Оценка воздействия вредных веществ, содержащихся в воздухе
Цель:закрепить теоретические знания о нормировании химических веществ, при оценке их воздействия на человека.
Задачи:
1. Закрепить знания о воздействии химических веществ на организм человека.
2. Сравнить данные по варианту концентрации веществ с предельно допустимыми.
3. Сделать вывод о соответствии нормам содержания каждого из этих веществ.
Краткие теоретические сведения
Для обеспечения жизнедеятельности человека необходима воздушная среда определенного качественного и количественного состава. Нормальный газовый состав воздуха следующий (об. %): азот – 78,02; кислород – 20,95; углекислый газ – 0,03; аргон, неон, криптон, ксенон, радон, озон, водород – суммарно до 0,94. В реальном воздухе, кроме того, содержатся различные примеси (пыль, газы, пары), оказывающие вредное воздействие на организм человека.
Основной физической характеристикой примесей в атмосферном воздухе и воздухе производственных помещений является концентрация массы (мг) вещества в единице объёма (м3) воздуха при нормальных метеорологических условиях. От вида, концентрации примесей и длительности воздействия зависит их влияние на природные объекты.
Нормирование содержания вредных веществ (пыль, газы, пары и т. д.) в воздухе проводят по предельно допустимым концентрациям (ПДК).
ПДК – это такая концентрация, которая при ежедневном воздействии (но не более 40 часов в неделю) в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья человека, обнаруживаемых современными методами исследований, в период работы или в отдалённые сроки жизни настоящего и последующих поколений.
Содержание вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест нормируют по списку Минздрава № 3086–84, а для воздуха рабочей зоны производственных помещений – по ГОСТ 12.1.005.88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов нормируют по максимально разовой и среднесуточной концентрации примесей.
ПДКmax – основная характеристика опасности вредного вещества, которая установлена для предупреждения возникновения рефлекторных реакций человека (ощущение запаха, световая чувствительность и др.) при кратковременном воздействии (не более 30 мин).
ПДКсс – установлена для предупреждения общетоксического, канцерогенного, мутагенного и другого влияния вредного вещества при воздействии более 30 мин.
Порядок выполнения работы
1. Изучить краткие теоретические сведения, приведенные в пособии.
2. Получить задание и номер варианта, переписать форму табл.1. на чистый лист бумаги.
3. Используя табл. 2, заполнить графы 4…8 табл. 1.
4. Выбрав вариант задания из табл. 3 , заполнить графы 1…3 табл. 1.
5. Сопоставить заданные по варианту (см. табл. 3.) концентрации вещества с предельно допустимыми (табл. 2) и сделать вывод о соответствии нормам содержания каждого из веществ в графах 9…11 табл. 1, т. е. < ПДК, > ПДК, = ПДК, обозначая соответствие нормам знаком «+», а несоответствие знаком «-».
Таблица 1
Исходные данные и нормируемые значения содержания вредных веществ
| Вариант | Вещество | Концентрация вредного вещества, мг/м3 | Класс опасности | Особенности воздействия | Соответствие нормам каждого из веществ | |||||
| Фактическая | В воздухе рабочей зоны | В воздухе населенных пунктов | В воздухе рабочей зоны | В воздухе населенных пунктов при времени воздействия | ||||||
| Макси- мально разовая£ 30 мин | Средне-суточ-ная > 30 мин | < 30 мин | > 30 мин | |||||||
| Ок-сид угле-рода | < ПДК (+) | = ПДК (+) | > ПДК (-) |
6. Подписать отчет и сдать преподавателю.
Таблица 2
Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе, мг/ м3
| Вещество | В возду-хе рабо-чей зоны | В воздухе населенных пунктов | Класс опас-ности | Особен-ности воздейст-вия | |
| Максималь- ная разовая ≤ 30 мин | Среднесуточ- ная; воздействие > 30 мин | ||||
| Азота диоксид | 0,085 | 0,04 | О* | ||
| Азота оксиды | 0,6 | 0,06 | О | ||
| Азотная кислота | 0,4 | 0,15 | - | ||
| Акролеин | 0,2 | 0,03 | 0,03 | - | |
| Алюминия оксид | 0,2 | 0,04 | Ф | ||
| Аммиак | 0,2 | 0,04 | - | ||
| Ацетон | 0,2 | 0,04 | - | ||
| Аэрозоль ванадия пентаоксида | 0,1 | - | 0,002 | - | |
| Бензол | 1,5 | 0,1 | К | ||
| Винилацетат | 0,15 | 0,15 | - | ||
| Вольфрам | - | 0,1 | Ф | ||
| Вольфрамовый ангидрид | - | 0,15 | Ф | ||
| Гексан | - | - | |||
| Дихлорэтан | - | ||||
| Кремния диоксид | 0,15 | 0,06 | Ф | ||
| Ксилол | 0,2 | 0,2 | Ф | ||
| Метанол (Метиловый спирт) | 0,5 | - | |||
| Озон | 0,1 | 0,16 | 0,03 | О | |
| Полипропилен | - | ||||
| Ртуть | 0,01/ 0,005 | - | 0,0003 | - | |
| Серная кислота | 0,3 | 0,1 | - | ||
| Сернистый ангидрид | 0,5 | 0,05 | - | ||
| Сода кальцинирован-ная | - | - | - | ||
| Соляная кислота | - | - | - | ||
| Толуол | 0,6 | 0,6 | - | ||
| Углерода оксид | Ф | ||||
| Фенол | 0,3 | 0,01 | 0,003 | - | |
| Формальдегид | 0,5 | 0,035 | 0,003 | О, А | |
| Хлор | 0,1 | 0,03 | О | ||
| Хрома оксид | - | - | А | ||
| Хрома триоксид | 0,01 | 0,0015 | 0,0015 | К, А | |
| Цементная пыль | - | - | Ф | ||
| Этилендиамин | 0,001 | 0,001 | - | ||
| Этанол (Этило- вый спирт) | - |
Примечание:
О – вещества с остронаправленным действием, за содержанием которых в воздухе требуется автоматический контроль;
А – вещества, способные вызвать аллергические заболевания в производственных условиях;
К – канцерогены;
Ф – аэрозоли преимущественно фиброгенного действия.
Примечание. В настоящем задании рассматривается только независимое действие представленных в варианте вредных веществ.
Контрольные вопросы
1. Как нормируются вредные вещества в воздухе рабочей зоны?
2. Что такое ПДК?
3. Какие существуют методы защиты от вредных веществ?
4. Какое воздействие могут оказывать вредные вещества на организм человека?
5. Что является основной физической характеристикой примесей в атмосферном воздухе и воздухе производственных помещений?
Таблица 3
Варианты заданий
| Вариант | Вещество | Фактическая концентрация |
| Фенол Азота оксиды Углерода оксид Вольфрам Полипропилен Ацетон | 0,001 0,1 0,5 | |
| Аммиак Ацетон Бензол Озон Дихлорэтан Фенол | 0,01 0,05 0,001 0,5 | |
| Акролеин Дихлорэтан Хлор Углерода оксид Сернистый ангидрид Хрома оксид | 0,01 0,02 0,03 0,1 | |
| Озон Метиловый спирт Ксилол Азота диоксид Формальдегид Толуол | 0,01 0,2 0,5 0,5 0,01 0,05 | |
| Акролеин Дихлорэтан Озон Углерода оксид Формальдегид Вольфрам | 0,01 0,01 0,02 | |
| Азота диоксид Аммиак Хрома оксид Сернистый ангидрид Ртуть Акролеин | 0,04 0,5 0,2 0,5 0,001 0,01 | |
| Этиловый спирт Углерода оксид Озон Серная кислота Соляная кислота Сернистый ангидрид | 0,01 0,05 0,5 | |
| Аммиак Азота диоксид Вольфрамовый ангидрид Хрома оксид Озон Дихлорэтан | 0,5 0,2 0,001 | |
| Азота диоксид Озон Углерода оксид Дихлорэтан Сода кальцинированная Ртуть | 0,001 0,001 | |
| Ацетон Углерода оксид Кремния диоксид Фенол Формальдегид Толуол | 0,2 0,2 0,003 0,02 0,5 | |
| Азота оксиды Алюминия оксид Фенол Бензол Формальдегид Винил-ацетат | 0,1 0,01 0,05 0,01 0,1 | |
| Азотная кислота Толуол Винилацетат Углерода оксид Алюминия оксид Гексан | 0,5 0,6 0,15 0,01 | |
| Азота диоксид Ацетон Бензол Фенол Углерода оксид Винилацетат | 0,5 0,2 0,05 0,01 0,1 | |
| Акролеин Дихлорэтан Хлор Хрома триоксид Ксилол Ацетон | 0,01 0,01 0,1 0,3 | |
| Углерода оксид Этилендиамин Аммиак Азота диоксид Ацетон Бензол | 0,1 0,1 0,05 | |
| Серная кислота Азотная кислота Вольфрам Кремния диоксид Фенол Ацетон | 0,5 0,5 0,2 0,01 0,2 0,001 | |
| Аммиак Азота оксиды Вольфрам Алюминия оксид Углерода оксид Фенол | 0,001 0,1 0,01 | |
| Ацетон Фенол Формальдегид Полипропилен Толуол Винилацетат | 0,3 0,005 0,02 0,07 0,15 | |
| Метанол Этанол Цементная пыль Углерода оксид Ртуть Ксилол | 0,3 0,001 0,5 | |
| Углерода оксид Азота диоксид Формальдегид Акролеин Дихлорэтан Озон | 1,0 0,02 0.01 0,02 | |
| Аэрозоль ванадия пентаоксида Хрома триоксид Хлор Углерода оксид Азота диоксид Озон | 0,1 0,1 0,02 1,0 0.1 | |
| Сернистый ангидрид Серная кислота Вольфрамовый ангидрид Хрома оксид Азота диоксид Аммиак | 0,5 0,05 0,2 0,05 0,5 | |
| Азота оксиды Алюминия оксид Формальдегид Винилацетат Бензол Фенол | 0,1 0,02 0,1 0,05 0,005 | |
| Аммиак Азота оксиды Углерода оксид Фенол Вольфрам Алюминия оксид | 0,05 0,1 0,005 | |
| Азотная кислота Серная кислота Ацетон Кремния диоксид Фенол Озон | 0,5 0,5 0,2 0,001 0,001 | |
| Ацетон Озон Фенол Кремния диоксид Вольфрам Аммиак | 0,15 0,05 0,02 0,15 0,5 | |
| Акролеин Дихлорэтан Озон Углерода оксид Вольфрам Формальдегид | 0,01 0,01 0,02 | |
| Аммиак Азота диоксид Хрома оксид Ксилол Ртуть Гексан | 0,02 0,2 0,5 0,0005 0,01 | |
| Озон Азота диоксид Углерода оксид Хлор Хрома триоксид Аэрозоль ванадия пентаоксида | 0,05 0,2 0,09 0,05 | |
| Аммиак Азота диоксид Хрома оксид Соляная кислота Серная кислота Сернитстый ангидрид | 0,4 0,5 0,18 0,04 0,4 |
7. Пример выполнения лабораторной работы.
| Вариант | Вещество | Фактическая концентрация, мг/л |
| № | Азота диоксид | 0,5 |
| Ацетон | 0,2 | |
| Бензол | 0,05 | |
| Фенол | 0,01 | |
| Углерода оксид | ||
| Винилацетат | 0,1 |
Используя табл. 2 «Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе, мг / м3» и данные варианта из табл. 3 заполним таблицу:
| Вариант | Вещество | Концентрация вредного вещества, мг/м3 | Класс опасности | Особенности воздействия | Соответствие нормам каждого из веществ | |||||
| Фактическая | В воздухе рабочей зоны | В воздухе населенных пунктов | В воз-духе рабо-чей зоны | В воздухе населенных пунктов при времени воздействия | ||||||
| Макси-мально разовая £ 30 мин | Средне- суточ-ная > 30 мин | £ 30 мин | > 30 мин | |||||||
| № | Азота диоксид | 0,5 | 0,085 | 0,04 | < ПДК (+) | > ПДК (-) | > ПДК (-) | |||
| Ацетон | 0,2 | 0,35 | 0,35 | - | < ПДК (+) | < ПДК (+) | < ПДК (+) | |||
| Бензол | 0,05 | 1,5 | 0,1 | К | < ПДК (+) | < ПДК (+) | < ПДК (+) | |||
| Фенол | 0,01 | 0,3 | 0,01 | 0,003 | _ | < ПДК (+) | = ПДК (+) | > ПДК (-) | ||
| Углеро-да оксид | Ф | < ПДК (+) | = ПДК (-) | > ПДК (-) | ||||||
| Винил-ацетат | 0,1 | 0,15 | 0,15 | - | < ПДК (+) | < ПДК (+) | < ПДК (+) |
Вывод:
1. Фактические концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны находится в норме.
2. В воздухе населенных пунктов при времени воздействия менее или 30 минут:
- фактическая концентрация диоксида азота и оксида углерода превышают установленные максимально разовые ПДК для данных веществ.
В воздухе населенных пунктов при времени при воздействии свыше 30 минут:
- фактические концентрации диоксида азота, оксида углерода и фенола превышают среднесуточные ПДК, установленные для этих веществ.
3. Следовательно, производство является вредным для людей, проживающих рядом. Необходимо принять соответствующие меры.
Практическая работа № 9