Воздушная среда, основные характеристики качества воздушной среды. Воздух является основной составляющей атмосферы – газообразной оболочки, окружающей земной шар. Воздух представляет собой смесь газов (табл. 1.7). Наличием кислорода в составе воздуха определяется поддержание жизни на Земле.

Таблица 1.7

Химический состав сухой газовой смеси воздуха при нормальных условиях

Газ в составе воздуха	Объём, %
Азот Кислород Аргон Диоксид углерода Неон Гелий Радон Криптон Водород Ксенон Озон	78,8 20,95 0,9325 0,03 0,0018 0,0005 610-18 0,000108 0,00005 0,000008 0,000001

Основой жизнедеятельности организмов человека и животных является дыхание. Дыхание – комплекс физиологических процессов, обеспечивающих потребление кислорода и выделение углекислого газа тканями живого организма. В основе дыхательной функции лежат тканевые окислительно-восстановительные биохимические процессы, обеспечивающие обмен энергии в организме человека, животных и растений.

Обмен газов, или потребление кислорода и выделение углекислого газа, между организмом и окружающей газовой средой осуществляется путём сложного взаимодействия систем дыхания, кровообращения и крови в организме.

Для газообмена между организмом и атмосферным воздухом большое значение имеет вентиляция лёгких, способствующая обновлению состава альвеолярного воздуха (альвеола – элемент легкого у млекопитающих в виде пузырьковидного образования, оплетённого сетью капилляров, в легких человека их свыше 700 млн.).

Состав воздушной смеси при свободном дыхании (%)

Воздух	Кислород	Углекислый газ	Азот
Вдыхаемый	20,94	0,03	79,03
Выдыхаемый	16,3	4,00	79,7
Альвеолярный	14,4	5,60	80,0

Гигиенические критерии оценки условий труда установлены отдельно для каждого из следующих вредных факторов:

• химического фактора;

• фактора биологической природы;

• аэрозолей преимущественно фиброгенного действия (АПФД).

Аэрозоли фиброгенного действия (от лат. fibra – волокно) представляют собой пыли, действующие на органы дыхания.

ПДК вредных веществ устанавливаются гигиеническими нормативами и определяются, как правило, в мг/м³.

Классы условий труда в зависимости от содержания в воздухе рабочей зоны вредных веществ химической природы (превышение пдк, раз)

Вредные вещества	Класс условий труда
	Допустимый	Вредный				Опасный
	2	3.1	3.2	3.3	3.4	4
Вещества 1 – 2 класса опасности, за исключени-ем следующих ниже	 ПДК	1.1 –3,0	3.1–6,0	6.1 – 10,0	10,1– 20,0	> 20,0
Вещества 3 – 4 класса опасности, за исключени-ем следующих ниже	 ПДК	1,1 – 3,0	3,1 – 10,0	> 10,0
Вещества, опасные для развития острого отрав-ления: с остронаправлен-ным механизмом дейст-вия, раздражающего действия	 ПДК	1,1 – 2,0	2,1 – 4,0	4,1 – 6,0	6,1 – 10,0	>10,0
Канцерогены	 ПДК	1,1 – 3,0	3,1 – 6,0	6,1 – 10,0	> 10,0
Аллергены	 ПДК		1,1 – 3,0	3,1 – 10,0	> 10,0
Противоопухолевые лекарственные средства, гормоны (эстрогены)					+
Наркотические анальгетики			+

При одновременном присутствии в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия с эффектом суммации исходят из расчёта суммы отношений фактических концентраций каждого из них к их ПДК.

Эффектом суммации обладают, как правило, комбинации веществ с одинаковой спецификой клинических проявлений: вещества раздражающего типа действия (кислоты и щёлочи и др.); аллергены (эпихлоргидрин и формальдегид и др.); вещества наркотического типа действия (комбинации спиртов и др.).

При комбинированном действии веществ однонаправленного действия с эффектом суммации сумма отношений фактических концентраций этих веществ в воздухе рабочей зоны к соответствующей ПДК не должна превышать единицу:

(1.1)

где С₁, С₂,…С_п – фактические концентрации веществ в воздухе рабочей зоны;

ПДК₁, ПДК₂,…ПДК_п – предельно допустимые концентрации тех же веществ в воздухе рабочей зоны.

При эффекте потенцирования комбинации вредных веществ в воздухе рабочей зоны, когда комбинация веществ оказывает негативное воздействие на организм больше, чем по отдельности, сумма отношений измеренных концентраций к их ПДК не должна превышать установленного для этих комбинаций коэффициента. Например, для комбинации оксида азота и оксида углерода следует пользоваться формулой:

(1.2)

где С_NO2, С_СО – фактические концентрации веществ в воздухе рабочей зоны;

ПДК_NO2, ПДК_СО – предельно допустимые концентрации тех же веществ в воздухе рабочей зоны.

При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны двух и более вредных веществ разнонаправленного действия класс вредности условий труда по химическому фактору устанавливается следующим образом:

• по веществу, концентрация которого соответствует наиболее высокому классу и степени вредности;

• присутствие любого числа веществ, уровни которых соответствуют классу 3.1, не увеличивает степень вредности условий труда;

• три и более веществ с уровнями класса 3.2 переводят условия труда в следующую степень вредности – 3.3;

• два и более вредных веществ класса 3.3 переводят условия труда в класс 3.4, аналогичным образом осуществляется перевод из класса 3.4 в 4 класс – опасные условия труда.

При наличии одного вещества, имеющего несколько специфических эффектов (канцероген, аллерген и др.) оценка условий труда проводится по более высокой степени вредности.

Пылевая нагрузка (ПН) на органы дыхания работающего – это реальная или прогностическая величина суммарной экспозиционной дозы пыли, которую рабочий вдыхает за весь период фактического или предполагаемого профессионального контакта с фактором. Показатель ПН является дополнительным показателем оценки степени воздействия аэрозолей преимущественно фиброгенного действия на органы дыхания. В случае превышения среднесменной ПДК фиброгенной пыли расчёт показателя ПН обязателен.

Показатель ПН рассчитывается, исходя из фактических среднесменных концентраций фиброгенной пыли в воздухе рабочей зоны, объёма лёгочной вентиляции (зависящего от тяжести труда) и продолжительности контакта с пылью:

(1.3)

где К – фактическая среднесменная концентрация пыли в зоне дыхания работника, мг/м³;

N – число рабочих смен в календарном году;

T – количество лет контакта с аэрозолями АПФД;

Q – объём лёгочной вентиляции за смену, м³.

Таблица 1.10