Визначення концентрації пилу в повітрі

Мета роботи: визначення концентрації пилу в повітрі ваговим методом і санітарна оцінка запиленості виробничого середовища.

Основні поняття і визначення

Пилом називають дисперсних систем, що складається з дрібних твердих частинок, що знаходяться в газовому середовищі в підвішеному стані (аерозоль) або які осіли (аерогель).

Пил підрозділяється на атмосферну і промислову. Джерелами освіти промислового пилу є технологічні процеси і виробниче обладнання, пов'язане з подрібненням (дроблення, помел, різання) і поверхневою обробкою матеріалів (шліфування, полірування, ворсування і т.п.), транспортуванням, переміщенням і упаковкою подрібнених матеріалів і т.д. Атмосферний пил включає промислову (забруднення атмосферного повітря викидами промислових підприємств) і природну, що виникає при вивітрюванні гірських порід, вулканічних виверженнях, пожежах, вітрової ерозії орних земель, пилу космічного та біологічного походження (пилок рослин, спори, мікроорганізми). До промислових підприємств, що викидають в атмосферу частинки пилу, відносяться підприємства чорної металургії, теплоенергетики, хімічної, нафтопереробної промисловості, промисловості будівельних матеріалів та ін.

Гігієнічними нормативами ГН 2.2.5.686-98 «Гранично допустимі концентрації (ГДК) шкідливих речовин в повітрі робочої зони» і ГОСТ 12.1.005-88 "ССБТ. Загальні санітарно-гігієнічні вимоги до повітря робочої зони »встановлені гранично допустимі концентрації для більш ніж 800 різних речовин (в мг / м 3). ГДК шкідливих речовин в повітрі робочої зони вважається така концентрація, яка при щоденній роботі протягом 8 годин або іншої тривалості, але не більше 41 години на тиждень, протягом усього робочого стажу не може викликати захворювань або відхилень у стані здоров'я, які виявляються сучасними методами досліджень в процесі роботи або у віддалені терміни життя теперішнього і наступного поколінь. В дод. 1 наведені ГДК речовин в повітрі робочої зони.

Пил класифікують за такими ознаками: за родом речовини, з якого складаються частинки, ступеня дисперсності (подрібнення), ступеня шкідливого впливу на організм людини, вибухо-і пожежонебезпеки.

За походженням пил поділяють на три основних підгрупи:

- природна (рослинного походження - деревна, бавовняна, і тварини - кістяна, вовняна);

- штучна (пил пластмас, гуми, смол, барвників та інших синтетичних речовин).

- металева (сталева, мідна, свинцева);

- мінеральна (піщана, вапняна, цементна).

За дисперсності пил поділяють на три групи:

1) видима (розміри частинок більше 10 мкм);

2) мікроскопічна (0,25-10 мкм);

3) ультрамікроскопічних (менше 0,25 мкм).

Небезпека пилу збільшується зі зменшенням розміру пилинок, так як така пил довше залишається у вигляді аерозолю в повітрі і глибше проникає в легеневі канали.

Шкідливість впливу пилу на організм людини залежить від ступеня запиленості повітря, що характеризується концентрацією (мг / м 3), і різних властивостей пилу: хімічного складу, розчинності, дисперсності, форми частинок і адсорбційної здатності. По впливу на організм пил підрозділяється на отруйну і неотруйну.

В організм людини пил проникає трьома шляхами: через органи дихання, шлунково-кишковий тракт і шкіру.

Залежно від складу пил може надавати на організм:

1. фіброгенного дію - в легенях відбувається розростання сполучної тканини, що порушує нормальну будову і функції органу (кварцова, породна).

2. Подразнюючу дію на верхні дихальні шляхи, слизову оболонку очей, шкіру (вапняна, скловолокна).

3. Токсична дія - отруйні пилу, розчиняючись в біологічних середовищах організму, викликають отруєння (свинцева, миш'яковиста).

4. Алергічне дію (вовняна, синтетична).

5. Біологічна дія (мікроорганізми, суперечки).

6. Канцерогенну дію (сажа, азбест).

7. Іонізуюче дію (пил урану, радію).

У легені глибоко проникають порошинки розміром від 0,1 до 10 мкм. Більш дрібні видихаються назад, а великі осідають на слизових оболонках порожнини носа, глотки, трахеї і виводяться назовні зі слизом при кашлі та чханні. Частина пилу затримується в носі і носоглотці, разом зі слиною і слизом потрапляє в органи травлення. Більш дрібні, що не осіли, пилоподібні частки при вдиху проникають в глибокі дихальні шляхи, аж до тканини легенів. У легких затримуються частинки, що не перевищують 7 мкм. При проникненні в дихальні шляхи пил може викликати професійні захворювання - пневмоконіози (обмеження дихальної поверхні легенів і зміни у всьому організмі людини), хронічні бронхіти, захворювання верхніх дихальних шляхів. Хімічний склад пилу визначає характер тих чи інших професійних захворювань. Наприклад, при вдиханні вугільного пилу виникає різновид пневмоконіозу - антракоз, алюмінієвий алтінноз, вільного діоксиду кремнію SiO2 - силікоз і т.д.

Потрапляючи на шкіру, пил проникає в сальні і потові залози і порушує систему терморегуляції організму. Неотруйна пил подразнює вплив на шкіру, очі, вуха, ясна (шорсткості, лущення, вугри, азбестові бородавки, екземи, дерматити, кон'юнктивіти та ін.).

Розчинність пилу залежить від її складу і питомої поверхні (м 2 / кг), оскільки хімічна активність пилу щодо організму залежить від загальної площі поверхні. Цукрова, борошняна і інші види пилу, швидко розчиняючись в організмі, виводяться, не завдаючи особливої ​​шкоди. Нерозчинна в організмі пил (рослинна, органічна і т.п.) надовго затримується в повітроносних шляхах, приводячи в окремих випадках до розвитку патологічних відхилень.

Форма пилинок впливає на стійкість аерозолю в повітрі і поведінку в організмі. Частинки сферичної форми швидше випадають з повітря і легше проникають в легеневу тканину. Найбільш небезпечні пилинки з зазубрений колючим поверхнею, так як вони можуть викликати травми очей, тканини легенів і шкіри.

Адсорбційні властивості пилу знаходяться в залежності від дисперсності і сумарною поверхні. Пил може бути носієм мікробів, грибів, кліщів.

Пилу можуть також купувати електричний заряд за рахунок адсорбції іонів з повітря і в результаті тертя частинок в пиловій потоці, що збільшує їх шкідливий вплив. Неметалева пил заряджається позитивно, а металева - негативно. Разноименно заряджені частинки притягуються один до одного і осідають з повітря. При однаковому заряді порошинки, відштовхуючись одна від одної, можуть довго витати в повітрі. Заряджені частинки довше затримуються в легенях, ніж нейтральні, тим самим збільшується небезпека для організму.

Негативним властивістю багатьох видів пилу є їх здатність до займання та вибуху. Залежно від величини нижньої межі займання пилу поділяються на вибухонебезпечні і пожежонебезпечні. До вибухонебезпечним ставляться пилу з нижньою межею займання до 65 г / м 3 (сірка, цукор, борошно), до пожежонебезпечних - пилу з нижньою межею займистості вище 65 г / м 3 (тютюнова, деревна та ін.).

Для захисту від пилу на виробництві застосовується комплекс санітарно-гігієнічних, технічних, організаційних і медико-біологічних заходів. Ефективними засобами захисту є: впровадження комплексної механізації і автоматизації виробничих операцій з автоматичним або дистанційним керуванням і контролем, герметизація обладнання, приладів і комунікацій, розміщення небезпечних вузлів і апаратів поза робочих зон, заміна сухих способів переробки матеріалів, які пилять мокрими, застосування місцевих відсмоктувачів від устаткування і апаратури, автоблокування пускових пристроїв технологічного та санітарно-гігієнічного устаткування, гідрознепилення. Ці кошти належать до загальних методів захисту працюючих і устаткування від пилу. Як індивідуальні засоби захисту від пилу використовуються респіратори, протигази, пневмошоломи, пневмомаскі, непроникна протизапорошений спецодяг, захисні окуляри тощо Важливу роль відіграють також захист часом, ультрафіолетове опромінення в фотаріях, лужні інгаляції, проведення медоглядів, дотримання особистої гігієни, застосування спеціального харчування.

Повітря робочої зони (простір висотою до 2 м над рівнем підлоги або майданчика, на яких знаходяться місця постійного та тимчасового перебування працюючих) очищається наступними способами: при сухому розломі матеріалів встановлюють уловлювачі зваженої в повітрі пилу, застосовують пневматичну транспортування отриманого продукту, забезпечують відсмоктування (аспірацію ) пилу з-під укриттів в місцях її утворення. Створюване при аспірації розрідження в укритті, з'єднаному з воздуховодом витяжної вентиляції, не дозволяє забрудненого повітря надходити в повітря робочої зони. Відсмоктувачі від обладнання і апаратури виконують зблокованими з пусковим пристроєм основного обладнання. Перед викидом в атмосферу або робоче приміщення запилений повітря піддають попередньому очищенні.

Важливим показником роботи знепилюючого обладнання є ступінь очищення повітря: