Особенности проникновения вредных веществ через дыхательные пути

Газы проникают в организм человека беспрепятственно, вместе с кислородом и другими составляющими воздуха.

Жидкие частицы (капли) и пыль.

Твердые и жидкие частицы вещества с воздухом образуютаэрозоли, которые делятся на пыль (размер твердых частиц более1 мкм), дым (менее 1 мкм) и туман (размер жидких частиц менее10 мкм).

Различают пыль крупно- (размер частиц более 50 мкм),средне- (50-10 мкм) и мелкодисперсную (менее 10 мкм).

Мелкодисперсная пыль: частицы имеют очень малые размеры; имеет место броуновское движение; размер частиц меньше диаметра бронхов и альвеол; частицы не успевают добраться до стенок альвеол; сколько частиц вдыхается, столько и выдыхается.

При этом такаяфракция составляет малую долю промышленной пыли и относительно мало опасна для организма человека.

Крупнодисперсная пыль -такие частицы хорошо выпадают их воздуха на горизонтальные поверхности; могут задерживаться в носоглотке.

Поэтому такие фракции также относительномалоопасные для организма человека (высморкнулся и нос чистый).

Среднедисперсная пыль -представляет собой особую опасность, так как она свободно проникает в легкие человека, обладает повышенной активностью, ее трудно улавливать, она практически не оседает и находится в состоянии витания, может добраться до альвеол и выпасть на их поверхности.

На эту фракцию приходится наибольшая доля промышленных пылей.

Вредные вещества могут быть причиной местных и общихпрофессиональных отравлений, протекая в острой и хроническойформах.

Острые отравления чаще возникают при авариях и характеризуются:

кратковременностью действия вредных веществ -не более чем в течение одной смены;

поступлением в организмвредного вещества в относительно больших количествах - привысоких концентрациях в воздухе, ошибочном приеме внутрь,

сильном загрязнении кожных покровов.

Хронические отравления возникают постепенно при длительном действии вредных веществ,проникающих в организм в относительно небольших количествах.

Они развиваются вследствие накопления массы вредного веществав организме (материальная кумуляция) или вызываемых ими изменений (функциональная кумуляция).

При повторном воздействии одного и того же вредного вещества может измениться течениеотравления и, кроме явления кумуляции, наблюдаются сенсибилизацияи привыкание .

Сенсибилизация - состояние организма,при котором повторное воздействие вещества вызывает большийэффект, чем предыдущее.

К веществам, вызывающим сенсибилизацию, относятся бериллий и его соединения, карбонилы никеля,железа, соединения шестивалентного хрома и др.

При повторяющемся воздействии вещества на организм можнонаблюдать и обратное явление - ослабление эффектов вследствиепривыкания.

Для развития привыкания к хроническому воздействию яда необходимо, чтобы его концентрация в воздухе рабочей зоны или доза вещества, попавшего в организм, были достаточныдля вызова ответной приспособительной реакции, но не чрезмерны,то есть не вели к быстрому и серьезному ухудшению состояния.

По характеру воздействия на организм человека вредные вещества подразделяются на:

1. Раздражающие -вызывающие отравление слизистых оболочек и дыхательного тракта)- хлор, сернистый ангидрид, хлор­пикрин и другие.

Хлорпикри́н (трихлорнитрометан) Cl₃CNO₂ - жидкость со своеобразным острым запахом. Хлорпикрин токсичен, обладает слезоточивым действием, в больших концентрациях - удушающим действием.

ВПервую мировую войну применялся как боевое отравляющее вещество.

На учениях российской армии используются шашки с хлорпикрином для имитации газовой атаки.

2. Прижигающего действия - аммиак, соляная кис­лота и др.

3. Удушающего действия - хлорпикрин, фосген.

4. Общетоксического действия -вызывающие отравление всего организма синильная кислота, сероводород, сероуглерод, ацетонитрил.

5. Психогенного действия - формальдегид, броми­стый и хлористый метил.

6. Метаболические яды - оксид этилена, дихлорэтан.

Метаболическиеяды создают своеобразный эффект, когда организм начинает сам себя «рушить» изнутри, воздействуя на все органы, мышцы и ткани тела.

Одним из самых опасных растительных ядов считается отравляющее вещество, имеющееся в растении Южной Америки кураре.

Нормирование содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны

В соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 содержание вредныхвеществ в воздухе рабочей зоны регламентируется величиной предельно допустимых концентраций (ПДК) (мг/м³).

Предельно допустимая концентрация - это такое количествовредного вещества, которое при ежедневной работе в течение 8 чили другой продолжительности, но не более 41 ч в неделю, напротяжении всего трудового стажа не могут вызвать заболеванийили отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

По степени воздействия на организм вредные вещества согласно ГОСТ 12.1.007-76* делятся на четыре класса опасности:

1-й класс - чрезвычайно опасные (для ртути ПДК = 0,01 мг/м³);

2-й класс - высокоопасные (для марганца ПДК =0,3 мг/м³);

3-й класс – умеренно опасные (для оксида азота ПДК = 2 мг/м³);

4-й класс - малоопасные (для оксида углерода ПДК = 20 мг/м³).

Предельные значения ПДК и средней смертельной концентрации вредных веществ различных классов опасности приведеныв табл. 3.2.

Таблица 3.2

Классификация вредных веществ по степени опасности

Показатель	Нормы для класса опасности
	1 -го	2-го	3-го	4-го
Предельно допу- стимая концентра- ция вредных ве- ществ в воздухе ра- бочей зоны, мг/м3	Менее 0,1	0,1—1,0	1,1—10,0	Более 10,0
Средняя смер- тельная концен- трацияCL50 в воздухе,мг/м3	Менее 500	500—5000	5001—50 000	Более 50 000

 

ГОСТ 12.1.005-88 устанавливает ПДК для 1307 видов вредных веществ.

При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия суммаотношений их фактических концентраций в воздухе помещений(С₁,С₂,..., С_n) к их ПДК (ПДК₁, ПДК₂,..., ПДК_n) должныудовлетворять условию

С₁/qпдк₁+ С ₂/qпдк₂+ ∙ ∙ ∙ +С_п/qпдк_n ≤ 1.               (3.1)

Вентиляция

Эффективным средством обеспечения чистоты и допустимых параметров воздуха рабочей зоны является вентиляция, заключающаясяв удалении из помещений загрязненного и нагретого воздуха и подаче в него свежего.

По способу перемещения воздухавентиляцию делят на естественную (проветривание, аэрация),механическую и комбинированную.

Воздухообмен при естественной вентиляции осуществляетсяза счет разности температур (плотностей) воздуха в помещениии наружного воздуха (тепловой напор) или в результате действияветра (ветровой напор).

Наиболее распространенным видом естественной вентиляции является аэрация - организованная общеобменная вентиляция, которая реализуется в холодных цехахза счет ветрового напора, а в горячих - за счет совместного илираздельного действия теплового и ветрового напоров.

При неорганизованной естественной вентиляции воздухообмен осуществляется за счет вытеснения наружным холоднымвоздухом через окна, щели и двери теплого воздуха.

Естественная вентиляция проста в эксплуатации, экономична,но имеет ряд существенных недостатков: она применяется тольков производственных помещениях, в которых нет больших выделенийвредных веществ; приточный воздух в помещения поступаетнеобработанным; не очищается от пыли и других примесей, неподогревается, не увлажняется и т. п.

При механической вентиляции воздухообмен обеспечивается напором, создаваемым вентилятором: центробежным, осевым или дисковым (последний - для комнатных кондиционеров).

По направлению движения воздуха вентиляцию делят на приточную, вытяжную и приточно-вытяжную, а по организации воздухообмена - общеобменную и местную.

Приточная вентиляция обеспечивает подачу в помещения чистого воздуха.

Вытяжная вентиляция предназначена для удаления из помещений нагретого и загрязненного воздуха.

Приточно-вытяжная вентиляция, как правило, применяется во всех производственных помещениях, где необходим повышенный и особонадежный воздухообмен.

В цехах с повышенным выделением вредных веществ в воздухрабочей зоны (например, окрасочные, термические, гальванические) применяют приточно-вытяжную общеобменную и местнуювентиляции.

Когда необходимо удалить очень агрессивную среду,пыль, способную к взрыву не только от удара, но и от трения,или легко воспламеняющиеся взрывоопасные газы (ацетилен,эфир, и т. п.), в вытяжных системах применяют эжекторы.

Местная вентиляция предназначена для удаления вредныхвеществ или избытков теплоты непосредственно из зоны выделения,она препятствует их распространению по всему объему производственного помещения.

Это позволяет уменьшить необходимыйвоздухообмен при общеобменной вентиляции.

В соответствии соСНиП 2.04.05-84 расчет потребного воздухообмена при общеобменной вентиляции проводится в зависимости от количества работающих, наличия в воздухе рабочей зоны вредных веществ,избытков теплоты, влаги.

При нормальном микроклимате, отсутствии вредных веществв воздухе рабочей зоны или их содержании, не превышающем ПДК,учитывается объем помещения, приходящийся на одного работающего V', и количество воздуха на одного работающего L', а такжечисло работающих п.

Количество воздуха (м³/ч), необходимое длянормального воздухообмена,  

L =L'^.п. Если V'< 20 м³,L' =30 м³/ч; если V' > 20 м³,L' = 20 м³/ч.

При общеобменной вентиляции для удаления вредных веществрасчет необходимого воздухообмена (м³/ч) осуществляется поформуле

, (3.2)

где G-количество вредных веществ, поступающих в воздухрабочей зоны, кг/ч; q_ПДК - концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе, принимается равной ПДК, мг/м³;

q_прит - концентрация вредных веществ в приточном воздухе(q_прит≤ 0,3q_ПДК),мг/м³;

 - коэффициент неравномерности распределения вредных веществ по помещению (  = 1,2 - 2,0).

При поступлении в воздух помещения одновременно нескольких вредных веществ разнонаправленного действия расчет проводят по формуле (3.2) для каждого вещества отдельно, а затемв качестве необходимого воздухообмена принимают наибольшеезначение L = L_мах.

Для оценочных расчетов иногда применяют метод кратностивоздухообмена.

В этом случае

L = k^.V_п,

гдеV_п - объем помещения, м³;

k -кратность воздухообмена, ч^-1;

обычноk = 1 - 10 ч^-1и зависит от количества и свойств вредных веществ, поступающихв помещение.

Устройство для подачи воздуха располагают около рабочейзоны, а заборное устройство - в местах максимальной концентрации вредных веществ, например, при удалении газов и паровс плотностью, большей плотности воздуха в верхней зоне помещения.

По конструктивному выполнению устройства местной вытяжной вентиляции подразделяют на закрытые приемники, бортовые и другие отсосы, вытяжные шкафы, защитно-обеспыливающие кожухи, вытяжные зонты, всасывающие панели.

К приточным устройствам местной вентиляции относят воздушные души, оазисы и завесы.

В помещениях, где возможны внезапные выделения токсичных или взрывоопасных веществ (газов и паров), предусматривается аварийная вентиляция, которая выполняется только как вытяжная.

Для автоматического поддержания в производственных помещениях оптимальных параметров микроклимата независимо отметеорологических условий в окружающей среде применяют кондиционирование воздуха.

Кондиционеры могут быть местными (для обслуживания небольших помещений) и центральными (для обслуживания нескольких помещений).