Краткие теоретические сведения

Воздушная среда производственных помещений содержит посторонние вещества в виде паров, газов и пыли, которые с вдыхаемым воздухом попадают в организм человека. Вещества, которые при контакте с организмом человека могут вызвать производственные травмы, профзаболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами исследования как в процессе контакта с ними, так и в отдельные периоды жизни настоящего и последующих поколений, называют вредными веществами (ВВ). Результатом воздействия ВВ могут быть отравления людей: острые или хронические.

Острые отравления являются следствием кратковременного воздействия ВВ, поступающих в организм человека в значительных количествах.

Хронические отравления развиваются в результате воздействия ВВ, поступающих в организм малыми дозами в течение длительного времени.

Наиболее опасны хронические отравления, отличающиеся стойкостью симптомов отравления и нередко приводящие к профессиональным заболеваниям.

В организм человека ВВ могут проникать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и даже неповрежденную кожу.

Наибольшую опасность для организма представляет проникновение токсичных веществ через органы дыхания (ингаляционный путь). Это обусловлено тем, что слизистая оболочка дыхательных органов, начиная с полости рта, носа, глотки, обладает большой всасывающей способностью. Около 95 % отравлений происходит при проникновении ВВ через дыхательную поверхность легких. Этому способствует большая поверхность легочной ткани, быстрота проникновения в кровь и отсутствие дополнительных барьеров на пути яда из вдыхаемого воздуха в различные органы и системы организма. Дополнительную роль играет повышенная легочная вентиляция и усиление кровотока в легких при работе, особенно физической. На быстроту поступления токсических веществ из воздуха в кровь влияет их растворимость в воде, близкая к растворимости в крови.

Через желудочно-кишечный тракт с пищей и питьевой водой ВВ попадают в организм человека при нарушении правил личной гигиены. Кислая среда желудочного сока в процессе контакта с ВВ увеличивает токсичность многих химических веществ (соединения свинца, растворяясь в желудочном соке, быстро всасываются в кровь и разносятся по всему телу).

Через кожный покров проникают главным образом такие ВВ, которые хорошо растворяются в жирах и воде (соли ртути, свинца и др.). Любые повреждения кожи усиливают проникновение ВВ в организм.

Токсическое действие вредных веществ характеризуется показателями токсикометрии, в соответствии с которыми их классифицируют на чрезвычайно токсичные, высокотоксичные, умеренно токсичные и малотоксичные. Эффект токсического действия зависит от количества попавшего в организм вещества, его физических свойств, длительности поступления, химизма взаимодействия с биологическими средами (кровь, ферменты), пола, возраста, пути поступления, метеорологических условий и др.

По характеру воздействия на организм человека вредные вещества подразделяются:

- на токсические – вызывающие отравления всего организма или
поражающие отдельные системы (ядовитые);

- раздражающие – вызывающие раздражение слизистых оболочек
дыхательных путей, глаз, легких, кожных покровов;

- канцерогенные – вызывающие злокачественные опухоли;

- мутагенные – приводящие к нарушению генетического кода, изменению наследственности;

- сенсибилизирующие – действующие как аллергены;

- влияющие на репродуктивную (детородную) функцию.

Предельно допустимая концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны (ПДК) – это концентрация, мг/м³, которая при ежедневной работе в течение 8-часового рабочего дня или другой продолжительности рабочей смены, но не более 41 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдельные периоды жизни настоящего и последующих поколений (табл. 3.1).

Таблица 3.1

Предельно допустимые концентрации
некоторых вредных веществ по ГОСТ 12.1.005-88

Окончание табл. 3.1

В настоящее время контроль загрязнения (загазованности) воздушной среды подразделяется:

- на лабораторный;

- экспрессный;

- автоматический.

Для ускоренного количественного измерения концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны применяют экспрессный метод. Сущность его заключается в изменении окраски индикаторного порошка в результате реакции с вредным веществом в анализируемом воздухе, прокачиваемом через индикаторную трубку. Измерение концентрации вредного вещества производится по длине изменившего первоначальную окраску порошка в трубке. Экспресс-анализ выполняется универсальным газоанализатором типа УГ-2, который используется для установления концентраций сернистого ангидрида, ацетилена, окиси углерода, сероводородов, хлора, аммиака, окислов азота, этилового эфира, бензина, бензола, толуола, ксилола, углеводородов нефти и др.

Газоанализатор (рис. 3.1) УГ-2 состоит из воздухозаборного устройства, общего для всех исследуемых веществ, и набора индикаторных трубок.

Рис. 3.1. схема универсального газоанализатора УГ-2: 1 – нижний фланец; 2 – пружина; 3 – сильфон; 4 – верхний фланец; 5 – стопор;
6 – шток; 7 – втулка; 8 – резиновая трубка; 9 – индикаторная трубка;
10 – штуцер; 11 – пыж; 12 – вата; 13 – индикаторный порошок

Количественное определение вредных примесей в рабочих помещениях производится путем прокачивания исследуемого воздуха через индикаторную трубку. Прокачивание воздуха осуществляется с помощью воздухозаборного устройства, основной частью которого является сильфон – гофрированная резиновая трубка 3.

Верхний фланец сильфона имеет штуцер, на который надета резиновая трубка, к ней присоединяется индикаторная трубка, представляющая собой стеклянную трубку, заполненную индикаторным порошком, удерживающимся в ней с помощью тампона из ваты, уплотненного до 2–3 мм.

Порядок выполнения работы

Ø Получить заранее подготовленные соответственно анализируемому газу, название которого указано в условном объеме (сосуде) помещения, индикаторные трубки.

Ø По шкале, предназначенной для данного газа, определить объем прокачиваемого воздуха (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Измерительная шкала исследуемого газа:
1 – объем прокачиваемого воздуха; 2 – индикаторная линейка

Ø Отвести стопор 2 (см. рис. 3.1) и во втулку 7 вставить шток 6 так, чтобы стопор скользил по канавке, над которой указан объем прокачиваемого воздуха. Нажать рукой на шток и сжать сильфон 3 до тех пор, пока стопор 5 не зайдет в верхнее отверстие канавки штока.

Ø Индикаторную трубку одним концом герметично соединить со свободным концом резиновой трубки 8 прибора, вторым концом – с резиновым шлангом сосуда с исследуемым воздухом.

Ø Открыть кран на трубке сосуда с исследуемым воздухом и отвести стопор 5, при этом шток 6 начнет двигаться. В это время происходит прокачивание загазованного воздуха через индикаторную трубку. После прекращения движения штока необходимо сделать выдержку, так как прокачивание еще продолжается вследствие вакуума в сильфоне.

Ø Закрыть кран сосуда с исследуемым воздухом, вынуть индикаторную трубку, приложить ее к индикаторной линейке так, чтобы начало изменения окраски порошка совпало с нулевым делением шкалы, на которой обозначен объем прокачиваемого воздуха. Верхняя граница окрашенного индикаорного порошка укажет на шкале концентрацию вредного вещества , мг/м³.

Ø Результат измерения концентрации вредного вещества привести
к нормальным условиям : температура 293 К, атмосферное давление 760 мм рт. ст., относительная влажность 60 %.

Концентрацию при нормальных условиях вычисляют по формуле

,

где – результат измерения концентрации вредного вещества при температуре окружающего воздуха, t °С, относительной влажности , %, и атмосферном давлении Р, мм рт. ст., мг/м³; – коэффициент учитывающий влияние температуры и влажности окружающего воздуха на показания индикаторных трубок, значение которого в лабораторной работе принимается равным единице.

Ø Определить величину абсолютной погрешности измерения по формуле

,

где – относительная погрешность измерения, которая не должна превышать ± 35 %, если концентрация в диапазоне от 0,5 до 2,0 ПДК, и ± 25 % при концентрациях , превышающих ПДК более чем в два раза.

Ø Результат измерения представить в виде , мг/м³.

Ø Составить протокол исследований по форме, приведенной ниже (табл. 3.2).

Таблица 3.2

Протокол исследований

Наименование газа	Объем просасываемого воздуха, мл	Концентрация вредностей	, м3/ч	, 1/ч

Ø Определить воздухообмен , необходимый для ассимиляции вредностей, выделяющихся в воздух рабочей зоны, м³/ч:

,

где – количество вредного вещества, выделяющегося в помещении, мг/ч; – ПДК вредного вещества в помещении, мг/м³; – концентрация исследуемых вредностей в приточном воздухе, мг/м³,

.

Количество вредных веществ, выделяющихся в помещении, определяется из выражения

,

где – объем принятого к расчету помещения, м³, (в лабораторной работе для одного из исследуемых газов 4800 м³); – коэффициент, учитывающий неорганизованный воздухообмен, = 1, 1/ч.

Ø Определить кратность воздухообмена

.

Ø При оформлении отчета сделать общие выводы по лабораторной работе и указать класс условий труда в зависимости от содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны (табл. 3.3).

Таблица 3.3

Классификация условий труда в зависимости
от содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны
(превышение ПДК, раз)

Вопросы для самоконтроля

1. Какие вещества называют вредными?

2. Что может явиться результатом действия вредных веществ на организм человека?

3. Назовите пути проникновения вредных веществ в организм человека.

4. Какой путь проникновения вредных веществ в организм человека наиболее опасен и почему?

5. Как различаются вредные вещества по характеру воздействия на организм человека?

6. Дайте определение понятию «предельно допустимая концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны».

7. Назовите группы контроля загрязнения (загазованности) воздушной среды.

8. Результаты измерения вредных веществ приводят к нормальным
условиям, что это означает?

9. Где используется показатель кратности воздухообмена?

10. Охарактеризуйте классы условий труда в зависимости от содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ССБТ ГОСТ 12.1.005-88. Общие санитарно-гигиенические требования. – М.: Изд-во стандартов, 1988.

2. Белов, С.В. Безопасность жизнедеятельности: Учеб. для студентов высш. учеб. заведений / С.В. Белов. – М.: Высш. шк., 1999.

3. Арустамова, Э.А. Безопасность жизнедеятельности: Учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведений: В 2 ч. Ч. II / Э.А. Арустамова.
– М.: Информационно-внедренческий центр «Маркетинг», 1999.

4. Р 2.2.755-99. Гигиенические критерии оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса. – М.: Минздрав России, 1999.

Лабораторная работа № 4
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАПЫЛЕННОСТИ ВОЗДУШНОЙ
СРЕДЫ РАБОЧИХ ПОМЕЩЕНИЙ

Цель работы:

- определить количественное содержание пыли в воздухе рабочих помещений;

- оценить гигиенические условия путем сравнения с предельно допустимыми концентрациями по ГОСТ 12.1.005-88;

- определить необходимый для ассимиляции вредного вещества воздухообмен;

- сделать выводы.