Загрязнение атмосферного воздуха: основные источники. Open Library - открытая библиотека учебной информации

21. Загазованность воздуха, характеристика, воздействие, нормирование, источники загазованности

Загазованность - изменение состава воздуха в сторону заметного увеличения содержания в нем любого из газов (в том числе обычно входящих в состав атмосферы) против обычной нормы.

Гигиеническая регламентация вредных (загрязняющих) веществ в окружающей среде заключается в установлении санитарно-гигиенических нормативов их содержания в воздухе, воде, почве, а также в растениях, продуктах питания, материалах.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) - концентрация, которая при ежедневной работе (кроме выходных) в течение 8часов или другой продолжительности, в течение всего раб.стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в составе здоровья.

Два вида предельно допустимых концентраций для загрязненного воздуха:

· максимально разовая (вводится с целью предупреждения негативных рефлекторных реакций при кратковременном воздействии (в течение 20-30 мин) и обозначается ПДК макс раз)

· среднесуточная. (для предупреждения токсических действий, обозначается ПДК СС)

Для оценки концентрации вредных веществ на рабочих местах используется также экспрессный метод (В его основу положены быстропротекающие химические реакции с изменением цвета наполнителя в прозрачных стеклянных трубках), а для определения содержания в воздухе наиболее опасных веществ - индикационный метод (используется свойство некоторых химических реактивов мгновенно менять окраску под действием ничтожных концентраций определенных веществ или соединений).

Длительное воздействие запыленности и загазованности, превышающих допустимые значения, может привести к профессиональным заболеваниям, а значительное превышение допустимых значений приводит и к острым отравлениям. Вдыхание пыли окислов металлов может привести к гнойничковым заболеваниям кожного покрова. Краски, клеи, смолы, красители синтетического происхождения при длительном воздействии приводят к нервным расстройствам. Ряд вредных веществ оседает в легких, что вызывает профессиональные заболевания. Вредное воздействие пыли, паров и газов усиливается при влиянии других внешних факторов и физической нагрузки. При высокой температуре воздуха опасность отравления повышается.

Загазованность - изменение состава воздуха в сторону заметного увеличения содержания в нем любого из газов (в том числе обычно входящих в состав атмосферы) против обычной нормы.

Гигиеническая регламентация вредных (загрязняющих) веществ в окружающей среде заключается в установлении санитарно-гигиенических нормативов их содержания в воздухе, воде, почве, а также в растениях, продуктах питания, материалах.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) - концентрация, которая при ежедневной работе (кроме выходных) в течение 8часов или другой продолжительности, в течение всего раб.стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в составе здоровья.

Два вида предельно допустимых концентраций для загрязненного воздуха:

· максимально разовая (вводится с целью предупреждения негативных рефлекторных реакций при кратковременном воздействии (в течение 20-30 мин) и обозначается ПДК макс раз)

· среднесуточная. (для предупреждения токсических действий, обозначается ПДК СС)

Для оценки концентрации вредных веществ на рабочих местах используется также экспрессный метод (В его основу положены быстропротекающие химические реакции с изменением цвета наполнителя в прозрачных стеклянных трубках), а для определения содержания в воздухе наиболее опасных веществ - индикационный метод (используется свойство некоторых химических реактивов мгновенно менять окраску под действием ничтожных концентраций определенных веществ или соединений).

Длительное воздействие запыленности и загазованности, превышающих допустимые значения, может привести к профессиональным заболеваниям, а значительное превышение допустимых значений приводит и к острым отравлениям. Вдыхание пыли окислов металлов может привести к гнойничковым заболеваниям кожного покрова. Краски, клеи, смолы, красители синтетического происхождения при длительном воздействии приводят к нервным расстройствам. Ряд вредных веществ оседает в легких, что вызывает профессиональные заболевания. Вредное воздействие пыли, паров и газов усиливается при влиянии других внешних факторов и физической нагрузки. При высокой температуре воздуха опасность отравления повышается.

22. Способы и мероприятия по снижению загазованности воздуха

Мероприятия:

• организационные,
• санитарно-гигиенические,
• технические,
• технологические
• лечебно-профилактические

В местах выделения газов и пыли должны применяться мероприятия по борьбе с пылью и газами, разработанные в установленном порядке. В случаях, когда применяемые средства не обеспечивают необходимого снижения концентрации вредных примесей, должно осуществляться ограничение использования токсичных веществ в производственных процессах, герметизация кабин экскаваторов, буровых станков, автомобилей и другого оборудования с подачей в них очищенного воздуха и созданием избыточного давления, автоматический контроль воздушной среды, применение естественной и искусственной вентиляции, специальной защитной одежды и обуви, нейтрализующих мазей и других индивидуальных средств защиты. Для работников, постоянно находящихся в зоне выделения ядовитых веществ, установлены сокращенный рабочий день, дополнительный отпуск и другие льготы.

Воздушная среда производственных помещений, в которой содержат вредные вещества в виде пыли и газов, оказывает непосредственное влияние на безопасность труда. Воздействие пыли и газов на организм человека зависит от их ядовитости (токсичности) и концентрации в воздухе производственных помещений, а также времени пребывания человека в этих помещениях.

Пыль - аэрозоль с твердыми частицами дисперсной фазы размером преимущественно 10-4 – 10-1 мм. Являясь вредным производственным фактором, пыль оказывает негативное воздействие на здоровье человека. Производственная пыль по своему происхождению бывает двух видов - органическая и неорганическая. Пыль различается своими размерами и формой частиц. Частицы пыли бывают видимые - размером более 10 мкм, микроскопические - от 0,25 до 10 мкм и ультрамикроскопические - менее 0,25 мкм. Чем мельче частицы пыли, тем дольше они находятся в воздухе в виде аэрозоля и тем легче в процессе дыхания попадают в организм человека.

Форма пылевых частиц обусловливает скорость их оседания, а также степень вредного воздействия. Пылевые частицы с зазубренными острыми краями (металлическая, минеральная пыль) оседают медленнее я в большем количестве попадают в дыхательные пути. При этом они могут травмировать слизистые оболочки. Электрически заряженные частицы пыли быстрее захватываются организмом, и их количество, попадающее в трахею, бронхи, легкие, в 2 - 3 раза превышает количество нейтральной пыли.

Характер воздействия пыли на организм человека зависит от ее химического состава, который определяет биологическую активность пыли. По этому признаку пыль подразделяют на пыль раздражающего действия и токсическую. К первой относится неорганическая и древесная пыль. Токсической является пыль хрома, мышьяка, свинца и некоторых других веществ.

Мерами борьбы с производственной пылью являются: рационализация производственных процессов, организация общей и местной вентиляции, замена токсичных веществ нетоксичными, механизация и автоматизация процессов, влажная уборка помещений и др. Кроме того, применяются средства индивидуальной защиты: респираторы, фильтрующие противогазы, марлевые повязки, защитные очки, специальная одежда из пыленепроницаемой ткани.

Вредные пары и газы. При сжигании различных видов топлива, работе двигателей транспортных средств, гальванических процессах, во время окрасочных, сварочных и термических работ, а также при других процессах на транспорте выделяется большое количество вредных газообразных веществ. В большинстве случаев эти вещества являются ядовитыми, оказывающими сильное токсическое действие на организм человека.

При дыхании яды, смешанные с воздухом, поступают в легкие. Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных ПДК, которые определены клиническими и санитарно-гигиеническими исследованиями и носят законодательный характер. Для контроля загазованности воздуха часто применяют метод отбора проб в зоне дыхания при выполнении технологических процессов с помощью хроматографов или газоанализаторов.

В том случае, если содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны превышает предельно допустимую концентрацию, необходимо принятие специальных мер предупреждения отравления. К ним относятся ограничение использования токсичных веществ в производственных процессах, герметизация оборудования и коммуникаций, автоматический контроль воздушной среды, применение естественной и искусственной вентиляции, специальной защитной одежды и обуви, нейтрализующих мазей и других индивидуальных средств защиты.

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.

Загазованность воздуха
в рабочих зонах

Воздушная среда производственных помещений, в которой содержат вредные вещества в виде пыли и газов, оказывает непосредственное влияние на безопасность труда. Воздействие пыли и газов на организм человека зависит от их ядовитости (токсичности) и концентрации в воздухе производственных помещений, а также времени пребывания человека в этих помещениях.

Вредные пары и газы. При сжигании различных видов топлива,
работе двигателей транспортных средств, гальванических процессах, во
время окрасочных, сварочных и термических работ, а также при других
процессах на транспорте выделяется большое количество вредных газо-
образных веществ. В большинстве случаев эти вещества являются ядовитыми, оказывающими сильное токсическое действие на организм
человека. Свойства их определяются химической структурой и агрегатным состоянием.

В числе органических веществ, относящихся к ядам, на транспорте
наиболее часто встречаются углеводороды ароматического ряда (бензол,
толуол, ксилол), их производные (хлорбензол, нитробензол, анилин),
спирты, альдегиды. Ядами неорганического происхождения являются
соединения углерода, серы (сероводород, сернистый газ), азота (аммиак,
оксиды азота), тяжелые и редкие металлы (свинец, ртуть, цинк, марга-
нец, кобальт, хром, ванадий).

Ядовитые вещества проникают в организм человека через дыха-
тельные пути, желудочио-кишечный тракт, кожный покров. При дыха-
нии яды, смешанные с воздухом, поступают в легкие. Во время приема
пищи, особенно с загрязненных рук, а также курения яды попадают в
желудок и далее разносятся по организму. На участки кожи яды могут
оказывать локальное болезненное воздействие.

По степени воздействия на организм человека вредные вещества
подразделяются на 4 класса: 1-й - чрезвычайно опасные, 2-й - высоко-
опасные, 3-й - умеренно опасные, 4-й - малоопасные. Для отнесения
вредных веществ к определенному классу опасности (табл. 1) использу-
ются следующие основные показатели .

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 продолжительно-
сти, но не более 41 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не могут
вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаружи-
ваемых современными методами исследований в процессе работы или в
отдельные сроки жизни настоящего и последующего поколений.

Таблица 1. Параметры разделения вредных веществ
на классы опасности

Таблица 2. Предельно допустимая концентрация некоторых веществ, наиболее часто встречающихся на транспорте

Средняя смертельная доза при введении в желудок - доля вещества, вызывающая гибель 50% животных при однократном введении в
желудок.

Средняя смертельная доза при нанесении на кожу - доля вещества, вызывающая гибель 50% животных при однократном нанесении на
кожу.

Средняя смертельная концентрация в воздухе - концентрация вещества, вызывающая гибель 50% животных при двух – четырехчасовом ингаляционном воздействии.

Коэффициент возможности ингаляционного отравления - отношение максимально достижимой концентрации вредного вещества в воздухе при температуре 20° С к средней смертельной концентрации
вещества для мышей.

Зона острого действия - отношение средней смертельной концентрации вредного вещества к минимальной (пороговой) концентрации, вызывающей изменение биологических показателей на уровне целостного организма, выходящих за пределы приспособительных физиологических реакций.

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно
превышать установленных ПДК (табл. 2), которые определены клиническими и санитарно-гигиеническими исследованиями и носят законодательный характер. Для контроля загазованности воздуха часто применяют метод отбора проб в зоне дыхания при выполнении технологических процессов с помощью хроматографов или газоанализаторов. Фактические значения вредных веществ сопоставляют с нормами ПДК.

Для оценки концентрации вредных веществ на рабочих местах используется также экспрессный метод, а для определения содержания в воздухе наиболее опасных веществ - индикационный метод.

В основу экспрессного метода положены быстропротекающие химические реакции с изменением цвета наполнителя в прозрачных стеклянных трубках.

При индикационном методе используется свойство некоторых химических реактивов мгновенно менять окраску под действием ничтожных концентраций определенных веществ или соединений.

В том случае, если содержание вредных веществ в воздухе рабочей
зоны превышает предельно допустимую концентрацию, необходимо
принятие специальных мер предупреждения отравления. К ним относятся ограничение использования токсичных веществ в производственных процессах, герметизация оборудования и коммуникаций, автоматический контроль воздушной среды, применение естественной и искусственной вентиляции, специальной защитной одежды и обуви, нейтрализующих мазей и других индивидуальных средств защиты.

Для работников, постоянно находящихся в зоне выделения ядовитых веществ, установлены сокращенный рабочий день, дополнительный отпуск и другие льготы.

Датчики загазованности

[править]

Материал из Википедии - свободной энциклопедии

Используемые в промышленности датчики загазованности и газосигнализаторы подразделяются на следующие категории:Содержание [убрать]

1 Термохимические датчики

2 Инфракрасные датчики

3 Электрохимические датчики

4 Полупроводниковые датчики

5 Фотоионизационные датчики

[править]

Термохимические датчики

Каталитический датчик MSA 94150

Термохимические датчики, основанные на измерении теплового эффекта реакции каталитического окисления газа, применяют для определения концентраций горючих газов. Они состоят из миниатюрного чувствительного элемента, иногда называемого также "шариком", "пеллистором" (Pellistor) или "сигистором" (Siegistor). Последние два являются зарегистрированными торговыми марками серийных устройств. Они изготовлены из электроподогреваемой катушки с платиновой проволокой, на которую сначала нанесена керамическая подложка, например, оксид алюминия, а затем кроющая наружная оболочка из палладиевого или родиевого катализатора, распыленного на подложку из окиси тория.

Действие этого типа датчика основано на том, что при прохождении газо- воздушной смеси на поверхности катализатора возникает горение и выделяющееся тепло повышает температуру шарика. Вызванное зтим увеличение сопротивления платиновой катушки регистрируется мостовой схемой, второе плечо которой не имеет оболочки - катализатора. При малых концентрациях изменение сопротивления находится в прямой зависимости от концентрации газа в окружающей среде. Типичное напряжение на датчике- несколько вольт, ток 0,1-0,3 ампера. Значение Т90 для каталитических датчиков обычно составляет 20 - 30 секунд.

[править]

Инфракрасные датчики

Инфракрасные датчики работают по принципу поглощения ИК излучения и предназначены для измерения концентраций многоатомных газов.

Двухатомные газы диатермичны (прозрачны), поэтому поглощения излучения в них нет. Инфракрасные датчики позволяют определять тип газа по длине волны поглощения (например, опасных концентраций метана в воздухе).

[править]

Электрохимические датчики

Электрохимические датчики позволяют определять концентрацию газа в смеси по значению электрической проводимости раствора, поглотившего этот газ. Чувствительным элементом датчика является электрохимический сенсор, состоящий из трех электродов, помещенных в в сосуд с электролитом. Чувствительность к различным компонентам определяется материалом электродов и применяемым электролитом. Например, сенсор кислорода представляет собой гальванический элемент с двумя электродами и является источником тока, величина которого пропорциональна концентрации кислорода.

[править]

Полупроводниковые датчики

Полупроводниковые датчики состоят из нагревательной пленки, нанесенной на кремниевую подложку, предназначены для измерения концентрации сероводорода.

[править]

Фотоионизационные датчики

Фотоионизационные датчики предназначены для измерения концентрации летучих органических соединений в воздушной среде, при условии ее загазованности только одним определяемым компонентом.

При прохождении газа через сенсор молекулы органических и неорганических веществ ионизируются под действием ультрафиолетового излучения. Свободные электроны и ионы создают ток в межэлектродном пространстве. Ток ионизации, величина которого пропорциональна концентрации анализируемого газа, измеряется и сравнивается с пороговой уставкой.

С каждым годом оценки экологической обстановки выглядят все более негативно: с 2005 года доля тех, кто считает состояние окружающей среды в месте проживания неблагополучным или даже катастрофическим, возросла с 55 до 64%. Одновременно, все меньше становится россиян, оценивающих экологическую обстановку как благополучную (с 44 до 34%). В негативном свете состояние окружающей среды видится волжанам (76%), москвичам и петербуржцам (77%). Не видят поводов для опасений за экологическую обстановку жители Северо-Западного округа (50%) и жители малых городов (40%).

Россияне все чаще свидетельствуют о том, что экологическая обстановка в их населенном пункте ухудшилась (в 2005 году об этом сообщал каждый третий, в 2010 году - 46%), говорится в данных исследования, опубликованных на сайте ВЦИОМ.

Описание работы

Воздушная среда производственных помещений, в которой содержат вредные вещества в виде пыли и газов, оказывает непосредственное влияние на безопасность труда. Воздействие пыли и газов на организм человека зависит от их ядовитости (токсичности) и концентрации в воздухе производственных помещений, а также времени пребывания человека в этих помещениях.