1.2. Определение концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Наиболее опасным путем поступления токсичного вещества в организм человека является ингаляционный путь. Уровень загрязнения воздуха токсичными веществами (газами, парами и пылью) можно оценить как экспериментально, отбирая пробу воздуха и определяя в ней содержание токсичного вещества, так и расчетным способом.

Экспериментально концентрацию токсичного вещества в воздухе определяют экспресс и лабораторными методами.

Для газо- и парообразных веществ их содержание (С_зв) в воздухе рабочей зоны рассчитывают по формуле:

C_зв = (vm) /(v₁V₀) мг/м³, (1.6)

где v – общий объем поглотительного раствора, мл,

m – масса вещества, найденная в части поглотительного раствора, взятого на анализ, мг;

v₁ – объем раствора, взятый для анализа, мл;

V₀ - объем воздуха взятый для анализа и приведенный к стандартным условиям (Т = 293 К, Р = 760 мм рт.ст.), м³

V₀ = V_tP_t293/[760(273+t)], (1.7)

V_t – объем отобранного воздуха при существующих в помещении на момент проведения эксперимента давлении-Р_t (мм рт.ст.) и температуре - t⁰C, м³.

Определение содержания в воздухе рабочей зоны пыли фиброгенного действия (С_п) проводится в основном весовым методом, при котором концентрацию пыли определяют по привесу фильтра, используя формулу:

C_п =(a-в)/V₀ = q/V₀, мг/м³, (1.8)

где а, в – масса фильтра после и до протягивания воздуха соответственно, мг;

q – привес массы фильтра, мг.

Для оценки пригодности данного метода анализа при контроле уровня загрязнения воздуха проводят несколько параллельных определений (n) содержания этого вещества в воздухе. Таких определений должно быть не менее трех. Рассчитывают относительное среднее отклонение результатов измерений (S_ср, %): 

S_ср = S/(nC_cр), (1.9)

где S – среднее квадратичное отклонение, рассчитываемое по формуле:

_n

S = [(C_i)²/(n-1)]^1/2. (1.10) ⁱ⁼¹

C_cр – средняя концентрация, определяемая по формуле:

_n

C_cр = [(C_i)/n]. (1.11) ⁱ⁼¹

C_i – разность между единичными концентрациями С_i и средней концентрацией из n-количеств параллельных определений – С_ср:

C_i = С_i - С_ср. (1.12)

Для физико-химических методов определения концентраций химических веществ в воздухе S_ср 25%.

1.3. Расчетные методы определения концентрации токсичных веществ в воздухе

При проведении технологического процесса с использованием токсичных веществ, последние в виде газов, паров или пыли могут попадать в воздух помещения за счет диффузии через неплотности оборудования, за счет испарения с открытых поверхностей, в процессе переработки пылящих материалов и другими способами. Причем их поступление в воздух помещения может происходить как при нормальных, так и при аварийных режимах проведения технологического процесса. Максимальную концентрацию загрязняющего вещества (С_зв, мг/м³) в воздухе помещения ориентировочно можно рассчитать по формулам:

а) при отсутствии вентиляции :

С_зв = (G10³)/(V_св), (1.13)

б) при наличии рабочей вентиляции:

С_зв = (G10³)/(V_свК_р), (1.14)

в) при наличии рабочей и аварийной вентиляции:

С_зв = (G10³)/[V_св (К_р+К_ав)], (1.15) где G – количество загрязняющего вещества, поступающего в воздух помещения из технологического оборудования, г/ч. Это количество можно рассчитать по формулам приведенным в литературе [9].

 - коэффициент неравномерности распределения концентрации,  = 0,70,9.

V_св – объем воздуха в помещении, м³. Его можно принять как 80% от геометрического объема помещения (V_г), V_св = 0,8V_г.

К_р и К_ав – кратности воздухообмена соответственно рабочей и аварийной вентиляций, ч^-1.

Концентрацию насыщенных паров летучих органических жидкостей (С_нп, мг/м³) можно рассчитать по формуле:

С_нп = (16Р_нМ)/(273+t_рз), (1.16)

где М – молекулярная масса вещества,

t_рз – температура воздуха в рабочей зоне,

Р_н – давление насыщенного пара над поверхностью жидкости, мм рт.ст. Значение Р_н можно найти в литературе [9] или рассчитать по формуле:

lgP_н = 2,763 – 0,019t_кип+ 0,024t_ж, (1.17)

где t_кип и t_ж – соответственно температура кипения и температура жидкости при ее использовании. Если работа с жидкостью проводится без нагрева, то t_ж = t_рз.