Тема 6. Воздушная среда рабочих помещений

Рабочей зоной помещения является пространство высотой до 2м над уровнем пола или площадки, где находится рабочее место.

Гигиеническая характеристика воздуха определяется климатическими параметрами (т.е., температурой, влажностью, давлением, скоростью движения) и его чистотой. Оздоровление воздушной среды – это устранение таких вредных факторов, как газы, пары, пыль, избытки тепла, влаги.

Наиболее благоприятный для организма состав воздуха: азот – 78,08%; кислород – 20,95%; Аr, Ne, Kr – 0,93%; СО₂ – 0,03%; прочие газы – 0,01%.

Воздух в рабочей зоне может быть загрязнен парами, газами, твердыми и жидкими частицами. Пары и газы образуют с воздухом смеси, а твердые и жидкие частицы – дисперсные системы –аэрозоли. Аэрозоли делятся на:

-пыль с размером твердых частиц более 1мкм;

-дым с размером твердых частиц менее 1мкм;

-туман с размером жидких частиц менее 10мкм.

Пыль бывает крупная (частицы более 50мкм); средняя (10-50мкм); мелкодисперсная (1- 10мкм).

Пылевыделение бывает основным (т.е., образующимся в технологическом процессе, например, при дроблении, грохочении, при смешивании, при загрузке, выгрузке и т.д.) и вторичным (например, при уборке помещений, при движении людей). Дым образуется при сгорании топлива; туман может образовываться при использовании смазочно-охлаждающих жидкостей, в гальванических и травильных цехах и т.д.

Вредным называют вещество, которое при контакте с организмом вызывает производственную травму, профессиональное заболевание или отклонения в состоянии здоровья, которые могут проявляться как в процессе роботы, так и отдаленное время жизни современного и будущих поколений. Вредные вещества могут проникать в организм через дыхательные пути, через кожу, с пищей и большинство из них относятся к опасным и вредным производственным факторам. Они оказывают токсичное действие на организм и вызывают нарушение жизнедеятельности. Последствия их действия на организм зависит от вида вещества, его концентрации и продолжительности воздействия.

По характеру действия на организм вредные вещества делятся на группы:

- общетоксичные, которые вызывают отравление всего организма (СО, цианистые соединения, ртуть, мышьяк и его соединения, свинец и т.д.). Например, оксид углерода СО – это бесцветный газ, образующийся при неполном сгорании органического топлива. Его еще называют угарный газ. Он вступает в химическое взаимодействие с гемоглобином крови, что снижает ее способность усваивать кислород. Содержание кислорода в крови снижается, иногда с 18-20% до 8%; затрудняется отдача кислорода к тканям. Ухудшается сердечно-сосудистая деятельность, работа центральной нервной системы, наблюдается расстройство дыхания вплоть до его остановки и может наступить смерть от удушья.

Из цианистых соединений в металлургии наиболее часто встречается цианистый водород НСN. Это жидкость с запахом миндаля; вымывается из коксового газа при его очистке и выносится в атмосферу с каплями воды при конечном ее охлаждении на градирне. НСN нарушает тканевое дыхание вследствие блокирования дыхательных ферментов. Вдыхание паров цианистого водорода вызывает потерю сознания, паралич дыхания, а затем сердца.

-раздражающие, вызывающие раздражение дыхательного тракта и слизистых оболочек (хлор, аммиак, SO₂, фтористый водород, оксиды азота и т.д.). Например, аммиак NН₃ – это бесцветный газ с запахом нашатырного спирта; содержится в сбросных газах предприятий минеральных удобрений, в неочищенном коксовом газе. Он раздражает слизистую оболочку глаз и верхних дыхательных путей, вызывает слезотечение, кашель, головную боль, расстройство дыхания и кровообращения; может наступить смерть от сердечной недостаточности.

Сернистый ангидрид SО₂ образуется при сгорании сернистых топлив или переработке сернистых руд. Он раздражает слизистую оболочку и дыхательные пути, вызывает спазм бронхов и увеличение сопротивления дыхательных путей. Это ведет к одышке и расстройству сознания.

Оксиды азота NО_Х образуются при горении топлива, при производстве азотных удобрений, азотной кислоты, нитратов, анилиновых красителей, вискозного шелка, целлулоида. Вызывают раздражение в зеве, бронхопневмонию, отек в легких, а при больших концентрациях приводят к тяжелым отравлениям, вплоть до смертельных.

Фтористый водород НF раздражает дыхательные пути, глаза, слизистую оболочку носа, рта, что может привести к изъязвлениям, конъюктивиту глаз, слизистой оболочки носа, полости рта, гортани и бронхов, гнойному бронхиту, носовым кровотечениям. Действие НF может вызывать рвоту, колики, удушье; проявляются симптомы действия на центральную нервную и сердечно-сосудистую систему.

-сенсибилизирующие или аллергенты (формальдегиды, лаки, растворители и др.). Например, формальдегид или муравьиный альдегид вызывает профессиональное заболевание - астму в тяжелой форме. Кроме того, он раздражает слизистые оболочки глаз, верхних дыхательных путей, вызывает слезотечение, резь в глазах, першение в горле, насморк, чихание и кашель, одышку, удушье. Постепенно нарастает общая слабость, потливость, головная боль; снижается чувствительность к болевым и температурным раздражителям.

- канцерогенные, вызывающие злокачественные заболевания (никель и его соединения, бериллий, оксиды хрома, асбест, полициклические ароматические углеводороды, например,бенз-a-пирен, и др.). Бенз-a-пирен С₂₀Н₁₂ обладает кумулятивным действием; его накопление в организме ведет к возникновению и развитию злокачественных опухолей. Он образуется в процессе пиролиза углеводородов, т.е. их термического разложения и синтеза новых соединений, или неполном горении органического топлива. Значительные количества его содержатся в выхлопных газах автотранспорта; при коксовании угля прямой коксовый газ содержит до 0,7мг/м³ С₂₀Н₁₂, в то время как его предельно допустимая концентрация в рабочей зоне помещения составляет 0,00015 мг/м³. Опухоли возникают, в основном, в месте контакта, но небольшое их количество может возникать и в более отдаленных органах.

Никель действует как канцероген, очень опасен для органов кровообращения, обмена веществ, дыхания. Он вызывает головные боли, одышку, нарушения работы центральной нервной системы, печени, гастриты, носовые кровотечения, прободение носовой перегородки, лейкоцитоз. Его действием также может быть обусловлено раздражение кожи и аллергические заболевания.

-мутагенные, которые приводят к изменению наследственной информации (свинец, кадмий, бор, радиоактивные вещества и др.);

-влияющие на репродуктивную (т.е., детородную) функцию (ртуть, свинец, стирол, радиоактивные вещества).

По степени опасности эти вещества делятся на классы:

1.чрезвычайно опасные;

2.высокоопасные;

3.умеренно опасные;

4.малоопасные.

Пыль, особенно мелкодисперсная с размером частиц менее 5мкм, оказывает на организм фиброгенное действие, т.е., раздражает слизистые оболочки и оседает в легких, и вызывает профессиональные заболевания – пневмокониозы. Наиболее тяжелой формой из них является силикоз. Он возникает от попадания в легкие кремнеземистой пыли. Степень опасности пыли зависит также от формы, твердости, волокнистости, электрозаряженности ее частиц.

Для нормирования вредных веществ в воздухе рабочей зоны санитарными нормами установлены их предельно допустимые концентрациив мг/м³. Предельно допустимая концентрация (ПДК) – это концентрация, которая при ежедневной 8-ми часовой работе, кроме выходных, или при другой деятельности, но не более 41 часа в неделю, на протяжении всего рабочего стажа не может вызвать заболевания или отклонений в состоянии здоровья. Всего нормируется более 700 веществ, характеристики некоторых из них приведены в таблице.

Вещество

ПДК, мг/м3

Класс опасности

 

Бериллий и его соединения

0,001

1

 

Свинец

0,01

1

 

Марганец

0,05

1

 

Озон

0,1

1

 

Хлор

1,0

2

 

Соляная кислота

5

2

 

Кремнеземистая пыль

1

3

 

Оксиды железа

4-6

4

 

СО, аммиак

20

4

 

Бензин

100

4

 

Ацетон

200

4

В воздухе, поступающем в помещение, концентрация вредных веществ не должна превышать 0,3 ПДК. Для веществ однонаправленного действия должно соблюдаться условие:

С₁/ПДК₁+С₂/ПДК₂+…..< 1,

где С₁, С₂, ….- фактические концентрации веществ в воздухе рабочей зоны;

ПДК₁, ПДК₂… - их ПДК.

К таким веществам относят вещества, близкие по химическому строению и характеру биологического действия на организм человека. Это, например, сернистый и серный ангидрид; SО₂ и оксиды азота; сернистый ангидрид и фтористый водород; SО₂, SО₃, NН₃, NО_Х и т.д.

Некоторые вещества при одновременном нахождении в воздухе не оказывают суммарного воздействия. Для них ПДК каждого вещества сохраняется в отдельности. Например, это оксид углерода, обладающий общетоксичным действием, и сернистый ангидрид, действующий раздражающе на организм; сероводород Н₂S и сероуглерод СS₂.

Сероводород – это бесцветный газ с неприятным запахом; является сильным ядом и может вызвать смерть от остановки дыхания. Он образуется на предприятиях по производству искусственного волокна, сахара, в коксохимическом производстве, в нефтепереработке и на нефтепромыслах.

Сероуглерод – это бесцветная жидкость с запахом редьки. Его пари в воздухе действуют на организм наркотически; длительное воздействие малых концентраций ведет к заболеваниям нервной системы. СS₂ образуется в результате термической деструкции органических топлив, например, в процессе коксования угля.