Загрязнение воздуха — серьезная экологическая проблема. Open Library - открытая библиотека учебной информации

4.2.1. Вредные вещества в воздухе рабочей зоны и их классификация

В соответствии с ГОСТ 12.0.0030 - 74 «ССБТ. Опасные и вредные производ-ственные факторы. Классификация (с изменениями по И-Л-Х1-91)» повышенная запыленность и загазован­ность воздуха рабочей зоны относятся к физически опасным и вредным производственным факторам. Наличие в воздухе рабо­чей зоны различных веществ оказывает, в зависимости от вида веществ и путей их проникновения в организм, различные воз­действия на организм (токсическое, раздражающее, канцероген­ное, мутагенное и т.п.), ᴛ.ᴇ. запыленность и загазованность явля­ются также и химически опасными и вредными факторами.

Многие вещества (к примеру, пары бензина, ацетона, аммиа­ка), попадая в организм, приводят к острым и хроническим от­равлениям. При воздействии на человека больших доз на протя­жении одной рабочей смены возникает острое отравление. Эти отравления зависят в основном от вполне устранимых причин - плохой организации производства, нарушений трудовой дисцип­лины и т.д. При этом небольшая часть связана с несовершенством технологии и вентиляции. Постепенное поступление в организм небольших количеств токсичных веществ может привести к хро­ническим отравлениям.

При любой форме отравления характер действия промыш­ленных ядов определяется степенью его физической активно­сти - токсичности. Промыш-ленными ядами называют те ядо­витые вещества, с которыми рабочий встреча-ется на производстве и которые при неправильной организации труда и отсутствии соответствующих санитарно-технических мер могут оказать вред-ные воздействия на организм человека и его работоспособность.

Способность веществ оказывать вредные действия на жизне­деятельность организма называют токсичностью. Токсичное действие химических веществ на организм определяется сле­дующими факторами: концентрацией и агрегат-ным состоянием веществ, составом, физико-химическими свойствами, а также пу­тями проникновения веществ в организм и взаимодействием их с тканями организма, способностью к накоплению (кумуляции) и выделœению из организма, продолжительностью действия, а также состоянием воздушной среды и т.д.

Влияние внешних факторов (t , φ ω) объясняется нарушением термо-регуляции организма и вследствие этого снижением сопротивляемости организма воздействию вредных веществ. Напри­мер, при повышении t увели-чивается легочная вентиляция и уве­личивается скорость кровотечения, усили-вается проникновение веществ в организм.

По степени потенциальной опасности воздействия на организм человека вредные вещества , содержащиеся в воздухе в виде газов, паров или аэрозолей, разделœены на четыре класса опасности ;

I класс - вещества чрезвычайно опасные (диоксид хлора, озон и др. );

II класс - вещества высоко-опасные (сероводород, серная и со­ляная кислоты, растворы едких щелочей и др.);

III класс - вещества умеренно опасные (диоксид серы, камфара и др.);

IV класс - веще­ства малоопасные (аммиак, этиловый спирт и др.).

К основным вредным веществам, воздействующим на орга­низм человека, относятся следующие:

· раздражающие вещества, которые поражают поверхность тканей дыхательного тракта͵ слизистых оболочек и кожи (кислоты, щелочи, аммиак, хлор, сернистые соединœения и др.);

· удушающие вещества – физически вредные газы, разбавляющие содержание кислорода в воздухе (углекислый газ, азот, метан и др.);

· яды, вызывающие повреж­дение внутренних органов кровеносной системы (бензол, фе­нол) и нервной системы (спирты, эфиры);

· летучие наркотиче­ские вещества (ацетилен, летучие углеводороды); промышленные пыли, которые либо вызывают аллергические реакции организма, либо инœертны.

Токсичные вещества могут поступать в организм человека че­рез органы дыхания (пары, газы, пыли), кожу (в основном жидкие и масляные продукты) и желудочно-кишечный тракт (жидкие, твердые и газообразные вещества).

Наиболее часто вредные вещества попадают в организм чело­века через органы дыхания: носоглотку и легкие. Из легких яды всасываются в кровь и разносятся ею по всœему организму. Разные химические продукты имеют раз-личную способность проникно­вения в организм через органы дыхания, это зависит в основном от растворимости отдельных веществ в воде, в тканевых жидко­стях и средах организма.

Аммиак, а также хлористый водород и диоксид серы хорошо растворимы в воде, в связи с этим они задерживаются на слизистых оболочках верхних дыхательных путей и вызывают их раздраже­ние. Хлор и оксиды азота малорастворимы в воде, в связи с этим они не задерживаются на слизистых оболочках дыхательных путей, про­никают в легкие, сорбируются в них и вызывают их отек.

Пыль, попадая в организм человека через органы дыхания, тоже оказы­вает вредное действие. Степень влияния определяется рядом свойств пыли. Из этих свойств существенное значение имеет размер частичек пыли. Наиболее опасны частички пыли разме­ром от 0,25 до 10 мкм. Οʜᴎ не успевают осœедать в верхних дыха­тельных путях и, попадая в легкие, не выдыхаются с воздухом обратно.

Многие токсичные вещества поступают в организм через ко­жу. Непосредственно через кожу могут проникать вещества, хо­рошо растворимые в жирах (углеводороды, металлоорганические соединœения и др.). Жидкости с большой летучестью быстро испа­ряются с поверхности кожи и не попадают в организм. При этом эти летучие вещества, если они входят в состав паст, мазей, клея, задерживаются длительное время на коже. Твердые вещества также вса-сываются через кожу. Опасны малолетучие вещества, такие как анилин и нитробензол.

В производственных условиях токсичные вещества через же­лудочно-кишечный тракт поступают сравнительно редко - в ос­новном через грязные руки.

Кумуляция (накопление) токсичных веществ в организме происходит в том случае, если их превращение или выделœение происходит медленнее, чем поступление. Кумулированные яды (ртуть, свинœец, мышьяк), накапливаясь в организме, оказывают на него длительное и сильное действие.

Выделœение токсичных веществ из организма может происходить через кожу, почки, легкие, желудочно-кишечный тракт. Через легкие выводятся в основном легколетучие вещества (спирты, эфиры, бен­зин и др.), через почки - хорошо растворимые в воде вещества, со­единœения тяжелых металлов (свинœец, ртуть), а марганец выводится в основном через желудочно-кишечный тракт. Через кожу выводятся всœе растворимые в жирах вещества (медь, мышьяк, ртуть).

4.2.2. Нормирование содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Основным критерием качества воздуха являются концентрации вредных веществ. Существуют раз­личные единицы выражения концентрации: массовые, объем­ные, в долях, в процентах и другие. При санитарной оценке ка­чества воздуха принято выражать содержание загрязняющих веществ (концентрацию) в миллиграммах на кубический метр воздуха (мг/м 3). Это удобно тем, что применимо для любого агрегатного состояния примесей: газов, паров, аэрозолей, твердых веществ.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных ве­ществ в воздухе рабочей зоны - концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч. или при другой продолжительности, но не боле 41 ч. в неделю, в течение всœего рабочего стажа не могут вызвать заболе-ваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых со­времен-ными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколе­ний (ГОСТ 12.1.005-88).

Величина ПДК зависит от влияния веществ на здоровье людей и окружающую среду. Вредные вещества по степени воз­действия на организм человека разделœены на четыре класса опас­ности (в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 «ССБТ. Вредные ве­щества. Классификация. Общие требования безопасности (с изменениями по И-1-ХП-81; И-2-И-90)»:

· чрезвычайно опасные вещества, у которых значение ПДК в воздухе рабочей зоны не превышает 0,1 мг/м 3 (1 класс);

· высокоопасные со значением ПДК от 0,1 до 1,1 мг/м 3 (II класс);

· умеренно опасные при изменении ПДК в интервале от 1,0 до 10,0 мг/м 3 (Ш класс);

· малоопасные вещества, для которых ПДК больше 10,0 мг/ м 3 (1V класс).

Фактическая концентрация вредных веществ не должна пре­вышать соответствующих значений ПДК в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76.

В воздухе, поступающем внутрь зданий и сооружений через приемные отверстия систем вентиляции и кондиционирования воздуха и через проемы для естественной проточной вентиляции, содержится 30% предельно допус-тимых концентраций вредных веществ в рабочей зоне производственных поме-щений.

4.2.3. Определœение содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Важно заметить, что для санитарного контроля воздушной среды производствен­ных помещений применяют следующие методы: лабораторный (аналитический), индика-торный, экспрессный и автоматический.

Лабораторные методы точны и позволяют определить микро­количества токсичных веществ в воздухе. При этом они требуют значительного времени и применяются главным образом в иссле­довательских и контрольных работах.

Индикаторные методы характеризуются простотой, с их по­мощью можно быстро производить качественные определœения. Такие методы применяют в случае срочной крайне важности, когда нежелательно присутствие токсичных веществ даже в очень ма­лых концентрациях (при пуске аварийной вентиляции, нейтрали­зации загазованного участка, применении средств индивидуаль­ной защиты и т.д.). При этом количественные определœения токсичных веществ в воздухе при помощи индикаторных мето­дов можно произвести только ориентировочно.

Экспресс-методы служат для точного определœения концен­трации вредных паров и газов в воздухе производственных по­мещений и на территории предприятия. Для проведения контроля экспресс-методом применяют универсальные газоанализаторы УГ-2 и УГ-1, кондуктометрическую установку КО-1 и фотоэлек­трические калориметры. Автоматические газоанализаторы не­прерывного действия осуществляют обычно непрерывную реги­страцию уровня загазованности на рабочих местах. Газоанализаторы и газосигнализаторы в зависимости от условий применения и типа анализируемого вещества построены на раз­личных принципах и имеют различную чувствительность. При­боры, имеющие высокую чувствительность, определяют воздуш­ные загряз-нения на уровне предельно допустимых концентраций, на уровне взрывных и огнеопасных концентраций, дают световой или звуковой сигнал при дости-жении соответствующего уровня концентрации. Отбор проб на анализ на со-держание газов, паров и пыли проводит специально обученный персонал в соответствии с требованиями технических условий на определœение вредных ве-ществ в воздухе.

Экспресс-анализ воздуха с помощью универсальных газоана­лизаторов может проводиться работниками предприятий, не имеющими специальной подготовки. На газоанализаторах УГ-2 и УГ-3 с помощью предварительно сжатого сильфона производится просасывание фиксированного объема загрязненного воздуха че­рез индикаторные стеклянные трубки, заранее заполненные спе­циальным индикаторным порошком.

По градуировочной шкале, по длинœе окрашенного столбика порошка в индикаторной трубке определяют концентрацию примеси в воздухе.

В закрытой части корпуса 12 воздухозаборного устройства (рис. 4.4.а) находится резиновый сильфон 11 с двумя фланцами и стакан с пружиной 10. Во внутренних гофрах сильфона установ­лены распорные кольца 9 для придания сильфону жесткости и сохранения постоянства объема. На верхней плите 4 расположена неподвижная втулка 6 для направления штока 7 при сжатии сильфона. На штуцер 2 с внутренней стороны надета резиновая трубка 1, которая через нижний фланец соединяется с внутренней полостью сильфона. К свободному концу трубки 3 при анализе присоединяется индикаторная труба.

Рис.4.4. Универсальный переносной газоанализатор УГ-2: а) воздухозаборное устройство: 1,3 – трубки резиновые; 2 – штуцер; 4 – плита; 5 – фиксатор; 6 – втулка; 7 – шток; 8 – канавка; 9 – кольцо распорное; 10 – пружина; 11 – сильфон; 12 – корпус; б) шкала

Исследуемый воздух через индикаторную трубку просасывается после предварительного сжатия сильфона штоком. На гранях (под головкой) штока обо­значены объемы просасываемого при анализе воздуха. На цилин­дрической поверхности штока предусмотрены четыре продоль­ные канавки с двумя углуб-лениями 8, служащими для фиксации двух положений штока фиксатором 5.

Расстояние между углублениями на канавках подобрано та­ким образом, чтобы при ходе штока от одного углубления к дру­гому сильфон забирал задан-ный объем исследуемого воздуха.

Длина окрашенного столбика индикаторного порошка в труб­ке пропор-циональна содержанию измеряемого вещества в иссле­дуемом воздухе и из-меряется по специально градуированной шкале (рис. 4.4.б).

4.2.4. Определœение запыленности воздуха производственных помещений

Производственной пылью называются находящиеся во взве­шенном состоя-нии в воздухе рабочей зоны твердые частицы раз­мером от нескольких десят-ков до долей микрона. Пыль принято также называть аэрозолем, имея в виду, что воздух является дис­персной средой, а твердые частицы - дисперсной фазой. Произ­водственную пыль классифицируют по способу образования, происхождения и размерам частиц.

В соответствии со способом образования различают пыли (аэ­розоли) дез-интеграции и конденсации. Первые являются следствием производственных операций, связанных с разрушением или измельчением твердых материалов и транспортировкой сыпучих веществ. Второй путь образования пыли – возник-новение твер­дых частиц в воздухе вследствие охлаждения или конденсации паров металлов или неметаллов, выделяющихся при высокотем­пературных процессах.

По происхождению различают пыль органическую, неоргани­ческую и смешанную. Характер и выраженность вредного дейст­вия зависят, прежде всœего, от химического состава пыли, который главным образом определяется ее происхождением. Вдыхание пыли может вызвать поражение органов дыхания - бронхит, пневмокониоз или развитие общих реакций (интоксикация, ал­лергия). Некоторые пыли обладают канцерогенными свойствами. Действие пыли проявляется в заболеваниях верхних дыхательных путей, слизистой оболочки глаз, кожных покровов. Вдыхание пыли может способствовать возникновению пневмоний, туберку­леза, рака легких. Пневмокониозы относятся к числу наиболее распространенных профессиональных заболеваний. Исключи­тельно высокое значение имеет классификация пыли по размеру пылевых частиц (дисперсности):

· видимая пыль (размер свыше 10 мкм) быстро осœедает из воздуха, при вдыхании она задерживается в верхних дыхательных путях и удаляется при кашле, чихании, с мокротой;

· микроскопическая пыль (0,25 -10 мкм) более устойчи­ва в воздухе, при вдыхании попадает в альвеолы легких и дейст­вует на легочную ткань; у

· льтрамикроскопическая пыль (менее 0,25 мкм), в легких ее задерживается до 60-70%, но роль ее в раз­витии пылевых поражений не является решающей, так как неве­лика ее общая масса.

Вредное действие пыли определяется также и другими ее свойствами: растворимостью, формой частиц, их твердостью, структурой, адсорбцион-ными свойствами, электрозаряженностью. К примеру, электрозаряженность пыли влияет на устойчивость аэрозоля; частицы, несущие электрический заряд, в 2-3 раза больше задерживаются в дыхательном тракте.

Основным способом борьбы с пылью является предупреждение ее образо-вания и выделœения в воздух, где наиболее эффективными являются мероп-риятия технологического и организационного ха­рактера:

· внедрение непрерывной технологии, механизации работ;

· герметизация оборудования, пневно-транспортирование, дистанци­онное управление;

· замена пылящих материалов влажными, пасто­образными, гранулиро-вание;

· аспирация и др.

Большое значение имеет применение систем искусственной вентиляции, дополняющее основные технологические мероприя­тия по борьбе с пылью. Для борьбы с вторичным пылеобразованием, ᴛ.ᴇ. поступлением в воздух уже осœев-шей пыли, используют влажные методы уборки, ионизации воздуха и др.

В случаях, когда не удается снизить запыленность воздуха в рабочей зоне более радикальными мероприятиями технологиче­ского и другого характера, применяются индивидуальные защит­ные средства различного типа: респи-раторы, специальные шлемы и скафандры с подачей в них чистого воздуха.

Необходимость строгого соблюдения ПДК требует система­тического контроля за фактическим содержанием пыли в воздухе рабочей зоны производ-ственного помещения.

К автоматическим приборам определœения концентрации пыли относятся серийно выпускаемые промышленностью ИЗВ-1, ИЗВ-3 (измеритель запыленности воздуха), ПРИЗ-1 (переносной радио­изотопный измеритель запыленности), ИКП-1 (измеритель кон­центрации пыли) и др.

В Москве загрязнено всё – вода, почвы, но особенно воздух. Сегодня мы и поговорим о загрязнении воздуха и выясним, где в столице дышится легче?

Загрязнение воздуха в Москве обусловлено, в основном, накоплением в атмосфере мегаполиса выбросов промышленных предприятий и выхлопных газов от автотранспорта. В среднем, житель крупного города живет на 4 года меньше, чем житель сельской местности. Ежегодно загрязненная атмосфера становится причиной смерти около 3,5 тысяч горожан. Особенного внимания заслуживает проблема городских дорог, ведь поток автомобилей проходит вблизи тротуара, а значит — под воздействие автомобильных выхлопов попадают пешеходы.

Уровень загрязненности колеблется в зависимости от погодных условий, наличия ветра или осадков. Возникновение смога обусловлено накоплением в атмосфере возле земной поверхности вредных веществ. Уровень загрязнения атмосферы оценивается по средней величине показателей, собранных за суточный период. Оцениваются величины концентрации монооксида углерода и диоксида азота.

Основные вредные и ядовитые вещества в атмосфере Москвы

Рассмотрим вредные и ядовитые вещества, особенно сильно влияющие на загрязнение воздуха в Москве.

Бензопирен. Обладает тератогенным воздействием (нарушает развитие плода), потенцируя появление врожденных дефектов, воздействует на формирование цепочки ДНК. Канцерогенное действие данного вещества проявляется в увеличении лейкозов среди населения.

Формальдегид. Раздражает слизистые оболочки и оказывает токсическое действие на организм человека в целом. При повышенной концентрации в воздушной среде формальдегид воздействует угнетающе на центральную нервную систему. Появляются головная боль, судороги, раздражительность и утомляемость. Воздействие на слизистые оболочки проявляется слезотечением и нарушением зрения, болью в горле, першением и кашлем.

Диоксид и монооксид углерода также воздействуют на респираторные органы, вызывая реакцию слизистых оболочек, что способствует формированию хронического и латентно протекающего воспаления верхних дыхательных путей.

Работа дизельного автотранспорта перегружает атмосферу города такими опасными, ядовитыми веществами, как диоксины. Их воздействие на человеческий организм проявляется в снижении иммунных реакций, нарушении процессов репликации ДНК и РНК, повышению риска онкологических заболеваний.

Оксид углерода в городском воздухе вызывает гипоксию в органах и тканях человека, способствуют увеличению сосудистых и кардиологических заболеваний, нарушению обменных процессов.

Как загрязнение воздуха влияет на заболеваемость и смертность?

В атмосфере Москвы значительно повышено содержание мелкодисперсных частиц РМ10. По данным ВОЗ (Всемирной Организации Здравоохранения) это ведет к увеличению количества смертей среди населения города: от рака легких на 9%, от заболеваний сердца и сосудов на 5% и на 1% от острых и хронический инфекций органов дыхания. Среднегодовая норма РМ 10 около 20 мкг/м³, тогда как в воздухе города этот показатель приближается к 33 мкг/м³. Во время летних пожаров 2010 года цифры достигали 900 мкг/м³.

Загрязненная атмосфера неуклонно поднимает рост аллергической патологии, развитие бронхиальной астмы и нарушение иммунных реакций у детей. Период летнего смога увеличивает показатели смертности среди пожилого населения.

Во многих сферах промышленности имеет место интенсивное выделение пыли и опасных для здоровья химических веществ. В группу повышенного риска входят работники следующих отраслей промышленности:

• производство стройматериалов;
• производство текстиля;
• машиностроение;
• металлургическое производство;
• нефтегазовая промышленность;
• горнодобывающее производство;
• агропромышленное производство.

В указанных отраслях и не только имеет место такое явление как запыленность и загазованность воздуха . Сама по себе пыль, выделяемая в процессе производства, влияет как на возможность видеть и ориентироваться в помещении, так и на организм человека.

Уровень токсичности газа, пыли зависит от производства и веществ, применяемых в нем. Особо опасны металлургия, добыча горных пород, машиностроение и нефтегазовая промышленность. В этих отраслях имеет место повышенная загазованность и запыленность воздуха рабочей зоны . Здесь имеют место выделения аммиака, газа метана, окисей углерода, альдегида, паров растворителей, сероводородов, сернистого газа и других веществ.

С целью обеспечения безопасности процесса определения запыленности и загазованности воздуха в производственных помещениях фиксируют класс токсичности веществ в пределах конкретного помещения.

Классы опасности веществ

Определено 4 типа опасности веществ:

1. 1 тип — представляющие чрезвычайную опасность (ртуть, двуокись хлора, озон фосген, свинец, гексохлоран, другие);
2. 2 тип — представляющие высокую опасность (едкая щелочь, бензол, соляная кислота, медь, йод, серная кислота, марганец, соединения хлора, сероводороды, оксиды азота, другие);
3. 3 тип — опасные умеренно (толуол, метанол, ацетон, фенол);
4. 4 тип — представляющие малую опасность (бензин, скипидар, сода, этанол, аммиак).

Дополнительно выделяют 4 вида опасности веществ:

• постоянная опасность;
• техногенная опасность;
• естественная;
• антропогенная.

Следуя этой классификации, запыленность и загазованность воздуха относятся к опасности техногенной. Это вид опасности, которую создают сооружения, машины, вещества.

С целью установления типа опасности веществ используют специальные методы определения загазованности воздуха производственных помещений .

Методы, используемые в производстве

Чаще всего уровень наличия пыли определяют при помощи следующих методов:

• электрический;
• весовой;
• фотоэлектрический;
• счетный.

При электрическом методе концентрация пылевых частиц определяется при помощи электрического поля, на котором они осаждаются. Подсчет их ведется при помощи микроскопа.

При весовом методе вычисляется концентрация пыли на м 3 . Для этого используют фильтры АФА-В-10, которые улавливают частицы пыли.

При фотоэлектрическом методе гальванометр, фотоэлемент через пропущенный сквозь пылевой столб световой луч измеряют, в какой концентрации пыль присутствует в воздухе.

При счетном методе на прибор кониметр осаждают определенный объем пыли, а затем при помощи микроскопа подсчитывают ее концентрацию на см 3 .

Для определения загазованности воздуха рабочей зоны применяются несколько типов анализаторов, среди которых:

1. газоанализатор (УГ-2);
2. насос-пробоотборник (НП-3М);
3. аспиратор (АМ-0059).

Применение газоанализатора УГ-2

При помощи газоанализатора УГ-2 можно измерить загазованность рабочей зоны . Этот прибор для измерения загазованности воздуха работает по принципу пропускания через трубку-индикатор загрязненного пылью воздуха. В состав трубки-индикатора входит химический реактив, который изменяет цвет, если в пропускаемом воздухе обнаруживаются вредные примеси. Концентрация пылевых частиц определяется по длине полоски порошка, окрашенного реактивом в трубке.

Основными элементами газоанализатора УГ-2 являются: трубка-индикатор и устройство, делающее забор воздуха.

Трубка-индикатор имеет вид стеклянной трубы, длина которой 90 мм, а диаметр составляет 2,6 мм. Внутри нее помещают стержень из стали, вату гигроскопическую и индикаторный порошок. Важно хорошо уплотнить содержимое трубки, чтобы анализатор дал точную информацию о концентрации вредных веществ.

Показатели фиксируются по результатам продувания воздушных потоков через индикатор при помощи устройства, делающего забор воздуха.

Применение насоса-пробоотборника (НП-3М)

Основа работы насоса заключается в том, что внутри него есть цилиндр, который заполняется смесью из газа, поступающей через насадку. Шток внутри цилиндра разряжает воздух. Когда в цилиндре возникает разрежение, то в нем прогибается мембрана. Затем из окошка исчезает черная точка. Когда внутреннее давление в цилиндре и внешнее атмосферное давление становятся равны, то в окошке вновь появляется точка. Это говорит о том, что прохождение потоков через средство контроля завершилось. Шток прокручивают на 90 0 , а после вводят в цилиндр. Воздух благодаря обратному клапану выходит наружу из цилиндра. Наполнитель, входящий в защитный патрон, всасывает частицы из поступающего воздушного потока. Данные о концентрации газовых частиц также фиксируются при помощи длины полоски порошка внутри индикаторной трубки, расположенной в насосе.

Использование аспиратора АМ-0059

Аспиратором АМ-0059 удается определить не только уровень газовых частиц в промышленных выбросах и атмосфере предприятий, но и загазованность воздуха выхлопными газами .

Указанный прибор имеет вид насоса, работающего по принципу ручного действия. Аспиратор состоит из:

• обтюратора, внутри которого очистной фильтр;
• сильфона;
• индикатора;
• трубки, вставляемой в обтюратор, с помощью которой делаются необходимые измерения;
• табло;
• кнопки выключения и включения.

Порядок работы аспиратора состоит в следующем:

1. прибор включается, на табло должна отображаться цифра «0»;
2. в обтюратор вставляется трубка-индикатор;
3. сильфон сжимается, а цифра «0» на табло должна начать мигать;
4. выполняется нажатие на рычаг, в результате чего сильфон самостоятельно разжимается, на табло появляется цифра «1»;
5. действие повторяется;
6. индикаторная трубка вынимается из аспиратора, и по ней фиксируются данные о запыленности и загазованности воздуха рабочей зоны .

Контроль загазованности рабочей зоны

Помимо указанных выше методов, по которым можно определить загазованность воздуха , используются и иные варианты контроля. Выделяют три способа контроля:

1. экспрессный;
2. лабораторный;
3. индикаторный.

Лабораторный метод применяется с использованием специальных приборов в лабораторных условиях, для которых специально отбираются пробы.

Индикаторный метод используется с целью обнаружить особо опасные частицы в воздушном пространстве. Например, ртути и цианистых соединений.

Экспрессный метод применяется тогда, когда необходимо быстро сделать необходимые замеры запыленности помещения, рабочей зоны.

В целом, организация системы постоянного контроля загазованности рабочей зоны происходит за счет установки в цехах предприятий сигнализаторов загазованности и специальных газоанализаторов. С этой целью используется следующее оборудование:

1. пылемеры как стационарные, так и переносные;
2. индикаторы газа или течеискатели;
3. персональные газоанализаторы как однокомпонентные, так и многокомпонентные (в том числе, переносные);
4. газоаналитические системы;
5. стационарные газоанализаторы (многоканальные и одноканальные, в том числе, переносные).

Дополнительной целью установки газоанализаторов является наличие на предприятиях повышенной загазованности воздуха рабочей зоны . Это опасный фактор для производства. ГОСТ 12.1.005-88 устанавливает допустимую концентрацию различных веществ в воздушном пространстве для предприятий. Особое внимание уделяется наличию в нем таких веществ, как алифатические соединения и сероводород. Для первых установлен предел в концентрации 300 мг. на м 3 , для второго — 3 мг. на м 3 .

Производственная санитария

ГОСТ 12.0.003-74 указывает на то, что загазованность воздуха рабочей зоны относится к группе вредных производственных и физически опасных для человека факторов.

Мероприятия по уменьшению и предотвращению негативного воздействия вредных факторов производства являются производственной санитарией запыленности и загазованности воздуха . В производственную санитарию входят следующие мероприятия:

• создание микроклимата через терморегуляцию в рабочей зоне;
• поддержание системы отопления в производственном помещении;
• поддержание системы кондиционирования.

Микроклимат в производственных помещениях обеспечивается за счет:

• установления определенной скорости движения воздушных потоков;
• установления стабильной температуры в помещении;
• регулирования интенсивности излучения от нагреваемого оборудования;
• поддержания определенной влажности.

Одно из главных условий сохранности здоровья и долголетия человека – чистый воздух. К сожалению, в современных реалиях во многих уголках планеты добиться соблюдения этого ключевого требования кажется невыполнимой миссией. Но так ли невозможно сделать воздух, которым мы дышим, чище? И что именно загрязняет атмосферу больше всего?

Все источники, негативным образом влияющие на состояние воздушного бассейна, экологи разделяют на антропогенные и естественные. Наибольший урон окружающей среде наносит именно первая категория – факторы, связанные с деятельностью человека. Загрязнения атмосферного воздуха, происходящие по естественным причинам, не только незначительны по мировым масштабам, но и являются самоустраняющимися по своей природе.

Промышленность, которая убивает

Источником загрязнения воздуха «номер один» в развивающихся и некоторых развитых странах является промышленность. Львиная доля выбросов в атмосферу приходится на предприятия энергетики, цветной и чёрной металлургии. Менее вредными для воздушного бассейна, но всё-таки опасными считаются такие отрасли, как нефтедобыча и нефтепереработка, машиностроение. В местах концентрации промышленного производства в атмосфере в значительных количествах присутствуют фенолы, углеводороды, ртуть, свинец, смолы, оксид и диоксид серы.

В развитых странах загрязнение атмосферного воздуха вредными веществами стало насущной проблемой ещё столетие назад. Именно поэтому процесс создания экологического законодательства там начался раньше, чем в других государствах. Так, первыми отслеживать выбросы предприятий начали Нидерланды, приняв соответствующие законы в 1875–1896 годах. В США за акт, контролирующий чистоту воздуха, проголосовали в 1955 году. В Японии закон о мониторинге и ограничении вредных выбросов появился в 1967, в Германии (ФРГ) – 1972.

Когда прелести цивилизации вредят?

Транспорт, будучи необходимым условием функционирования современного общества, одновременно является и главной угрозой здоровью человека. Все машины, использующие для работы разные виды топлива, в той или иной степени загрязняют атмосферу. Например, автомобиль активно поглощает кислород из воздуха. Взамен же он выделяет углекислый газ, водяной пар и токсичные вещества (окись углерода, углеводороды, окислы азота, альдегиды, сажу, бензапирен, двуокись серы). Тот вклад, который вносят в загрязнение воздуха отдельные виды транспорта, выглядит следующим образом:

• 85% вредных выхлопов приходится на легковые и грузовые автомобили;
• 5,3% – на речные и морские суда;
• 3,7% и 3,5% на воздушные и железнодорожные транспортные средства соответственно:
• меньше всех (2,5%) атмосферу загрязняют сельскохозяйственные машины (сеялки, сажалки, комбайны, трактора, пахотная техника).

Каждая страна по-своему решает проблему, связанную с загрязнением атмосферного воздуха. Показательным в этом плане является опыт Дании. После Второй Мировой войны жители маленькой скандинавской страны, улицы которой наводнили автомобили, стали возмущаться загазованностью. Когда же грянул нефтяной кризис 70-х годов, датским властям ничего не оставалось, как пойти на поводу у общественности. В стране была создана развитая велосипедная инфраструктура, на покупку и пользование автомобилем введён огромный налог. Идея пришлась местным жителям по душе: массовыми стали акции «Копенгаген без машин» и «Воскресенья без авто». Сейчас Дания – самая велосипедная страна мира, входящая в тройку наиболее чистых и благополучных для человека государств.

Ветер, солнце и вода – наши лучшие друзья?

Масштабное загрязнение атмосферного воздуха вредными веществами вызвано работой теплоэнергетических предприятий. Функционирование энергоустановок на угле, дизеле, мазуте, керосине и бензине сопровождается выбросом опасных соединений тяжёлых металлов, угарного газа, углерода, азота. За городом, как правило, скапливаются отвалы золы, оставшейся при сжигании угля.

Уменьшить золообразование позволяет использование жидкого топлива, но на количестве выбросов азота и оксида серы подобная замена никак не сказывается. На атомных электростанциях происходит загрязнение воздуха аэрозолями, радиоактивными газами и йодом. Все виды традиционного топлива, безусловно, вредные. Пожалуй, условно безобидным является газ.

Как избежать экологической катастрофы? Сделать воздух чище позволяют альтернативные энергоисточники. В пользу использования энергии приливов-отливов, ветра и солнца говорит и другой аргумент – ограниченность запасов газа и нефти. Передовым опытом в области энергетики могут похвастаться Китай, Индия, США, Япония, ЕС. На альтернативные источники в этих странах приходится до 20% всего объёма выработки энергии. В прибрежных регионах строят приливные электростанции, в южных странах – солнечные. ГеоТЭС, вырабатывающие энергию из природного тепла планеты, размещают у термальных источников.

Будущее за экофермами

Сельскохозяйственное производство наносит больший урон водоёмам, земле и деревьям, чем воздуху, но всё-таки считается одним из основных источников загрязнения атмосферы. В результате использования в животноводческих фирмах навоза происходит выброс аммиака. Опасность для человека, животных и растений представляют также применяемые в сельском хозяйстве ядохимикаты. Решением проблемы могли бы стать агрокомплексы нового типа, работающие без использования гербицидов и пестицидов. Внедрение концепции экологически чистых ферм полным ходом идёт в европейских странах, Канаде, США. Успешные хозяйства по производству здоровой продукции действуют в России.

Загрязнение пыльными бурями

Среди естественных источников наибольший вклад в загрязнение воздуха вносит явление выветривания почвы. Сильная запылённость характерна для территорий с низкой степенью увлажнённости земли и слабо развитой растительностью. Глобальное загрязнение воздуха пылью происходит в пустыне Такла-Макан, Гоби, Сахара, локальное – в монгольском и среднеазиатском регионе. В Европе пылевые облака, меняющие состав и качество пограничного слоя атмосферы, доминируют в юго-восточной и восточной части. Скорость и ареал распространения загрязнения зависит от размера частиц. Мелкая пыль удерживается в воздухе 1,5–3 недели, разносится по всему полушарию. Крупные частицы распространяются на сотни километров, оседают в течение нескольких часов или дней.

Как выветривание почвы влияет на здоровье человека? Если крупные частицы наш организм способен отфильтровывать, то мелкая пыль без труда проникает через верхние дыхательные пути и оседает в лёгких. Согласно исследованиям ВОЗ, повышение в воздухе содержания взвешенных частиц на 10 мкг/м 3 приводит к росту смертности на 0,5–1 %.

Пыльные бури вредят не только человеку. Они опасны для всей планеты. Скопление сотен тысяч пылевых частиц мешает нормальному оттоку избыточного тепла от Земли. Как решают проблему ветровой эрозии почв? Для предотвращения пыльных бурь создают систему ветрозащитных кулис и лесополос, проводят сельскохозяйственные мероприятия с целью повышения сцепления частиц почвы.

Вулканизм и лесные пожары

Извержение вулкана – редкое явление, сопровождающееся катастрофическими последствиями. Ежегодно в ходе стихийного бедствия атмосфера пополняется 40 млн т веществ. Среди газов, выделяемых вулканами, большая часть приходится на водяной пар. Извержения являются одной из причин повышения концентрации двуокиси углерода в атмосфере. Загрязнённый воздух опасен и тем, что выделяемый вулканом оксид серы, вступая в реакцию с водой, превращается в серную кислоту.

В жаркий период остро стоит проблема лесных пожаров. Причиной возгорания может быть как солнечная активность, так и несоблюдение правил безопасности человеком. В ходе стихийного бедствия происходит загрязнение атмосферного воздуха аэрозолями, парами, токсичными газами. Лесные пожары – второй после океана источник выброса хлористого метила. Происходит и опосредованное загрязнение воздуха: из-за уничтожения растительного покрова уменьшается продуцирование кислорода.

Остальные источники загрязнения

Незначительно на степень загрязнённости воздуха в мире влияют океаны и моря. В процессе испарения в атмосферу из воды попадают кристаллы морских солей (бромистый калий, хлористые кальций, магний, натрий). Доля веществ, обогащающих воздушные массы, заметно возрастает во время шторма. Само по себе испарение морских солей не опасно, однако вместе с ними в воде могут быть и другие, токсичные, соединения. Таким образом, загрязнение воздуха неразрывно связано с экологическим состоянием океана.

Помимо веществ, имеющих земное происхождение, в атмосфере присутствует и космическая пыль. Учёные подсчитали, что каждый год на нашей планете оседает 40 тысяч тонн таких частиц. Это значит, что пыль из космоса – мизерный источник загрязнения воздуха, не вызывающий серьёзных проблем. Впрочем, если её количество возрастёт, она сможет существенно влиять на климатические условия Земли.

Наконец, как бы банально это ни звучало, воздух ежедневно загрязняется под воздействием курящих людей. В состав сигарет входит порядка 400 веществ, среди которых аммиак, нитробензол, формальдегид, толуол и многие другие токсичные соединения. Все они неизбежно попадают в воздух вместе с табачным дымом и не растворяются, а оседают, к примеру, на почве. Можно провести аналогию с пассивным курением и заключить, что от него страдает наша планета, и выход тут единственный – уже зависимым людям и не допустить вовлечения в этот процесс подрастающих поколений.

Итак, основные источники загрязнения атмосферного воздуха связаны с деятельностью человека. К антропогенным факторам, ухудшающим состояние воздушного бассейна, относится промышленное производство, транспорт, теплоэнергетика. Степень влияния каждой из этих причин в разных регионах в мире заметно отличается. Среди природных источников экологическому состоянию атмосферы больше всего грозит выветривание почвы.

Допустимая концентрация карбоксигемоглобина в крови 1%. Превышение этой концентрации вызывает головную боль, усталость, головокружение, нарушение сна. Из диаграммы видно, что концентрация окиси углерода в воздухе, равная 100 частям на миллион (0,01% по объему), при длительном нахождении человека в данной среде вызывает головную боль и приводит к снижению работоспособности.

При повышенных концентрациях СО (0,2-0,035%) возникает атеросклероз, поражения центральной нервной системы, легочные заболевания и инфаркт миокарда. При наличии 1% окиси углерода во вдыхаемом воздухе около 66% гемоглобина превращается в карбоксигемоглобин, вследствие чего ассимиляция кровью кислорода прекращается и наступает удушье.

Загазованность воздуха влияет на состояние здоровья водителей и, как следствие, на вероятность возникновения дорожно-транспортных происшествий. Исследования, проведенные в Англии, показали, что на улице с интенсивностью движения 830 автомобилей и водителей ухудшалась внимательность и замедлялась реакция. Из общего количества водителей, повинных в уличных катастрофах Парижа, у 38 % была отмечена высокая концентрация окиси углерода в крови.

Окислы азота образуются в результате термической обратимой реакции окисления азота воздуха при высоких температуре и давлении в цилиндрах двигателя. Увеличению выхода окислов азота из двигателя способствуют повышение максимальной температуры рабочего цикла и избыток кислорода. По мере охлаждения отработавших газов и разбавления их воздухом окись азота превращается в двуокись, три окись и четырех окись.

Окислы азота разрушающе действуют на легкие человека. Это объясняется образованием в органах дыхания азотной и азотистой кислот при взаимодействии окислов азота с водой. Окислы азота играют основную роль в образовании фотохимического тумана в атмосферном воздухе. Причиной образования такого тумана являются химические реакции, происходящие в атмосфере.

Двуокись азота, выделяемая работающим двигателем, под действием солнечных лучей распадается на окись азота и атомарный кислород, которые, соединяясь с кислородом воздуха, снова образуют двуокись азота и озон. Последний, вступая в химическую реакцию с ненасыщенными углеводородами, образует соединения, которые раздражают слизистые оболочки и органы дыхания человека, вызывают обострение легочных и некоторых других хронических заболеваний, симптомы удушья, что может привести к смертельному исходу.

В составе отработавших газов содержится более двухсот видов углеводородов. Большое количество углеводородов выделяется при торможении и на режимах холостого хода. В первой стадии превращений сложные углеводороды, из которых состоит топливо, под действием термических процессов разлагаются на ряд простых углеводородов и свободных радикалов. Вторая стадия характерна отщеплением атомов водорода от образовавшихся веществ ввиду недостатка кислорода. Полученные вещества соединяются между собой во все более сложные циклические, а затем полициклические структуры.

Воздействие различных углеводородов на человека и окружающую среду неодинаково. Наиболее опасными являются ненасыщенные углеводороды (олефины), обладающие высокой реакционной способностью. Именно олефины, соединяясь с озоном, образуют высокоактивные недоокисленные вещества - основные токсичные составляющие фотохимического тумана. Особо токсичным из многоядерных ароматических углеводородов является 3,4-бенз-пирен, обладающий сильным канцерогенным действием. Многие ученые видят в загрязнении окружающей среды токсичными углеводородами, и в частности 3,4-бензпиреном, главную причину заболеваемости и смертности от рака легких. В Англии с 1900 до 1952 г. смертность от рака легких возросла в 43 раза. Такая же тенденция отмечена и в других зарубежных странах с высоким уровнем производства.

Свинец (РЬ) входит в состав этиловой жидкости, применяемой в качестве антидетонатора. Соединения свинца применяются для повышения октанового числа бензина, обеспечивающего получение высоких экономических показателей бензиновых двигателей.

<< ПРЕДЫДУЩАЯ ГЛАВА Воздействие отработавших газов на окружающую среду	СЛЕДУЮЩАЯ ГЛАВА >> Вредные примеси в атмосфере
<< Содержание >>