ОЦЕНКА ЗАПЫЛЁННОСТИ ВОЗДУХА УЧЕБНОГО ЗАВЕДЕНИЯ И ЕГО ТЕРРИТОРИИ

Шатилов Евгений

2 курс, ПУ № 60, г. Канск

Хартонен Марина Николаевна

научный руководитель, педагог второй категории, преподаватель химии, биологии, мастер п/о, профессиональное училище № 60. г. Канск

Фомина Снежанна Валерьевна

научный руководитель, педагог высшей категории, преподаватель физической культуры, руководитель физического воспитания ПУ № 60, г. Канск

Введение

Современная экология - это наука, познающая основы устойчивости жизни на всех уровнях ее организации. Экология является научной основой грамотных взаимоотношений общества и природы, рационального использования природных богатств, и тем самым - поддержания на Земле человечества. Одна из острых глобальных экологических проблем - проблема загрязнения окружающей среды, и, в частности, атмосферы .

Цель: Экспериментальное изучение оценки запылённости воздуха учебного заведения и его территории.

Задачи: Изучение особенностей функционирования городских экосистем;

Изучение видов загрязнения;

Анализ запылённости воздуха в учебном заведении и на его территории

Объект: Учебное заведение профессионального училища № 60 г. Канска Красноярского края и его территория

Предмет: Листья деревьев и учебные помещения училища

Особенности городских экосистем.

Характерными чертами современного этапа общественного развития являются быстрый рост городов и увеличение числа проживающих в них людей. Процесс роста городов, городского населения, повышения роли городов, широкого распространения городского образа жизни называется урбанизацией (от лат. Urbos - город). Изучением городской среды, ее основных компонентов и факторов, влияющих на них, истории формирования занимается новая научная область знания - урбоэкология, или экология города. Урбосистемы - это системы открытые, вероятностные, управляемые. Важной особенностью урбосистем является их антропоцентризм . Известный эколог Н.Ф. Реймерс писал: «Необходимо повернуться к человеку и спасать Землю от собственного усердия. Сменилась сама цель развития. Еще недавно казалось, что достаточно человека прокормить и сделать богатым. Сейчас же выяснилось, чтобы жить долго и не болеть этого мало. Нужна еще благоприятная среда жизни . Обращение к человеку привело к новой форме антропоцентризма - антропоцентризму. Наконец последний, и наиважнейший компонент урбосистемы - население в результате активной преобразующей деятельности человечества возникла новая экологическая среда с высокой концентрацией антропогенных факторов. Одна из острых проблем таких урбоценозов - загрязнение окружающей среды .

Загрязнение как одна из проблем урбоэкосистемы.

Виды загрязнений.

По определению одного из ведущих экологов России Н.Ф. Реймерса, загрязнение окружающей среды - это привнесение в среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических, информационных или биологических факторов, или превышение естественного уровня содержания данных факторов в среде, приводящих к негативным последствиям. Виды загрязнений многообразны . Т.В. Стадницкий и А.И. Родионов выделяют следующие виды загрязнений экосистемы: параметрическое, биоценотическое, стациально-деструктивное. ингредиентное.

Загрязнение пылью как негативный экологический фактор.

Запыленность воздуха - важнейший экологический фактор, сопровождающий нас повсюду. Пыль - мелкие твёрдые тела органического или минерального происхождения. Безвредной пыли не существует. Экологическая опасность пыли для человека определяется её природой и концентрацией в воздухе. Пыль можно подразделить на две большие группы: мелкодисперсную, крупнодисперсную. Очень важно уметь оценивать качество воздуха по содержанию в нем пыли и представлять ее экологическую опасность . Поэтому я решил изучить запыленность воздуха на территории учебного заведения и в помещениях нашего училища

Практическая часть.

Изучение степени запыленности воздуха в различных местах учебного заведения

Для выполнения работы мне потребовалась прозрачная клейкая пленка.

Мною были собраны листья в разных участках учебного заведения и на разной высоте:

Таблица 1.

Места сбора образцов

К поверхности листьев мною была приложена клеящаяся прозрачная пленка. Затем пленку снял с листьев вместе со слоем пыли и приклеил её на лист белой бумаг. Отпечатки сравнил между собой. Образцы расположил по степени загрязненности, начиная с наибольшей. Мною были получены следующие результаты:

Таблица 2.

Результаты загрязнённости образцов

Степень загрязненности

№ образца

Таким образом, количество пыли на образцах, собранных около автомагистрали значительно больше, чем на образцах, собранных на участке учебного заведения. А количество пыли на образцах, собранных на высоте 30 см, значительно превышает количество пыли на образцах, взятых на высоте 2 м. По результатам исследования я сделал вывод о важной роли зеленых насаждений в очистке атмосферного воздуха от пыли. Так же мною был проведен эксперимент по определению относительной запыленности воздуха в учебных помещениях. Для выполнения работы мне потребовалась: вода, микроскоп с объективом «Х-8» (восьмикратное увеличение), пипетка, покровные и предметные стекла для микроскопа. На четыре предметных стекла мною были нанесены по 1 капле воды. Предметные стекла на 15 минут установили на высоте 1 м от пола: 1. Предметное стекло № 1 в классе во время перемены, 2. Предметное стекло № 2 в коридоре во время перемены, 3. Предметное стекло № 3 в классе во время урока, 4. Предметное стекло № 4 в коридоре во время урока. Затем накрыл каплю с осевшими на неё пылинками покровным стеклом, приготовив, таким образом, микропрепарат. Микропрепарат поместил на предметный столик микроскопа. Добился такого увеличения, чтобы в поле зрения микроскопа была как можно большая площадь капли. Посчитал количество пылинок в капле и описал их состав: Таблица 3. Результаты исследования пыли Таким образом, относительная запыленность учебных помещений во время перемены значительно больше, чем во время урока. Во время перемены пыли больше в коридорах училища, а во время урока - в классе. Это объясняется местонахождением основного количества учеников . Заключение Загрязнение атмосферного воздуха вызывает у людей большую озабоченность, чем любой другой вид разрушения окружающей среды. Что касается запыленности воздуха нашего училища и на его территории, я считаю, что основными мерами по ее снижению должны стать: 1. уменьшение общей загрязненности атмосферы в городе и в нашем районе; 2. увеличение количества зеленых насаждений на его территории, особенно той ее части, которая граничит с автомагистралью (подсчитано, что один гектар газона связывает 60 тонн пыли ); 3. для уменьшения количества пыли в помещении училища проводить регулярные влажные уборки классов и коридоров; 4. всем обучающимся обязательно иметь сменную обувь в течение всего учебного года. Список литературы: Алексеев С.В. Экология: Учебное пособие для учащихся 10-11 классов. СПБ: СМИО Пресс, 1999. Алексеев С.В., Груздева Н.В., Муравьёв А.Г. , Гущина Э.В. Практикум по экологии: Учебное пособие / Под ред. С.В. Алексеева. - М.: АО МДС, 1996. Винокурова Н.Ф., Трушин В.В. Глобальная Экология: Учебник для 10-11 классов. М.: Просвещение, 1998. Радкевич В.А. Экология. - МН.: Выш. шк., 1998. Реймерс Н.Ф. Природопользование: Словарь-справочник. - М.,1998. Ситаров В.А., Пустовойтов В.В. Социальная экология. - М.: Издательский центр «Академия», 2000.

производится аспирационным весовым (гравиметрическим) методом с помощью электроаспиратора (рис. 2).

Рис. 2. Электроаспиратор для отбора разовых проб пыли

Пыль − это дисперсная система, где раздробленное ве-щество (дисперсная фаза) находится в непрерывной дис-персной среде, т.е. это взвешенные в воздухе, медленно осе-дающие твердые частицы размером от 0,001 до 100 мкм или аэрозоль.

Принцип действия электроаспиратора заключается в протягивании определенного объема воздуха через аспира-

тор с осаждением пылевых частиц на бумажном фильтре. Метод основан на улавливании пыли из просасываемого че-рез фильтр воздуха при стандартной скорости аспирации 10-20 л/мин. с последующим пересчетом на 1 м 3 воздуха (1 м 3 = 1000 л). Анализ воздуха может производиться как в пробах, отобранных однократно (продолжительность отбора проб 15-20 мин.), так и многократно не менее 10 раз в сутки через равные интервалы времени с усреднением полученных дан-ных (кратность отбора проб в течение суток определяет вы-бор для оценки вида ПДК – среднесуточной или максималь-ной разовой). Отбор проб воздуха производят в зоне дыха-ния. Для отбора пробы фильтр укрепляют в аллонже (патро-не) электроаспиратора, пропускают через него воздух со ско-ростью 20 л/мин. (V ) в течение 10 мин. (Т ). Объем отобран-ной пробы воздуха рассчитывают по формуле:

υ=Т V,

где T – время отбора пробы, мин., V – скорость отбора про-бы, л/мин. Негигроскопичный аэрозольной фильтр, пред-ставляющий собой ультратонкие волокна полимера, зафик-сированный в бумажном кольце, взвешивают на аналитиче-ских весах с точностью до 0,1 мг до (А 1 ) и после (А 2 ) отбора пробы воздуха. Содержание пыли Х в 1 м 3 воздуха рассчиты-вают по формуле:

Х = [(А 2 − А 1) 1000]/ υ,

где Х – содержание пыли в воздухе, мг /м 3 ; А 1 и А 2 − вес фильтра до и после отбора пробы, мг; υ − объем воздуха, л.

Для гигиенической оценки загрязнения воздуха пылью установленное содержание пыли сравнивают с максимальной или среднесуточной ПДК нетоксичной пыли в атмосферном воздухе; характеризуют дисперсный и химический состав, морфологическое строение, электрическое состояние, приро-ду (органическая, неорганическая, смешанная) и механизм образования (аэрозоль дезинтеграции или конденсации).

Гигиенические нормативы пыли для атмосферного воз-

− максимальная разовая ПДК мр 2 = 0,5 мг/м 3 ,

− среднесуточная ПДК с/с 3 = 0,15 мг/м 3 .

В помещениях ЛПУ требования к содержанию пыли в воздухе определяются классификацией помещений по чисто-те и ограничиваются размером частиц 0,5 мкм и 5,0 мкм.

В производственных помещениях: ПДК нетоксичной пыли = 10 мг/м 3 , ПДК пыли, содержащей свободный диоксид кремния, = 1-2 мг/м 3 .

3. Определение микробного загрязнения воздуха осу-

ществляется аспирационным методом в модификации Кро-това. Аппарат Кротова представляет собой аспиратор со съемной крышкой. Исследуемый воздух всасывается со ско-ростью 20-25 л/мин. через клиновидную щель в крышке при-бора. При переносе аппарата Кротова из одного помещения в другое его поверхность обрабатывают дезинфицирующим раствором. Пробу воздуха отбирают 10 мин. (Т ) со скоро-стью 20 л/мин (V ). Объем отобранной пробы воздуха рассчи-тывают по формуле.

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

«АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

КАФЕДРА «БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ»

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАПЫЛЕННОСТИ ВОЗДУХА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ И РАБОЧИХ ЗОН

Методические указания к выполнению лабораторной работы

Барнаул 2004 г

УДК 613.646: 613.14/15

Определение запыленности воздуха производственных помещений и рабочих зон: Методическое пособие/ Сост.: A. M. Маркова, ; под редакцией.- Барна4. - 12с.

Методические указания содержат сведения о действии пыли на организм человека, методику определения и оценки концентрации пыли в воздухе производственных помещений.

Предназначены для лабораторных занятий со студентами всех специальностей.

© Алтайский государственный аграрный университет

Определение запыленности воздуха в производственных помещениях

ЦЕЛЬ РАБОТЫ : Изучить методику определения и оценки концентрации пыли в воздухе рабочей зоны

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ:

1. Ознакомиться с классификацией пыли и действием ее на организм человека

2. Изучить методику определения запыленности в производственных помещениях

3. Определить запыленность воздуха в рабочей зоне согласно заданию

Оборудование : 1. Аспиратор для отбора проб воздуха - модель 822

2. Весы аналитические

3. Фильтры АФА-В-18, АФА-В-10

4. Патрон для фильтра (аллонж)

5. Резиновые трубки

6. Экспериментальная установка

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПЫЛИ

Во многих производствах в силу особенностей технологического процесса, применяемых способов производства, характера сырьевых материалов, промежуточных и готовых продуктов и многих других причин образуется пыль, загрязняющая воздух помещений и рабочих зон. Следовательно, находящаяся в воздухе пыль становится одним из факторов производственной среды, определяющих условия труда работающих.

Пылью называют измельченные или полученные иным путем мелкие частицы твердых веществ, витающие (находящиеся в движении) в воздухе рабочей зоны. Пыль может находиться в двух состояниях: взвешенной в воздухе (аэрозоль) и осевшей на поверхности стен, оборудования, осветительных приборов (аэрогель).

Характер и выраженность вредного действия, прежде всего, зависят от химического состава пыли, который, главным образом, определяется ее происхождением. Важное значение имеет классификация пыли по размеру частиц (дисперсности). Она определяет устойчивость частиц в воздухе и глубину проникания в органы дыхания.

Таблица 1

Классификация производственной пыли

По способу образования	По происхождению	По дисперсности
Возникает при разрушении твердых пород (бурение, дробление, размол), транспортировке и упаковке сыпучих материалов , механической обработке изделий (шлифовка, полировка и др.)	I . Органическая: а) растительная (злаки, волокна и др.) б) животная (шерстяная, кожаная и др.) в) микроорганизмы и продукты их распада г) искусственная (пластмассовая, пыль красителей и др.)	I . Видимая Имеет размер свыше 10 мкм и быстро выпадает из воздуха II . Микроскопиче ская Имеет размер от 10 до 0,25 мкм и медленно выпадает из воздуха
II . Аэрозоль конденсации Возникает при испарении и последующей конденсации в воздухе паров металлов и неметаллов (электросварка, испарение металлов при электроплавке и других технологических процессах)	II . Неорганическая: а) минеральная (кремниевая, силикатная и др.) б) металлическая (пыль железа, цинка, свинца и др.) III . Смешанная: а) минерально-металлическая (например, смесь пыли железа и кремния) б) органическая и неорганическая (например, пыль злаков и почвы)	III . Ультрамикро скопическая Имеет размер менее 0,25 мкм, длительно витает в воздухе, подчиняясь законам броуновского движения

По способу образования различают пыли (аэрозоли) дезинтеграции и конденсации. В практических целях производственную пыль классифицируют по способу образования, происхождению, размерам частиц - дисперсности (табл. 1).

2. ДЕЙСТВИЕ ПЫЛИ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Вредное влияние производственной пыли на здоровье рабочих зависит от многих факторов.

Различные виды пыли вследствие разных физико-химических свойств представляют различную опасность для работающих и во всех случаях оказывают неблагоприятное действие на организм.

Воздействие нетоксической пыли на органы дыхания вызывает специфическое заболевание, называемые пневмокониозом.

Пневмокониозы - собирательное название, включающее в себя пылевые заболевания легких от воздействия всех видов пыли (силикоз, силикатоз, антракоз).

Наиболее распространенной и тяжелой формой пневмокониоза считается силикоз от выделения пыли, содержащей двуокись кремния. Силикатозы возникают у лиц, работающих в условиях воздействия пыли силикатов, в которых двуокись кремния находится в связанном состоянии с другими соединениями, антракоды - при выдыхании угольной пыли.

Промышленная пыль может приводить к развитию профессиональных бронхитов , пневмоний, астматических ринитов и бронхиальной астмы. Под влиянием пыли развиваются конъюнктивиты, поражения кожи - шероховатость, шелушение, утолщение, огрубение, угри, асбестовые бородавки, экземы, дерматиты и др. Систематическая работа в условиях воздействия пыли предопределяет повышенную заболеваемость рабочих с временной нетрудоспособностью , что связано со снижением защитных иммунобиологических функций организма. Действие пыли могут усугублять тяжелый физический труд, охлаждение, некоторые газы (SO3), приводящие при комбинированном влиянии к более быстрому возникновению и усилению тяжести пневмокониоза. Аэрозоли металлов (ванадий, молибден, марганец, кадмий и др.), пыль ядохимикатов при несоблюдении гигиенических условий труда у рабочих могут вызывать профессиональные заболевания.

Электрозаряженность пылевых частиц влияет на устойчивость аэрозоля и биологическую его активность. Частицы, несущие электрический заряд, в 2-8 раз дольше задерживаются в дыхательном тракте. Электрозаряженность пылинок влияет на активность фагоцитоза (Прим. Фагоцитоз - одна из защитных реакций организма, заключающаяся в активном захвате и поглощении живых клеток и неживых частиц одноклеточными организмами или особыми клетками многоклеточных организмов - фагоцитами.).

Контроль за наличием и содержанием пыли в воздухе рабочей зоны является важнейшей задачей. При анализе производственного процесса должны быть установлены источники и причины образования пыли, дана гигиеническая оценка с учетом качественного состава и количества ее в определенном объеме воздуха. На основании этого оценивается значение пылевого фактора, при необходимости привлекаются сведения о состоянии здоровья рабочих и эти данные позволяют обосновать оздоровительные мероприятия .

Кроме гигиенического значения пылевыделение имеет и другие отрицательные стороны: оно наносит экономический урон, ускоряя износ оборудования и ведя к потере ценных материалов, ухудшает общесанитарное состояние производственной среды, в частности, уменьшает освещенность вследствие загрязнения окон и осветительной арматуры. Некоторые виды пылей - угольная, сахарная и др. могут способствовать возникновению пожаров и взрывов.

3. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАПЫЛЕННОСТИ ВОЗДУХА РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

3.1. Общие положения

Для проведения мероприятий по созданию здоровых и безопасных условий труда и выбора их оптимального варианта на каждом рабочем месте, где образуется пыль, следует периодически контролировать ее концентрацию. В соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» периодичность контроля (за исключением веществ с остронаправленным механизмом действия) устанавливается в зависимости от класса опасности вредного вещества: для I класса - не реже 1 раза в 10 дней, II класса - не реже 1 раза в месяц, III и IV классов - не реже 1 раза в квартал. При возможном поступлении в воздух рабочей зоны вредных веществ с остронаправленным механизмом действия должен быть обеспечен непрерывный контроль с сигнализацией о превышении ПДК. При установленном соответствии содержания вредных веществ III, IV классов опасности уровню ПДК допускается проводить контроль не реже 1 раза в год.

При определении содержания пыли в рабочей зоне пробы воздуха отбирают на высоте примерно 1,5 м. (что соответствует зоне дыхания) в непосредственной близости к месту работы. Для оценки распространения пыли по помещению пробы воздуха отбирают также в так называемых нейтральных точках, т. е. на некотором расстоянии (1-3-5 м и более) от мест образования пыли, а также в проходах.

Иногда запыленность воздуха необходимо определить для оценки эффективности существующих или реконструированных обеспыливающих устройств. В этих случаях пробы воздуха отбирают до и после их установки во включенном и выключенном состоянии. В период отбора проб воздуха обязательно регистрируются условия отбора: температура и барометрическое давление воздуха на рабочем месте, вид выполняемой операции, факторы, которые могут повлиять на запыленность воздуха (открытые или закрытые фрамуги, включенная или выключенная вентиляция и др.), время и длительность отбора, скорость протягивания воздуха.

Для определения концентрации пыли в воздухе и ее состава используют различные методы, которые можно разделить на две группы:

прямые, основанные на предварительном осаждении пылевых частиц (фильтрационные, седиментационные и др.) с их последующим взвешиванием;

косвенные (механический, вибрационно-частотный, электрический, радиационный и др.). Они обеспечивают определение массовой концентрации пыли на основе измерения, либо перепада давления на фильтрующем материале при прокачивании через него запыленного воздуха, либо частоты (амплитуды) вибрации, либо тока смещения, возникающего в результате трения частиц пыли о стенки корпуса первичного преобразователя, либо интенсивности проникающей радиации через фильтр с пылью и т. д.

Полученное разовое или среднее значение концентрации пыли сравнивают с ПДК (табл. 2).

Таблица 2

Предельно допустимые концентрации (ПДК)

пыли в воздухе рабочей зоны

(ГОСТ 12.1.005-88)

	Величина ПДК, Мг/м3	Преимущественное агрегатное состояние	Класс опасности	Особенности действия на организм
1. Пыль, образуемая при ра боте с:
известняком, глиной, карбидом кремния (карборунда), цементом, чугуном
2. Пыль растительного и животного происхождения:
а) зерновая
б) мучная, древесная и др. (с примесью диоксида кремния менее 2%)

Продолжение таблицы 2

в) лубяная, хлопчатобумажная, льняная, шерстяная, пуховая и др. (с примесью диоксида кремния менее 2%
г) с примесью диоксида кремния от 2-10%
3. Углерода пыли:
а) коксы: каменноугольный, пековый, нефтяной, сланцевый
б) антрацит с содержанием в пыли до 5% диоксида кремния
в) другие ископаемые угли с содержанием свободного диоксида кремния до 5%
4. Пыль стеклянного и минерального волокон
5. Пыль табака, чая
6. Нитроаммофоска
7. Калия нитрат
8. Калия сульфат

Примечание: а - аэрозоль;

А - вещества, способные вызывать аллергические заболевания в производственных условиях;

Ф - аэрозоли преимущественно фиброгенного действия.

3.2. Определение запыленности массовым методом

Наиболее распространенный массовый метод определения концентрации пыли основан на прокачивании заданного объема загрязненного воздуха через фильтр, определении привеса пыли на фильтре и последующем вычислении концентрации пыли в воздухе. Полнота поглощения вредных веществ, загрязняющих воздух рабочей зоны, должна соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.005-88 и устанавливаться экспериментально.

В качестве фильтрующего материала чаще всего используют аэрозольные фильтры АФА с дисками из ткани ФП (фильтр Петрянова) и ФПП (фильтр перхлорвиниловый Петрянова) с высокой степенью фильтрации (близкой к 100%) за счет своих электростатических свойств. Чаще всего применяют фильтры, выполненные в виде дисков площадью 10 и 18 см, которые закрыты защитными подложками и вложены в пакет из полиэтилена (АФА-В-10, АФА-В-18).

Для протягивания запыленного воздуха через фильтр применяют аспиратор М-822 (рис. 1), работающий от переменного тока напряжением 220 В.

Рис. 1. Аспиратор М-822М для отбора проб воздуха:

1 - корпус аспиратора; 2 - ротаметры; 3 - ручка регулятора расхода просасываемого воздуха; 4 - всасывающие штуцеры ротаметра; 5 - соединительный шланг; 6 - аллонж (патрон); 7 - разгрузочный клапан; 8 - тумблер; 9 - лампочка

В корпусе аспиратора 1 размещены: электродвигатель с воздуходувкой и четыре ротаметра 2, используемых для отбора проб воздуха на содержание пыли. Объем протягиваемого воздуха за единицу времени регулируют ручкой вентилей 3. Всасывающий штуцер 4 ротаметра с помощью резинового шланга 5 соединяют с аллонжем (патроном) 6, представляющий собой полый конус с гнездом и гайкой для крепления в нем фильтра. Разгрузочный клапан 7 служит для предотвращения перегрузки электродвигателя при отборе проб воздуха с малыми скоростями и облегчения пуска аппарата. Прибор включают в работу тумблером 8. При этом загорается лампочка 9 шкал ротаметров и поплавки в них поднимаются потоком воздуха, показывая его расход.

3.3. Практическое задание

На основе изучения методики определения запыленности массовым методом определить концентрацию пыли с помощью лабораторной установки (рис. 2).

Рис. 2. Схема установки для определения запыленности воздуха:

1 - пылевсасывающее устройство (насос); 2 - ротаметр; 3 - пылевая камера; 4 - фильтр; 5 - аллонж (патрон); 6 - соединительный шланг; 7 - ручка регулятора расхода просасываемого воздуха

Последовательность взятия проб воздуха на запыленность:

Взвесить чистый фильтр;

Установить на ротаметре выбранный расход воздуха;

Установить фильтр в патрон;

Подсоединить патрон к пылевой камере;

Включить пылевсасывающий прибор и засечь время;

По истечению установленного времени прибор выключить;

Результаты занести в протокол отчета и сделать выводы;

Привести рабочее место в порядок.

Отбор пыли на фильтр

Фильтр 4 в защитном кольце (рис. 2) вставить в патрон и закрепить в нем прижимной гайкой. Аналогичные операции проводят и для фильтра в кассете. Соединить патрон резиновой трубкой с пылевой камерой 3. На месте взятия пробы аллонж 5 (патрон) укрепить в штатив (или другим способом в зависимости от местных условий) и соединить резиновыми трубками 6 последовательно с ротаметром 2 и пылевсасывающим устройством 1.

Включить аспирационный прибор и установить выбранный расход воздуха по ротаметру с помощью ручки вентиля 7.

Начало и конец отбора отмечают по часам или секундомеру.

В течение всего времени проб отбора необходимо по ротаметру следить за скоростью движения воздуха через аппаратуру.

Продолжительность взятия пробы зависит от степени запыленности воздуха, скорости отбора пробы и необходимой навески пыли на фильтре. Время отбора проб воздуха для токсической пыли составляет 15 мин, для веществ преимущественно фиброгенного действия - 30 мин. За это время отбирают одну или несколько проб через равные промежутки времени, вычисляют среднее значение. Продолжительность отбора пыли можно определить и расчетным путем по формуле:

Влажность" href="/text/category/vlazhnostmz/" rel="bookmark">влажности от 30 до 80% составляет 1 мг.

После окончания взятия пробы патрон с фильтром отключают зажимом от аспирационного прибора и вынимают из патрона фильтр с отобранной пробой. Фильтр складывают пополам пылью внутрь, помещают в среду, в котором он находился до взятия пробы.

При отборе проб на каждый фильтр ведется протокол, записывается дата, место и условия взятия проб воздуха, номер фильтра, скорость и продолжительность взятия пробы.

Расчет концентрации пыли

Фактическую концентрацию пыли рассчитывают по формуле:

https://pandia.ru/text/80/369/images/image006_49.gif" width="147" height="47 src=">

где V - скорость просасывания воздуха по ротаметру, л/мин;

Р - атмосферное давление воздуха в момент отбора пробы, кПа;

t - температура воздуха в момент отбора, оС.

Полученные результаты и значение ПДК Сдоп занести в протокол отчета и сделать выводы о запыленности воздушной среды в месте отбора пробы.

Протокол отчета

Таблица 1

Условия отбора пыли

Таблица 2

Результаты измерения

Вопросы для самоконтроля:

1. Классификация пыли

2. В чем заключается действие пыли на различные организмы человека?

3. Методы определения запыленности воздуха

4. В чем заключается принцип работы аспиратора?

5. В чем заключается методика определения запыленности воздуха массовым методом?

6. Как подготовить аспиратор к работе?

7. Как подготовить фильтры к отбору проб?

8. Виды применения фильтров и их отличие?

10. Требования к условиям отбора пробы

11. Как определить время взятия пробы?

12. Какова цель оценки запыленности воздуха рабочей зоны?

ЛИТЕРАТУРА К РАБОТЕ

1. Каспаров труда и промышленная санитария. - М.; «Медицина». 1977.-С-106-128.

2. ГОСТ 12.1.016-79 Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения концентраций вредных веществ.

3. ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

4. Р 21.2.755-99 2.2 Гигиена труда. Гигиенические критерии оценки и классификация условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса. Руководство. Минздрав России. Москва 1999 г.

Производственных помещений

Цель работы: определение концентрации пыли в воздухе весовым методом и санитарная оценка запыленности производственной среды.

Основные понятия и определения

Пылью называют дисперсную систему, состоящую из мельчайших твердых частиц, находящихся в газовой среде во взвешенном состоянии (аэрозоль) или осевших (аэрогель).

Пыль подразделяется на атмосферную и промышленную. Источниками образования промышленной пыли являются технологические процессы и производственное оборудование, связанное с измельчением (дробление, помол, резание) и поверхностной обработкой материалов (шлифование, полирование, ворсование и т.п.), транспортировкой, перемещением и упаковкой измельченных материалов и т.д. Атмосферная пыль включает промышленную (загрязнение атмосферного воздуха выбросами промышленных предприятий) и естественную, возникающую при выветривании горных пород, вулканических извержениях, пожарах, ветровой эрозии пахотных земель, пыли космического и биологического происхождения (пыльца растений, споры, микроорганизмы). К промышленным предприятиям, выбрасывающим в атмосферу частицы пыли, относятся предприятия черной металлургии, теплоэнергетики, химической, нефтеперерабатывающей промышленности, промышленности строительных материалов и др.

Гигиеническими нормативами ГН 2.2.5.686–98 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» и ГОСТ 12.1.005–88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» установлены предельно допустимые концентрации для более чем 800 различных веществ (в мг/м 3). ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны считается такая концентрация, которая при ежедневной работе в течение 8 часов или другой продолжительности, но не более 41 часа в неделю, в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений. В прил. 1 приведены ПДК веществ в воздухе рабочей зоны.

Пыль классифицируют по следующим признакам: по роду вещества, из которого состоят частицы, степени дисперсности (измельчения), степени вредного влияния на организм человека, взрыво- и пожароопасности.

По происхождению пыль подразделяют на три основных подгруппы:

1. Органическая:

Естественная (растительного происхождения – древесная, хлопковая, и животного – костяная, шерстяная);

Искусственная (пыль пластмасс, резины, смол, красителей и других синтетических веществ).

2. Неорганическая:

Металлическая (стальная, медная, свинцовая);

Минеральная (песчаная, известковая, цементная).

3. Смешанная.

По дисперсности пыль подразделяют на три группы:

1) видимая (размеры частиц более 10 мкм);

2) микроскопическая (0,25-10 мкм);

3) ультрамикроскопическая (менее 0,25 мкм).

Опасность пыли увеличивается с уменьшением размера пылинок, так как такая пыль дольше остается в виде аэрозоля в воздухе и глубже проникает в легочные каналы.

Вредность воздействия пыли на организм человека зависит от степени запыленности воздуха, характеризующейся концентрацией (мг/м 3), и различных свойств пыли: химического состава, растворимости, дисперсности, формы частиц и адсорбционной способности. По воздействию на организм пыль подразделяется на ядовитую и неядовитую.

В организм человека пыль проникает тремя путями: через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и кожу.

В зависимости от состава пыль может оказывать на организм:

1. Фиброгенное действие – в легких происходит разрастание соединительной ткани, нарушающее нормальное строение и функции органа (кварцевая, породная).

2. Раздражающее действие на верхние дыхательные пути, слизистую оболочку глаз, кожу (известковая, стекловолокна).

3. Токсическое действие – ядовитые пыли, растворяясь в биологических средах организма, вызывают отравления (свинцовая, мышьяковистая).

4. Аллергическое действие (шерстяная, синтетическая).

5. Биологическое действие (микроорганизмы, споры).

6. Канцерогенное действие (сажа, асбест).

7. Ионизирующее действие (пыль урана, радия).

В легкие глубоко проникают пылинки размером от 0,1 до 10 мкм. Более мелкие выдыхаются обратно, а крупные оседают на слизистых оболочках полости носа, глотки, трахеи и выводятся наружу со слизью при кашле и чихании. Часть пыли задерживается в носу и носоглотке, вместе со слюной и слизью попадает в органы пищеварения. Более мелкие, не осевшие, пылевидные частицы при вдохе проникают в глубокие дыхательные пути, вплоть до ткани легких. В легких задерживаются частицы, не превышающие 7 мкм. При проникновении в дыхательные пути пыль может вызывать профессиональные заболевания – пневмокониозы (ограничение дыхательной поверхности легких и изменения во всем организме человека), хронические бронхиты, заболевания верхних дыхательных путей. Химический состав пыли определяет характер тех или иных профессиональных заболеваний. Например, при вдыхании угольной пыли возникает разновидность пневмокониоза – антракоз, алюминиевый алтинноз, свободного диоксида кремния SiO 2 – силикоз и т.д.

Попадая на кожу, пыль проникает в сальные и потовые железы и нарушает систему терморегуляции организма. Неядовитая пыль оказывает раздражающее воздействие на кожу, глаза, уши, дёсны (шероховатости, шелушение, угри, асбестовые бородавки, экземы, дерматиты, конъюктивиты и др.).

Растворимость пыли зависит от ее состава и удельной поверхности (м 2 /кг), поскольку химическая активность пыли в отношении организма зависит от общей площади поверхности. Сахарная, мучная и другие виды пыли, быстро растворяясь в организме, выводятся, не причиняя особого вреда. Нерастворимая в организме пыль (растительная, органическая и т.п.) надолго задерживается в воздухоносных путях, приводя в отдельных случаях к развитию патологических отклонений.

Форма пылинок влияет на устойчивость аэрозоля в воздухе и поведение в организме. Частицы сферической формы быстрее выпадают из воздуха и легче проникают в легочную ткань. Наиболее опасны пылинки с зазубренной колючей поверхностью, так как они могут вызывать травмы глаз, ткани легких и кожи.

Адсорбционные свойства пыли находятся в зависимости от дисперсности и суммарной поверхности. Пыль может быть носителем микробов, грибов, клещей.

Пыли могут также приобретать электрический заряд за счет адсорбции ионов из воздуха и в результате трения частиц в пылевом потоке, что увеличивает их вредное воздействие. Неметаллическая пыль заряжается положительно, а металлическая – отрицательно. Разноименно заряженные частицы притягиваются друг к другу и оседают из воздуха. При одинаковом заряде пылинки, отталкиваясь одна от другой, могут долго витать в воздухе. Заряженные частицы дольше задерживаются в легких, чем нейтральные, тем самым увеличивается опасность для организма.

Негативным свойством многих видов пыли является их способность к воспламенению и взрыву. В зависимости от величины нижнего предела воспламенения пыли подразделяются на взрывоопасные и пожароопасные. К взрывоопасным относятся пыли с нижним пределом воспламенения до 65 г/м 3 (сера, сахар, мука), к пожароопасным – пыли с нижним пределом воспламеняемости выше 65 г/м 3 (табачная, древесная и др.).

Для защиты от пыли на производстве применяется комплекс санитарно-гигиенических, технических, организационных и медико-биологических мероприятий. Эффективными средствами защиты являются: внедрение комплексной механизации и автоматизации производственных операций с автоматическим или дистанционным управлением и контролем, герметизация оборудования, приборов и коммуникаций, размещение опасных узлов и аппаратов вне рабочих зон, замена сухих способов переработки пылящих материалов мокрыми, применение местных отсосов от оборудования и аппаратуры, автоблокировка пусковых устройств технологического и санитарно-гигиенического оборудования, гидрообеспыливание. Эти средства относятся к общим методам защиты работающих и оборудования от пыли. В качестве индивидуальных средств защиты от пыли используются респираторы, противогазы, пневмошлемы, пневмомаски, непроницаемая противопыльная спецодежда, защитные очки и т.п. Важную роль играют также защита временем, ультрафиолетовое облучение в фотариях, щелочные ингаляции, проведение медосмотров, соблюдение личной гигиены, применение специального питания.

Воздух рабочей зоны (пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного и временного пребывания работающих) очищается следующими способами: при сухом разломе материалов устанавливают улавливатели взвешенной в воздухе пыли, применяют пневматическое транспортирование полученного продукта, обеспечивают отсасывание (аспирацию ) пыли из-под укрытий в местах ее образования. Создаваемое при аспирации разрежение в укрытии, соединенном с воздуховодом вытяжной вентиляции, не позволяет загрязненному воздуху поступать в воздух рабочей зоны. Отсосы от оборудования и аппаратуры выполняют сблокированными с пусковым устройством основного оборудования. Перед выбросом в атмосферу или рабочее помещение запыленный воздух подвергают предварительной очистке.

Важным показателем работы обеспыливающего оборудования является степень очистки воздуха:

где m 1 и m 2 – содержание пыли в воздухе соответственно до и после очистки, мг/м 3 ; V 1 и V 2 – объем воздуха соответственно до и после очистки, м 3 .

Очистка воздуха от пыли может быть грубой (задерживается крупная пыль – размеры частиц более 100 мкм), средней (задерживается пыль с размером частиц менее 100 мкм, а ее конечное содержание не должно быть более 100 мг/м 3) и тонкой (задерживается мелкая пыль (до 10 мкм) с конечным содержанием в воздухе приточных и рециркуляционных систем до 1 мг/м 3). Обеспыливающее оборудование подразделяется на пылеуловители и фильтры . К пылеуловителям относятся пылеосадочные камеры, одиночные и батарейные циклоны, инерционные и ротационные пылеуловители. Фильтры в зависимости от принципа действия классифицируют на электрические, ультразвуковые, масляные, матерчатые, рукавные и др. (см. рис. 2.1–2.3).

А	Б

Рис. 2.1. Пылеуловительные камеры:

а – простая; б – лабиринтная

Рис. 2.2. Схема циклона:

1 – входной патрубок; 2 – дно конической части; 3 – центробежная труба

Рис. 2.3. Электрический (а ) и ультразвуковой (б ) фильтры:

1 – изолятор; 2 – стенка фильтра; 3 – коронирующий электрод; 4 – заземление;

5 – генератор ультразвука; 6 – циклон

Для определения качества воздуха на рабочем месте существуют методы контроля, которые подразделяются на две группы: первая – с выделением дисперсной фазы из аэрозоля (весовой и счетный методы), вторая – без выделения дисперсной фазы из аэрозоля (фотоэлектрические, электрометрические, радиационные и оптические методы). Наиболее часто применяются весовой и счетный методы. Обычно в практике инспекторского контроля предпочтение отдают весовому методу.

Весовой метод

Весовой метод является наиболее гигиенически обоснованным методом оценки запыленности воздуха рабочей зоны. Он положен в основу действующей системы стандартов безопасности труда (ССБТ) как стандартный. Сущность метода заключается в том, что определенный объем запыленного воздуха пропускают через высокоэффективный фильтр и по увеличению массы и объему профильтрованного воздуха рассчитывают массовую концентрацию пыли:

где с – массовая концентрация пыли, мг/м 3 ; G n – масса пыли, осевшей на фильтре, мг; V 0 – объем профильтрованного воздуха, приведенного к нормальным условиям (температуре 0 о С и барометрическому давлению B 0 = 760 мм рт. ст.), м 3 .

, (2.2)

где P 0 , P – барометрическое давление, Па, соответственно при нормальных и рабочих условиях (P 0 = 101325 Па, P = B×133,322 Па); Т – температура воздуха в месте отбора пыли, о С; V – объем воздуха, пропущенного через фильтр при температуре Т и давлении В , м 3 ,

где w – объемная скорость просасывания воздуха через фильтр, л/мин;
t – продолжительность отбора пробы, мин.

Счетный метод

В ряде отраслей промышленности предъявляются повышенные требования к чистоте воздушной среды, например для изготовления радиоэлектронной аппаратуры, кинофотоматериалов, медицинских препаратов и т.п. Здесь действуют ведомственные нормы к качеству воздуха, которые устанавливают предельно допустимые концентрации пыли в счетных показателях, выражающихся в числе частиц на литр или на см 3 . Контроль запыленности воздуха в этом случае осуществляется счетным методом. Сущность его заключается в предварительном выделении пыли из воздуха и осаждении ее на предметных стеклах с последующим подсчетом числа частиц с помощью микроскопа. Разделив определенное расчетом число частиц на объем воздуха, из которого они осаждены, получают счетную концентрацию пыли (частиц/л):

,

где К п – количество полей зрения (клеток сетки) в 1 см 2 окуляра микроскопа; n ср – среднее количество пылинок в одном поле зрения, определенное на основе подсчета в пяти различных клетках; F – площадь основания емкости, из которой осаждены пылинки, см 2 ; V, h – объем и высота этой емкости соответственно, см 3 и см.

Для определения счетной концентрации пыли применяются кониметры, состоящие из увлажнительной трубки, поршневого насоса, приемной камеры и предметного стекла, поточные ультрамикроскопы ВДК, фотоимпульсные приборы и др. Наиболее распространен автоматический счетчик частиц типа АЗ-2М, позволяющий одновременно с замером счетной концентрации определять дисперсный состав пыли.

Похожая информация.

Воздух протягивается 1 минуту по 20 л/мин. Вес фильтра до взятия пробы 707,40 мг. , после отбора пробы - 708,3 мг. Температура воздуха в помещении 22°С, атмосферное давление 680 мм.рт.ст.

1. Объем воздуха, протянутого через фильтр, приведем к нормальным условиям:

2. Концентрация пыли в воздухе:

После расчета концентрации пыли в воздухе произвести гигиеническую оценку запыленности воздушной среды путем сопоставления с требованиями СН-245-71 о предельно допустимых концентрациях пыли в воздухе.

Цель работы.

Применяемые приборы и оборудование.

• 3. Протокол измерений (см табл. 4), расчет концентрации пыли по приведенным формулам, определение дисперсности пыли (см. табл. 4).
• 4. Выводы: гигиеническая оценка запыленности воздуха и рекомендации по улучшению состояния воздушной среды.

Контрольные вопросы

запыленность воздух концентрация проба

Классификация пыли по различным признакам.

Гигиеническая оценка запыленности воздуха.

Воздействие пыли, на организм человека.

Профессиональные заболевания, вызываемые воздействием пыли.

Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

Классификация вредных веществ по степени воздействия.

Предельно допустимые концентрации вредных выбросов.

Методы определения запыленности.

9. Устройство приборов для определения концентрации пыли.

Приборы, применяемые при счетном методе анализа запыленности.

Правила отбора проб для определения запыленности.