Состав атмосферного воздуха
Воздушная среда
Атмосферный воздух в своем составе содержит : N2 - 78,08 % , O2 - 20,95 % , CO2 - 0,03 % , инертные газы - Ar, He - 0,93 % . Воздух такого состава наиболее благоприятен для человека.
Наряду с химическим составом важно также, чтобы воздух имел определенный ионный состав. В воздухе содержатся отрицательные и положительные ионы, которые по подвижности разделяют на легкие и тяжелые. Тяжелые ионы образуются в результате оседания легких ионов на различные частицы : пылинки, капли тумана и т.д. В чистом воздухе преимущественно находятся легкие ионы, в загрязненном - тяжелые.
На жизнедеятельность человека благоприятное влияние оказывают отрицательные ионы кислорода воздуха.
Воздух рабочей зоны редко имеет приведенный выше состав, т.к. многие технологические процессы сопровождаются выделением в воздух производственных помещений вредных веществ - газов, твердых и жидких частиц.
Согласно ГОСТ 12.1.007-76 “Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности” следует, что вредное вещество - это вещество, которое при контакте с организмом человека в случае нарушения требований безопасности может вызвать производственные, профессиональные заболевания и отклонения в состоянии здоровья, обнаруженные современными методами, как в процессе работы так и отдаленные сроки настоящего и последующих поколений.
Пары и газы образуют с воздухом смеси, а твердые и жидкие частицы - аэрозоли, которые подразделяются на пыль (размер твердых частиц 1 мкм), дым (<1 мкм), туман (>10 мкм).
Вредные вещества проникают в организм человека через дыхательные пути, кожу и с пищей.
Вредные вещества по степени воздействия на организм человека подразделяются на следующие классы (ГОСТ 12.1.005-76) :
1 - чрезвычайно опасные (ртуть, свинец, озон),
2 - высокотоксичные (хлор, HCl, йод),
3 - умеренно опасные (метиловый спирт, борная кислота),
4 - малоопасные (ацетон, аммиак).
Класс опасности вредных веществ устанавливается в зависимости от соответствующих показателей, которые приведены в таблице 2.5.1.
Классификация опасных веществ по степени воздействия на организм человека
Табл. 2.5.1.
| Показатель | Норма для класса опасности | |||
| Предельно-допустимая концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м3 | <0,1 | 0,1-1,0 | 1,1-10,0 | >10 |
| Средняя смертельная доза при введении в желудок, мг/кг | <15 | 15-150 | 151-5000 | >5000 |
| Средняя смертельная доза при нанесении на кожу, мг/кг | <100 | 100-500 | 501-2500 | >50000 |
| Средняя смертельная доза концентрации в воздухе, мг/м3 | <500 | 500-5000 | 5001-50000 | >50000 |
Предельно-допустимая концентрация (ПДК) вредного вещества в воздухе рабочей зоны - концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течении 8 часов или другой продолжительности, но не более 41 часа в неделю, в течении всего стажа работы не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
Средняя смертельная доза при введении в желудок - доза вещества, вызывающая гибель 50% животных при дискретном введении в желудок.
Средняя смертельная доза при нанесении на кожу - доза вещества, вызывающая гибель 50% животных при однократном нанесении на кожу.
Средняя смертельная концентрация в воздухе - концентрация вещества, вызывающая гибель 50% животных при двух - четырех часовом ингаляционном воздействии.
Токсическое действие вредных веществ связано с изменением состава определенных веществ организма, принимающих участие в нормальных процессах обмена веществ у здорового человека.
По характеру действия на организм человека вредные вещества подразделяются на :
1. Общетоксические - вызывающие отравления (CO, ртуть, свинец, мышьяк).
2. Раздражающие - вызывающие раздражение дыхательных путей и слизистых оболочек (хлор, аммиак, окислы азота).
3. Сенсибилизирующие - действующие как аллергены (растворители, лаки).
4. Канцерогенные - вызывающие раковые заболевания (асбест, оксиды хрома).
5. Мутагенные - вызывающие изменение наследственной информации (свинец, марганец, радиоактивные вещества).
6. Влияющие на репродуктивную (детородную) функцию (ртуть, свинец, марганец, радиоактивные вещества).
7. Пыли - инертные или вызывающие аллергию.
Многие вещества, которые считают нетоксичными, в определенных условиях способны оказывать токсическое действие на человека. Например, инертные газы при повышенном давлении этих газов становятся сильными наркотиками.
Действие вредных веществ значительно усугубляется в условиях высоких температур, шума, вибраций. Так при высокой температуре воздух расширяет сосуды крови, усиливается потоотделение, учащается дыхание, что ускоряет проникновение вредных веществ в организм.
Согласно ГОСТ 12.1.005-76 установлены ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны производственных помещений (таб. 2.5.2.).
Таблица 2.5.2.
| Вредное вещество | ПДК, мг | Класс опасности | |
| 1. | Ацетон | ||
| 2. | Бензол | ||
| 3. | Йод | ||
| 4. | Медь | ||
| 5. | Ртуть металлическая | 0.01 | |
| 6. | Хлор | 0.1 | |
| 7. | Метиловый спирт |
При одновременном содержании в рабочей зоне нескольких вредных веществ однонаправленного действия сумма отношений их концентраций С, мг/м3 к ПДК, мг/м3 не должна превышать 1,
C1 С2 Сn
¾¾¾ + ¾¾¾ +... + ¾¾¾ £ 1.
ПДК1 ПДК2 ПДКn
К вредным веществам по физиологическому действию на человека относятся пыли.
Пыль - это физическое состояние твердого вещества.
Производственная пыль - это совокупность тонко диспергированных частиц твердого вещества, образующихся в процессе производства и находящихся продолжительное время во взвешенном состоянии в воздушной среде.
Производственная пыль при определенных условиях может представлять опасность для здоровья как работающих, так и окружающего населения. Некоторые виды пыли способны к самовозгоранию, взрывам и представляют значительную опасность. Другие пыли представляют собой ценное сырье или конечный продукт производства (мучная, цементная).
По происхождению пыль подразделяют на :
1. неорганическую - пыль свинца, железа различных сплавов и др.,
2. органическую - зерновая, мучная, сахарная, пыль микроорганизмов и др.,
3. смешанная - пыль металла с абразивом, угольная, и др..
Контроль за составом воздуха проводится постоянно в сроки, установленные санитарной инспекцией.
Запыленность воздуха можно определить массовым, счетным и электрическим способами.
Массовым методом определяют массу пыли, содержащуюся в единице объема воздуха. Для этого взвешивают фильтр до и после прохождения через него запыленного воздуха, а затем подсчитывают массу пыли (мг/м3). При счетном методе определяется количество пылинок в 1 мл воздуха, осажденных на стекло с помощью микроскопа. Контроль концентраций вредных веществ осуществляется с помощью химического и других методов.