Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Уральский государственный университет путей сообщения

__________________________________________________________

Кафедра «Безопасность жизнедеятельности»

В.Г.Булаев

Исследование загазованности и запыленности воздушной среды производственных помещений

Свердловск 1984

Цель работы: ознакомление с требованиями санитарных норм на количественное содержание газообразных токсичных веществ и пыли в воздухе рабочей зоны производственных помещений, экспериментального определения концентраций токсичных веществ и пыли в воздухе с помощью различных приборов, разработка рекомендаций по оздоровлению воздушной среды.

1. Общие сведения

Технологические процессы в целом ряде производств сопровождаются выделением в воздушную среду рабочей зоны вредных (токсичных) веществ: газов, паров и пыли. Наличие вредных веществ в воздухе вышеустановленных санитарными нормами предельно допустимых концентраций неблагоприятно влияет на организм человека, может вызвать отравление, а при длительном воздействии – профессиональное заболевание.

Действенным методом борьбы с загазованностыо и запыленностью воздуха рабочей зоны является нормирование содержания вредных, веществ. В СССР в практику был введён принцип нормирования предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в атмосферном воздухе. В соответствие с ГОСТ 12.1.005-88 под ПДК понимается концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов или при другой продолжительности, но не более 41 часа в неделю, в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или отдельные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

В СССР установлены три вида ПДК для воздуха рабочей зоны (ГОСТ 12.1.005-88), разовая и среднесуточная (СП 2.2.1.1312-03).

Требования ГОСТ 12.1.005-88 распространяются на воздух рабочей зоны промышленных предприятий.

Максимальную разовую ПДК устанавливают с целью, предупреждения рефлекторных реакций у человека (ощущения запаха, изменение биоэлектрической активности головного мозга, световой чувствительности глаз и др.) при кратковременном воздействии атмосферных загрязнений (до 20 мин.), а среднесуточную – с целью предупреждения их общетоксичного, канцерогенного, мутагенного и других влияний.

Обоснование максимальной разовой ПДК атмосферных загрязнений проводят по результатам наблюдений при кратковременном (5 – 20 минут) вдыхании воздуха с содержанием малых концентраций изучаемого вещества.

Для установления среднесуточных ПДК атмосферных загрязнений проводят токсилогический эксперимент на животных с целью изучения резорбтивного действия конкретного вредного вещества. В эксперименте моделируют условия контакта человека с изучаемым веществом. Животных подвергают круглосуточному ингаляционному воздействию конкретного химического вещества в течение 3 – 4 месяцев. При этом определяют изменения происходящие в организме животного под воздействием вредного вещества.

К настоящему времени Министерство здравоохранения РФ утвердило нормативы ПДК более чем для 2400 видов веществ и их соединений.

Ущерб, наносимый вредными веществами организму человека зависит от их токсичности, под которой понимается степень физиологического воздействия на организм человека.

По степени опасности для организма человека вредные вещества в соответствие о ГОСТ 12.1.007-76 подразделяется на четыре класса опасности;

1) чрезвычайно опасные/ДДТ, свинец, канцерогенные вещества и др;

2) высоко опасные /сурьма, фторопласт-4, марганец, хлор и др;

3) умеренно опасные /сажа, фенол, сернистый ангидрид и др

4) мало опасные /бензин керосин, лигроин и др./ см.Приложение № 1,2.

При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия сумма отношений фактических концентраций каждого из, них (С₁, C₂, С₃,……С_П) к их предельно допустимым концентрациям (ПДК₁, ПДК₂, ПДК₃……ПДК_П) не должно превышать единицы т.е.

(1)

При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ, не обладающих однонаправленным действием, ПДК остаются такими же, как и при изолированном воздействии.

Воздух рабочей зоны может загрязняться как газообразными вредными веществами, так и твёрдыми (пылью).

Производственная пыль – это мельчайшие твёрдые частицы веществ, образующиеся при дроблении, размоле, механической обработке различных материалов, ремонте машин, погрузке и выгрузке сыпучих материалов и т.д.

В общем виде размеры частиц лежат в области от 0,001 до 50 мкм, при этом основной вклад в массу аэрозольного вещества дают частицы в диапазоне от 0,1 мкм. В этом диапазоне размеров частицы во взвесях имеют время жизни от нескольких секунд до нескольких месяцев. На поведение частиц размером менее 0,1 мкм оказывает существенное влияние броуновское движение за счёт столкновения с отдельными молекулами. Частицы размерами между 0,1 и 1 мкм в спокойной атмосфере имеют скорость оседания несравненно меньше, чем скорость ветра; при размере более 1 мкм оседание заметно, но все ещё мало; для частиц размером примерно 2,0 мкм скорость оседания велика. Такие частицы удаляются из атмосферы гравитационным оседанием или другими инерционными процессами.

Примерное значение скоростей оседания для частиц плотностью 1 г/см³ следующее:

0,1 мкм 4∙10^–5 см/с

1мкм 4∙10^–3 см/с

10 мкм 0,3 см/с

100 мкм 30 см/с

Частицы пыли диаметром от 0,1 мкм до 10 мкм оседают в воздухе с постоянной скоростью согласно закону Стокса:

(2)

где ω_В – скорость витания (оседания)пылевых частиц;

ρ – плотность материала, г/м³;

d – диаметр частицы, м.

При скорости воздушного потока в помещении меньше происходит осаждение пыли.

Производственная пыль может быть самой различной дисперсности, под которой понимается вся совокупность размеров составляющих ее частиц. По дисперсности различают пыли следующих классификационных групп:

I – очень крупнодисперсная (свыше 100 мкм);

II – крупнодисперсная (более 50 мкм);

III – среднедисперсная '(10 – 50 мкм);

IV – мелкодисперсная (менее 10 мкм);

V – очень мелкодисперсная (менее 5 мкм).

Наибольшую опасность представляет частицы пыли, до 5 мкм, так как они сравнительно легко проникают в легочную ткань человека. Пылевые частицы размером более 10 мкм задерживаются в верхних дыхательных путях и с мокротой выводятся наружу.

Химический состав и физические свойства пыли оказывают различные действия её на организм человека – токсическое, фиброгенное и раздражающее.

Токсическое действие пыли проявляется в том случае, когда в её составе содержатся вещества, относящиеся к .промышленным ядам (свинец, окись цинка, ртуть и т. д.).

Фиброгенное воздействие выражается в образовании; патологических грубоволокнистых соединительных тканей в лёгких, что приводит к уменьшению поверхности альвеол, в которых происходит насыщение крови кислородом и, как следствие этого, сердечно-лёгочной недостаточности. Наибольшим фиброгенным действием обладают частицы, содержащие свободную двуокись кремния (SiО₂). Систематическое нахождение работающих в запыленной атмосфере может служить причиной появления специфических заболеваний лёгких – пневмокониозов. В зависимости от видов вдыхаемой пыли пневмокониозы различает: силикоз – при вдыхании кварцсодержащей пыли, силикатов – силикатной, антракоз – угольной и др.