными камнями, изготовленными из наждака. Установлено, что использование таких искусственных камней при «мокром» способе точения дает гораздо меньше пыли, причем эта пыль безвредна и ее появлению можно не придавать значения. При чистке литья кремниевая и другая пыль получаются при выбивании сердечника, очистке от приставшего песка и сглаживании поверхности отливки точильным камнем. Ра­боты эти производятся либо вручную, либо машинным спо­собом во вращающихся барабанах, на станке или пескодув­ным аппаратом.
58
Маклин и Миддлтон указывают, что «пыль может быть полностью или частично удалена установкой местной отса­сывающей вентиляции, смачиванием пола рабочего поме­щения и частой очисткой как самого помещения, так и всех машинных установок; в связи с этим рекомендуется как ор­ганизация особых отсеков, связанных с системой эксгаусто­ров, так и установка решетчатых отверстий в полу; весьма существенно, чтобы в пескодувных помещениях были плот­но закрывающиеся двери, а занятые на этой работе рабочие носили шлемы, рукавицы и фартуки».
3.3. Отравление пылью неорганического и органического происхождения
Среди ядовитых пылей первое место занимают соедине­ния свинца, особенно окись свинца, затем углекислая и хро­мовая соли его. Содержащие свинец пыль и дым в больших количествах образуются при добыче свинца из свинцовой руды и при изготовлении сурика. Окись свинца и сульфаты свинца появляются в виде пыли при чистке трубопроводов свинцовоплавильных печей. Углекислые соединения свинца распыляются при производстве свинцовых белил и во время зачистки пластов. Свинцовая пыль образуется также при из­готовлении и растирании таких красок, как углекислый или хромовокислый свинец. Состоящий из углекислого свинца дым образуется в керамической промышленности при ис­пользовании свинцовой глазури. Свинцовая пыль поднима­ется также при соскабливании краски, если последняя со­держит свинец.
Пыль легко всасывается слизистыми оболочками орга­низма человека. Частично она проникает в подслизистую оболочку желудка, впоследствии вступая в реакцию взаимо­действия с желудочным соком. Растворимые свинцовые со­единения могут впитываться также и через кожу.
За последние годы число случаев отравления свинцом на некоторых производствах сильно сократилось, в то время
59
как на других положение если и улучшилось, то весьма не­значительно. Это следует из табл. 3.3, в которой приведено число случаев отравления свинцом на различных производ­ствах за три выбранных для примера года.
Таблица 3.3
Число случаев отравления свинцом на различных производствах
Производство 1900г. 1904г. 1913г.
Окраска судов 32 48 31
Плавление свинца 50 41 49
Краски 56 43 22
Окраска экипажей 70 60 71
Гончарное производство 200 96 62
Свинцовые белила 358 105 29
Данные, приведенные в табл. 3.3, показывают, что на последних двух указанных производствах и при про­изводстве краски наблюдается заметное уменьшение слу­чаев отравления свинцом, что, по крайней мере отчасти, объясняется введением местных отсосов. В керамической промышленности к этим мерам добавляется введение ис­пользования свинцовой глазури (силиката свинца), не рас­творяющейся ни на слизистой оболочке, ни в желудочном соке. При производстве свинцовых белил улучшение в зна­чительной мере обусловлено механизацией производства, благодаря чему значительно сократился непосредственный контакт рабочих с сырьем. В таких отраслях, как окраска телег и экипажей или судов и обжиг свинца, удаление пыли в самый момент ее образования затруднительно. Однако за последние годы, в связи с введением в употребление особой водостойкой наждачной бумаги для соскабливания кра­ски, заметно уменьшилось количество образующейся пыли и, соответственно, улучшилось состояние здоровья рабо­чих. Во многих случаях опасность вдыхания пыли может быть значительно уменьшена улучшением вентиляции.
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]