Нормування шкідливих речовин

Отруйні речовини можуть мати різний агрегатний стан: газоподібний (газ або пара), рідкий чи твердий (у вигляді пилу та аерозолів). Найбільш поширеними шляхами потрапляння їх в організм людини є:

- органи дихання (при вдиханні речовин в газоподібному чи пароподібному стані, а також у вигляді аерозолів і пилу);

- через шлунково-кишковий тракт (з їжею чи водою);

- при безпосередньому контакті з поверхнею тіла (через шкіру).

- через кров (при пораненнях або подряпинах).

В залежності від характеру дії на організм людини отруйні речовини поділяють на кілька груп:

• Токсичні (загально отруйні) речовини викликають отруєння усього організму людини, або впливають на окремі системи людського організму. Вони можуть викликати паталогічні зміни органів, наприклад, шлунка, нирок, печінки, легенів. До таких речовин належать: чадний газ (СО), бензол, синильна кислота, хлор, хлорціан, селітра, концентровані розчини кислот та лугів, гідриди миш’яку і фосфору.

· Подразнюючі речовини викликають подразнення слизових оболонок, дихальних шляхів, очей, легень, шкіри (аміак, хлор, пари кислот та лугів, сірководень, сірчистий ангідрид).

· Мутагенні речовини призводять до порушення генетичного коду, викликають зміни спадкової інформації, що призводить до народження дітей з вадами фізичного та розумового розвитку. До них відноситься свинець, талій та інші важки метали, хлоровані вуглеводи, ртуть і її з’єднання, етіленамін, а також радіоактивні речовини.

· Канцерогенні речовини викликають розвиток новоутворень, переважно злоякісних (ароматичні вуглеводні, циклічні аміни, азбест, нікель, хром, бензопірен, кам’яновугільна смола).

· Задушливі речовини призводять до токсичного набряку легень (оксид вуглецю, оксиди азоту, хлор, сполуки фтору, трихлористий фосфор, фосген).

• Сенсибілізуючі речовини діють як алергени, або сприяють алергійній дії інших речовин, тобто виконують роль каталізаторів, що підвищують чутливість організму до дії інших речовин, викликають алергійні захворювання, особливо у виробничих умовах. До них відносяться формалін, лаки на основі нітро- та нітрозосполук, а також деякі розчинники.
• Речовини, які впливають на репродуктивну функцію та викликають виникнення природжених вад розвитку і відхилень від нормальної структури у наступного покоління, тобто впливають на розвиток плоду і післяродовий розвиток та здоров’я нащадків (ртуть, свинець, радіоактивні ізотопи, борна кислота, аміак).

За вибірковістю дії шкідливі речовини можна поділити на:

- печінкові - хлоровані вуглеводні, альдегіди, фенол, спирти, дихлоретан;

- ниркові - сполуки важких металів, етиленгліколі, щавлева кислота;

- нервові, які викликають порушення психічної активності (чадний газ, фосфорорганічні сполуки, алкоголь, наркотичні речовини, снодійне, сірчаний водень, кофеїн деякі заспокійливі ліки);

- серцеві, що мають кардіотоксичну дію (ліки, солі барію, калію, кадмію, кобальту, рослинні отрути);

- кров’яні - нітрити, анілін та його похідні;

- легеневі - оксиди азоту, озон, фосген.

Дія шкідливих речовин на підприємствах ускладнюється різними супутніми факторами зовнішнього середовища (високою температу­рою повітря, шумом, вібрацією тощо).

Ступінь ураження отруйними речовинами залежить від їх токсичності, фізико-хімічних характеристик, концентрації, тривалості та вибірковості дії, стійкості тощо.

Концентрация забруднюючих речовин наводиться та розраховується в одиницях маси, яка міститься в одиниці об’єму повітря (мг/м³) або у вигляді об’ємного співвідношення газів:1 частина (об’єму)/10 часток(об’єму)=млн^-1. Перерахунок можна виконати за формулою:

мг/м³ = млн. ^-1 (мол. об’єм /мол. маса).

Для визначення ступеня забруднення виробничих приміщень, проведення екологічних експертиз та для розробки засобів та заходів по захисту працюючих використовують таке поняття, як гранично допустимі концентрації (ГДК) шкідливих речовин.

Під гранично допустимою концентрацією (ГДК) шкідливих речовин у повітрі робочої зони розуміють таку концентрацію, яка при щоденній (крім вихідних днів) роботі на протязі 8 годин чи іншої тривалості (але не більше 40 годин на тиждень) за час всього трудового стажу не може викликати професійних захворювань або розладів у стані здоров’я, що визначаються сучасними методами як у процесі праці, так і у віддалені строки життя теперішнього і наступних поколінь (ССБП 12.0.003-87).

За наявністю в повітрі, у воді кількох забруднювачів односпрямованої дії для визначення їх допустимих рівнів використовується така умова

де С₁, С₂ ... С_п - концентрація забруднювачів, мг/м³.ГДК₁; ГДК₂; ...ГДК_n – ГДК забруднювачів, мг/м³.

Якщо ця умова не виконується, то кажуть, що санітарний стан не відповідає нормативним вимогам.

У державних стандартах наведено понад 700 речовин, для яких встановлені значення ГДК. Значення ГДК для деяких шкідливих речовин наведені в табл.3.1 [4].

Таблиця 3.1- Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин

Умовні позначення: п - пари чи гази; а - аерозолі; п + а - суміш парів та аерозолів;

Пил - це зважені частинки, що утворюються внаслідок механічного подрібнення твердих матеріалів у порошкоподібний стан у процесі обпікання, висушування, завантажування, змішування, дозування, просіювання й транспортування насипних матеріалів, а також при спалю­ванні твердого палива. Пил - полідисперсна система з розміром частинок від 5 до 200 мкм і більше.

Пил – основний шкідливий фактор на багатьох промислових підприємствах, обумовлений недосконалістю технологічних процесів. Причини пилоутворення - недосконалість технологічного обладнання, недостатня герметизація обладнання, порушення термінів проведення планово-попереджувальних ремонтів, порушення технологічних режимів, неякісне прибирання приміщень.

Природний пил міститься в повітрі в звичайних умовах мешкання людини в межах концентрації 0,1 – 0,2 мг/м³, в промислових центрах, де діють великі підприємства він не буває не нижче 0,5 мг/м³, а на робочих місцях запиленість повітря досягає навіть 100 мг/м³. Значення ГДК для нейтрального пилу, що не має отруйних властивостей, дорівнює 10 мг/м³.

Основні фізико-хімічні властивості пилу: хімічний склад, дисперсність (ступінь подрібнення), будова частинок, розчинність, цілісність, питома поверхня, нижня та верхня концентраційна границя вибуховості суміші пилу з повітрям, електричні властивості та ін.

Значення усіх цих показників дає можливість оцінити ступінь небезпечності та шкідливості пилу, його пожежно та вибухонебезпечність.

Промисловий пил може бути класифікований за різними ознаками:

1. За походженням

- Органічний (рослинний, тваринний, штучний);

- неорганічний (мінеральний, металевий, змішаний).

2. За способом утворення

- дезінтеграційний (подрібнення, нарізання, шліфування та ін.),

- димовий (сажа та частки речовин, що горять),

- конденсаційний (конденсація у повітрі, пари розплавлених речовин).

3. За отруйною дією на організм людини:

- нейтральний (не токсичний для людини);

- токсичний (отруйний для організму людини).

Відповідно до законодавства ГДК токсичного пилу у робочої зони виробничих приміщень не повинні перевищувати:

2 мг/м³ - для видів пилу, що містять оксид кремнію кристалічний (пил кварцу, кварциту і т. ін) в кількості від 10 до 70% та 1 мг/м³ - при кількості понад 70%;

4 мг/м³ - для решти видів пилу.

Тривале подразнення пилом слизової оболонки носа може привнести до виникнення хронічної запальної реакції. Під час дії токсичного іншу чи при тривалій дії нетоксичного пилу можуть розвинутись атрофічні процеси

Дисперсний склад характеризує пилові частки за розміром, і значною мірою обумовлює властивості пилу. Для організму людини найбільш небезпечний пил, що складається з часток розміром до 0,015 мм, тому що він погано затримується слизовими оболонками верхніх дихальних шляхів і потрапляє далеко в легеневу тканину. Також має значення форма частинок, так як частинки зазубреної форми є більш небезпечними за частинки з гладкою формою, так як вони значно більше подразнюють шкіру, легеневі тканини та слизові оболонки даючи змогу присмоктуватися в організм інфекційним мікроорганізмам, що знаходяться в повітрі. Це призводить до атрофічних, гіпертрофічних, гнійних, виразкових та інших змін слизових оболонок, бронхів, легень, шкіри; веде до катару верхніх дихальних шляхів, виразковому захворюванню носової перетинки, бронхіту, пневмонії, кон'юктевіту, дерматиту та інших захворювань.

Довгострокове вдихання пилу, що потрапляє до легенів, викликає пневмоконіоз. Найбільш небезпечна його форма – силікоз – розвивається при систематичному вдиханні пилу, що містить вільний диоксид кремнію - SiO₂. Борошняний, зерновий та деякі інші види пилу можуть спричинити хронічний бронхіт. Деякі види пилу (свинцевий, миш’яковий, марганцевий та ін.) обумовлюють отруєння і ведуть до функціональних змін ряду органів і систем. Отрути, що надходять до організму через дихальні шляхи створюють підвищену небезпеку, тому що безпосередньо потрапляють у кров. Велику небезпеку несе пил, що містить радіоактивні елементи. Такий пил можна виявити лише за допомогою радіометрів.

Побічна дія пилу полягає у зміні спектру та інтенсивності сонячного освітлення а також у зниженні освітленості. Крім того пилові частки здатні сприймати електричний заряд (безпосередньо з газового середовища – пряма адсорбція іонів з повітря), або в результаті тертя пилу між собою чи безпосереднього контакту з зарядженою поверхнею. Встановлено, що саме заряджені частки утримуються слизовими оболонками.

Задимленість повітря робочої зони несе особливу загрозу здоров’ю людини за рахунок того, що в легені потрапляють окрім димового пилу ще й токсичні гази: СО₂, а особливо СО