Количественные методы определения содержания вредных веществ и меры предупреждения профессиональных заболеваний
Уровень загрязнения воздуха рабочих помещений вредными веществами контролируется газоанализаторами, в основу работы которых положены фотометрический, хроматографический, полярографический, потенциометрический и спектроскопический методы.
Одним из перспективных методов количественного определения вредных веществ в воздухе является метод газовой хроматографии.
Газовая хроматография, внедряемая в практику гигиенических исследований, открывает широкие возможности для разделения смесей веществ на отдельные компоненты, позволяет проводить идентификацию веществ, определить их количественный состав. Используя капиллярные и высокоэффективные набивные колонки, удается достичь такого разделения компонентов, которого невозможно добиться другими методами.
Функциональная схема газового хроматографа, принцип работы которого заключается в следующем. Исследуемая проба воздуха вводится в устройство ввода с помощью шприца или крана-дозатора и под давлением газоносия (ГН) поступает в хроматографической колонки, установленной в термостате, делится на отдельные компоненты и поступает в детектор.
Сигнал усиливается электронным усилителем и записывается на диаграммной бумаге самописцем. Выходной сигнал детектора пропорционален мгновенной концентрации компонента в газоносии. При некоторых условиях каждый компонент пробы появляется через определенный для данных условий анализа время и регистрируется на хроматограмме в виде отдельного пика. Качественная идентификация компонента проводится по времени удержания в колонке. Площади пиков, измеряемые согласно хроматограммой и графику, отражающий зависимость площади пика от концентрации компонента, определяют неизвестную концентрацию компонентов.
Преимуществом метода газовой хроматографии перед другими методами анализа является скорость проведения анализа. Воспроизводимые результаты удается получить в течение нескольких минут и даже секунд. Расшифровка результатов достаточно проста, так как современный газовый хроматограф - это прибор, требующий от обслуживающего персонала выполнения только небольшого числа операций. Газовый хроматограф может подключаться к автоматизированным региональных систем контроля степени загрязнения воздуха.
Для предупреждения профессиональных заболеваний от воздействия вредных веществ проводят мероприятия:
- Удаление или замены вредных веществ;
- Комплексную автоматизацию и механизацию производственных процессов, устраняет контакт человека с вредными веществами;
- Совершенствование технологического процесса, предотвращает утечку или разбрызгивание в атмосферу производственных помещений.
Кроме того, полезными будут следующие мероприятия:
- Полная герметизация насосов, трубопроводов, резервуаров и другого оборудования;
- Применение устройства приточно-вытяжной вентиляции в местах образования газов, паров и пыли;
- Тщательное систематическое собирание различных нефтепродуктов и спец-жидкостей, как в помещениях, так и на открытом воздухе в зоне раздаточных эстакад, колонок и др .;
- Совершенствование и содержание в надлежащем состоянии санитарно-бытовых помещений;
- Обеспечение работников исправным спецодеждой, респираторами, противогазами, шлемами и специальными инструментами;
- Соблюдение установленных особых режимов работы и отдыха, например, для рабочих, очищающих резервуары и емкости;
- Проведение санитарно-технической пропаганды и обучения безопасным приемам труда при различных условиях труда.
Вентиляция и кондиционирование воздуха в производственных помещениях
Важным средством нормализации микроклимата производственных помещений является вентиляция, с помощью которой создаются надлежащие санитарно-гигиенические и метеорологические условия.
Вентиляция - организованный и регулируемый воздухообмен, целью которого является:
- Удаление из воздуха производственных помещений газов, пыли, представляющих опасность отравления, взрыва или пожара;
- Создание нормальных метеорологических условий в производственной среде - температуры, влажности, скорости движения воздуха. Виды вентиляции: естественная и искусственная.
Естественная вентиляция (рис.3.1) производится вследствие разницы плотности воздуха вне и внутри помещения. Воздух внутри помещения обычно имеет более высокую температуру t п (тепловыделение за счет технологических процессов, оборудования, людей), чем снаружи t с, и поэтому его удельный вес внутри помещения В п меньше удельного веса внешнего Уз
Чем больше расстояние h между осями верхнего h 1 и нижнего h 2 проемов, тем большее значение теплового напора Н, равной сумме тепловых напоров Н 1 и Н 2:
Для увеличения теплового давления на домах и хранилищах сооружают вытяжные шахты с дефлекторами.
Искусственная (механическая) вентиляция осуществляется благодаря давлению воздуха, создаваемом вентилятором, приводится во вращение электродвигателем. По зон действия она бывает общей и местной, а по назначению - приточной, вытяжной и приточно-вытяжной:
местная - для удаления вредных газов, паров и пыли от места их образования; препятствует их распространению в помещении. Вредные вещества отсасываются с помощью вытяжных зонтов, шкафов и щелевых приемников;
общая - для воздухообмена во всем помещении; приточная (рис.3.2, а) - для подачи в помещение чистого воздуха, когда выделения в процессе производства вредных веществ незначительно и нужна полная замена воздуха, а также для предотвращения подсоса в помещение вредных газов и паров с смежных (соседних) помещений.
Чистый воздух через шахту притока 7 воздуха вентилятором 2 засасывается извне, очищается в фильтрах 6, в холодное время года подогревается в калорифере 5, при необходимости увлажняется в увлажняющим устройства 4 и поступает в сеть воздуховодов, а через вентиляционные каналы 3 распределяется внутри помещения;
Рис. 3.1. Принцип работы естественной вентиляции
- Вытяжная (рис.3.2, б) - для удаления из воздуха помещения большого количества вредных веществ, выделяемых когда люди в нем находятся только кратковременно, а приток воздуха легко осуществляется через щели, неплотности окон, дверей и устройства естественной вентиляции. Загрязненный воздух засасывается через вытяжные вентиляционные каналы 9 (местные зонты установлены на рабочих местах или в зоне вредных веществ) вентилятором 2 и выбрасывается наружу через шахту 8, предварительно фильтруясь в фильтре 6;
- Приточно-вытяжная (рис.3.2, в) - для очистки воздуха и создания благоприятных метеорологических условий в помещении, если при помощи только вытяжной или приточной вентиляции это сделать невозможно. Эта система наиболее эффективна. Кондиционирования воздуха позволяет создать оптимальные метеорологические условия (искусственный микроклимат) в производственных помещениях и общественных зданиях. Кондиционирования предусматривает очистку, нагрев, охлаждение, увлажнение, удаление запахов и озонирование воздуха, подаваемого в помещение. Кратность обмена воздуха в течение одного часа определяется по формуле:
Количество воздуха, подаваемого или удаляемого из помещения, при известной кратности определяется по формуле:
Q = nV,
где: Q - количество воздуха, м 3 / ч; V - объем помещения, м 3.
Если кратность неизвестна или не может быть установлена, необходимую для удаления вредных газов, паров или пыли количество воздуха определяют по формуле:
где: т - масса вредных веществ, поступающих в воздух производственного помещения за один час, мг / ч; С ВДК в - ПДК вещества, удаляемого из помещения, мг / м 3; С упр - концентрация вредного вещества в приточном воздухе, мг / м 3.
Количество воздуха для удаления избыточных тепловыделений из помещения рассчитывается по формуле:
Избыточное тепловыделение:
где: Q н - тепло, поступает в воздух помещения от установок, аппаратуры, осветительных приборов и людей, а также от поверхностей, нагретых солнечными лучами, кДж / ч; Q вид - тепло, поступает в окружающую среду (помещения), кДж / ч.
При устройстве и эксплуатации систем вентиляции с нарушением требований безопасности может возникнуть пожар. Это объясняется тем, что система вентиляции состоит из металлических элементов, которые при вибрации и столкновениях могут высекать искру. Если при этом в воздухе, удаляется вентиляционной системой, есть горючие газы, пар или пыль, то может возникнуть пожар или взрыв, и воздуховоды способствуют распространению огня и дыма в доме или сооружении.
К эксплуатации допускаются вентиляционные системы, прошедшие предпусковые испытания и имеют паспорта, журналы ремонта и эксплуатации. Администрацией утверждается график осмотров и ремонтов вентиляционных систем. Помещение для вентиляционного оборудования замыкает, а сохранение в этих помещениях материалов, инструментов и других посторонних предметов запрещается. Смазывают движущиеся детали только после полной остановки вентиляционных систем, очистку и ремонт систем осуществляют с помощью способов, исключающих возможность высечки искры. Ремонт взрывозащищенного электрооборудования вентиляционных систем производится на специальных предприятиях с последующим контрольным испытаниям на соответствие техническим условиям с занесением результатов в паспорт.
Литература: [7], [8], [9].
Вопросы для самоконтроля
1. В чем суть механизма терморегуляции организма человека?
2. Какие факторы определяют метеорологические условия?
3. Какие пути отдачи тепла организмом в окружающую среду?
4. Как меняется теплоотдача при разных обстоятельствах?
5. Как следует изменить один из параметров метеорологических условий, если изменились другие параметры?
6. Как влияет на терморегуляцию снижение или повышение температуры воздуха?
7. Как нормируются параметры метеорологических условий нормируются и в зависимости от чего?
8. Какими приборами измеряют параметры метеорологических условий?
9. Что означает термин "вредное вещество"?
10. Каковы предельно допустимые нормы содержания в воздухе керосина, бензина, ртути, свинца, ацетона?
11. Какими методами определяются концентрации вредных веществ, газов, паров и пыли в воздухе?
