Основные сведения из теории. Воздух представляет собой достаточно постоянную по составу смесь газов: азота

Воздух представляет собой достаточно постоянную по составу смесь газов: азота, кислорода, паров воды, углекислого и инертного газов. Однако в результате протекания технологических процессов воздух может загрязняться разнообразными парами, газами и пылями, что приводит к неблагоприятному воздействию на работающих. Химические вещества, которые в производственных условиях могут вызывать нарушение нормальной жизнедеятельности организма и быть причиной острых и хронических интоксикаций, называются промышленными ядами.

В производственных условиях промышленные яды находятся в различном агрегатном состоянии – в виде газа, пара, тумана, дыма. Выделение химических веществ в воздух производственных помещений может быть периодическим или постоянным. Уровень концентрации химических веществ в воздухе может изменяться в течение рабочего дня, а также в различные периоды месяца и года, что связано с изменением температурного режима и эффективностью воздухообмена в производственных помещениях.

Источниками выделения химических веществ на предприятиях являются сосуды с клеями, растворами и нитрокрасками, а также изделия, на которые они наносятся в обувном производстве, оборудование химчисток, использующее токсичные растворители (трихлорэтилен), промывочные ванны участков по ремонту холодильной техники, процесс приготовления реактивов. Ряд химических веществ, применяемых в производстве, обладает токсическими свойствами.

Проникая в организм человека, такие вещества, как окись углерода, сернистый газ, аммиак, формальдегид, ацетон, бензин, этилацетат вступают в химическое или физиологическое взаимодействие с тканями организма и вызывают острое или хроническое отравление. Острые отравления возникают быстро при наличии относительно высоких концентраций вредных газов и паров. Эти отравления встречаются, в основном, в аварийных ситуациях. Хронические отравления развиваются медленно в результате накопления в организме токсичных веществ (материальная кумуляция) или суммирования функциональных изменений, вызванных действием таких веществ (функциональная кумуляция).

Действие вредных химических веществ на организм человека обусловлено их физико-химическими свойствами. Согласно ГОСТ 12.1.007–76 группа химически опасных и вредных производственных факторов по характеру воздействия на организм человека подразделяется на следующие подгруппы: раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную функцию. Большинство промышленных вредных веществ обладает общетоксическим действием. К их числу можно отнести ароматические углеводороды и их амино- и нитропроизводные (бензол, толуол). Раздражающим действием обладают кислоты, щёлочи, а также хлор-, фтор-, серо- и азотсодержащие соединения (фосген, аммиак, оксиды серы, азот). Все эти вещества объединяет то, что при контакте с биологическими тканями они вызывают воспалительную реакцию, причём в первую очередь страдают органы дыхания, кожа и слизистые оболочки глаз.

К сенсибилизирующим относятся вещества, которые после относительно продолжительного действия на организм вызывают в нём повышенную чувствительность к этому веществу. Такими веществами являются некоторые соединения ртути, платина, альдегиды (формальдегид) и др.

Канцерогенные вещества, попадая в организм человека, вызывают развитие злокачественных опухолей. К их числу относят полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), которые могут входить в состав сырой нефти, нефтепродуктов. Канцерогенными свойствами обладают ароматические амины, в основном являющиеся продуктами анилинокрасочной продукции.

Яды, обладающие мутагенной активностью, влияют на генетический аппарат зародышевых и соматических клеток организма, приводят к их гибели или к функциональным изменениям. Это может вызвать снижение общей сопротивляемости организма, раннее старение, а в некоторых случаях тяжелые заболевания. Мутационной активностью обладают этиламин, уретан, иприт. К веществам, влияющим на репродуктивную функцию (функцию воспроизведения потомства), относят бензол и его производные, сероуглерод, хлоропрен, свинец, сурьму, марганец, ядохимикаты, никотин, соединения ртути. По степени воздействия на организм человека все вредные вещества согласно ГОСТ 12.1.007–76 подразделяются на четыре класса: чрезвычайно опасные, высокоопасные, умеренно опасные и малоопасные.

Класс опасности вещества устанавливается в зависимости от предельно-допустимой концентрации его в воздухе рабочей зоны (мг/м³).

Вредные вещества могут проникать в организм человека через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, а также кожные покровы и слизистые оболочки. Попадающие в организм химические вещества приводят к нарушению здоровья лишь в том случае, если их количество в воздухе превышает определённую для каждого вещества величину. Поэтому для профилактики профессиональных заболеваний большое значение имеет установление предельно допустимых концентраций вредных веществ. Под предельно допустимой концентрацией вредных веществ в воздухе рабочей зоны понимают концентрацию, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов или при другой продолжительности (но не более 41 часа в неделю) во время всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдельные сроки жизни настоящих и последующих поколений.

Исследование воздушной среды на производстве производится согласно ГОСТ 12.1.005–88 «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования».

Пробы воздуха отбираются на высоте рабочей зоны – 2 м от пола (что соответствует зоне дыхания) в непосредственной близости к месту работы. Для оценки распространения по цеху вредных веществ пробы воздуха отбирают также в нейтральных точках, т.е. на расстоянии 3–5 м и более от мест их образования. Загазованность определяют для оценки эффективности работ санитарно-технических устройств. Анализ проб воздуха чаще всего проводят калориметрическим или нефелометрическим методом с использованием фотоэлектрокалориметров (ФЭК-М, ФЭК-Н-56), при их отсутствии исследование проводят визуально.

Для оперативных санитарно-химических исследований зарекомендовали себя экспрессные методы химического анализа. Для этой цели используют переносные универсальные газоанализаторы УГ-1, УГ-2. К ним прилагаются наборы индикаторных трубок, реактивной бумаги, специальные растворы со стандартными шкалами. Измерение концентрации вредных веществ индикаторными трубками должно производиться в соответствии с ГОСТ 12.1.014–84.

Решающим направлением в профилактике профзаболеваний является полное исключение контакта работающих с вредными веществами с помощью комплексной механизации и автоматизации производственных процессов.

Большое значение имеет разработка новых технологических процессов, исключающих использование вредных веществ, замена вредных веществ менее вредными. Снижению поступления в воздух рабочих зон вредных веществ способствует хорошая герметизация оборудования, ведение процессов в вакууме, применение замкнутых технологических циклов, непрерывных технологических процессов, замена устаревшего оборудования более прогрессивным, своевременный и качественный ремонт оборудования.

Хороший эффект достигается при размещении производственного оборудования в специальных кабинах с устройством соответствующей вентиляции и выносом приборов управления и контроля в коридоры. Важное место в комплексе профилактических мероприятий занимают периодические и предварительные медицинские осмотры, профилактическое питание и соблюдение правил личной гигиены. При недостаточной эффективности коллективных средств защиты применяют средства индивидуальной защиты (СИЗ), которые подразделяются: на изолирующие постоянные средства защиты органов дыхания; специальную одежду; специальную обувь; средства защиты рук, головы, лица, глаз, органов слуха; предохранительные приспособления (ГОСТ 12.4.011–89).

Применяемые приборы

Интерферометр шахтный ШИ-11 представляет собой переносной прибор, предназначенный для определения содержания метана СН₄ и углекислого газа СО₂ в воздухе. Прибор может быть использован для определения содержания углекислого газа до 6 % с умножением показателей прибора на поправочный коэффициент 0,95 от градуировки шкалы по метану.

Действие прибора основано на измерении смещения интерференционной картины, проходящего вследствие изменения состава исследуемой пробы воздуха, который находится на пути одного из двух лучей, способных интерферировать.

Общая схема хода лучей в приборе следующая. Свет от лампочки параллельным пучком падает на зеркало, где разлагается на два интерферирующих пучка. Первый пучок проходит через полости газовоздушной камеры, заполненные чистым воздухом. Второй пучок проходит через полость, которая при установке «на нуль» также заполняется чистым воздухом, а при проведении анализа – исследуемым воздухом, содержащим углекислый газ.

Смещение интерференционной картины относительно её нулевого положения пропорционально разности между показателями преломления света исследуемой газовой смеси и атмосферного воздуха, которая, в свою очередь, пропорциональна процентному содержанию метана и углекислого газа.

Интерференционная картина имеет одну белую ахроматическую полосу, ограниченную двумя чёрными (тёмными) полосами (с окрашенными краями). Исходное (нулевое) положение интерференционной картины фиксируется путём совмещения левой чёрной (тёмной) полосы с нулевой отметкой неподвижной шкалы. Шкала прибора с равномерными делениями градуирована в процентах (по объёму) с ценой деления шкалы 0,2 % СН. Отметки шкалы через целые деления обозначены цифрами от 0 до 6.

Интерферометр шахтный типа ШИ-2 представляет собой плоскую литую силуменовую четырёхугольную коробку, закруглённую с одной стороны.

Общий вид прибора показан на рисунке 3.1.

Рис. 3.1. Интерферометр шахтный ШИ-2:

1 – штуцер; 2 – распределительный кран; 3 – окуляр; 4 – штуцер с фильтром; 5 – винт; 6 – кнопка для перемещения газовоздушной камеры; 7 – кнопка включения лампы

для измерения; 8 – крышка с поглотительным патроном

На корпусе прибора размещены:

- штуцер 1 для засасывания в прибор проверяемого воздуха;

- распределительный кран 2, закрытый резьбовым колпачком;

- окуляр 3, закрытый предохранительным колпачком на цепочке;

- штуцер с фильтром 4, на который подвешена трубка резиновой груши;

- винт 5, закрытый резьбовым колпачком с цепочкой, для перемещения интерференционной картины в поле зрения окуляра;

- кнопка «К» 6 для перемещения газовоздушной камеры в положение «К»;

- кнопка «И» 7 включения лампы для измерения;

- крышка отделения с поглотительным патроном 8;

- контроль (надписи «И» и «К») нанесены на крышках кнопок.