Контроль воздуха

Размещено на http://www.allbest.ru/

Нормирование качества воздуха

Под качеством атмосферного воздуха понимают совокупность свойств атмосферы, определяющую степень воздействия физических, химических и биологических факторов на людей, растительный и животный мир, а также на материалы, конструкции и окружающую среду в целом.

Нормативами качества воздуха определены допустимые пределы содержания вредных веществ как в производственной (предназначенной для размещения промышленных предприятий, опытных производств научно-исследовательских институтов и т.п.), так и в селитебной зоне (предназначенной для размещения жилого фонда, общественных зданий и сооружений) населенных пунктов. Основные термины и определения, касающиеся показателей загрязнения атмосферы, программ наблюдения, поведения примесей в атмосферном воздухе определены ГОСТом 17.2.1.03-84. Охрана природы. Атмосфера. Термины и определения контроля загрязнения.

Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны (ПДКрз) - концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов, или при другой продолжительности, но не более 41 часа в неделю, на протяжении всего рабочего стажа не должна вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами исследования, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений. Рабочей зоной следует считать пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площади, на которой находятся места постоянного или временного пребывания рабочих.

Как следует из определения, ПДКрз представляет собой норматив, ограничивающий воздействие вредного вещества на взрослую работоспособную часть населения в течение периода времени, установленного трудовым законодательством. Совершенно недопустимо сравнивать уровни загрязнения селитебной зоны с установленными ПДКрз, а также говорить о ПДК в воздухе вообще, не уточняя, о каком нормативе идет речь.

Предельно допустимая концентрация максимально разовая (ПДКмр) - концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, не вызывающая при вдыхании в течение 20 минут рефлекторных (в том числе, субсенсорных) реакций в организме человека.

Таблица 1. Соотношение различных видов ПДК в воздухе для некоторых веществ

Вещество	ПДKсс, мг/мі	ПДKмр, мг/мі	vПДKрз, мг/мі
Азота оксид (II)	0,06	0,6	30
Kобальта сульфат	0,0004	0,001	0,005
4-хлоранилин	0,01	0,04	0,30

Понятие ПДКмр используется при установлении научно-технических нормативов - предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ. В результате рассеяния примесей в воздухе при неблагоприятных метеорологических условиях на границе санитарно-защитной зоны предприятия концентрация вредного вещества в любой момент времени не должна превышать ПДКмр.

Предельно допустимая концентрация среднесуточная (ПДКсс) - это концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного воздействия при неограниченно долгом (годы) вдыхании. Таким образом, ПДКсс рассчитана на все группы населения и на неопределенно долгий период воздействия и, следовательно, является самым жестким санитарно-гигиеническим нормативом, устанавливающим концентрацию вредного вещества в воздушной среде. Именно величина ПДКсс может выступать в качестве «эталона» для оценки благополучия воздушной среды в селитебной зоне. Но использование этого норматива в качестве единицы измерения (пять ПДКсспо оксидам азота) - абсурдно!

Предложен ряд комплексных показателей загрязнения атмосферы (совместно несколькими загрязняющими веществами); наиболее распространенным и рекомендованным методической документацией Госкомэкологии, является комплексный индекс загрязнения атмосферы (ИЗА). Его рассчитывают как сумму нормированных по ПДКсс и приведенных к концентрации диоксида серы средних содержаний различных веществ:

,

где Yi - единичный индекс загрязнения для i-ого вещества;

qcpi - средняя концентрация i-ого вещества;

ПДКcсi-ПДКсс для i-ого вещества;

ci - безразмерная константа приведения степени вредности i-ого вещества к вредности диоксида серы, зависящая от того, к какому классу опасности (см. ниже) принадлежит загрязняющее вещество.

Классы опасности	1	2	3	4
Константа сi	1,7	1,3	1,0	0,9

Для сопоставления данных о загрязненности несколькими веществами атмосферы разных городов или районов города комплексные индексы загрязнения атмосферы должны быть рассчитаны для одинакового количества (n) примесей. При составлении ежегодного списка городов с наибольшим уровнем загрязнения атмосферы для расчета комплексного индекса Yn используют значения единичных индексов Yi тех пяти веществ, у которых эти значения наибольшие.

Контроль воздуха рабочей зоны. Нормирование вредных веществ

Для того чтобы обеспечить безопасную для жизни и здоровья производственную среду, не наносить вред окружающей среде (ст. 50. и ст. 16 Конституции Украины) необходимо осуществлять контроль над загрязнением. С этой целью разработан целый ряд нормативных документов и критериев. Для предупреждения отравлений и профессиональных заболеваний вводится контроль, в основе которого положены величины предельно допустимых концентраций (ПДК).

Под предельно допустимой концентрацией веществ в воздухе рабочей зоны понимаются концентрации, которые при ежедневной работе в течение 8 часов, но не более 40 часов в неделю, в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований, в процессе работы или отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений (ГОСТ 12.1.005-88).

По ГОСТу 12.1.007 - 76 (ССБТ), по степени воздействия на организм человека, вредные вещества разделяются на четыре класса опасности. Первый класс - вещества чрезвычайно опасные. ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны должна быть менее 0,1 мг/мі. Второй класс - вещества высоко опасные, ПДК равна от 0,1 до 1,0 мг/мі. Третий класс - вещества умеренно опасные, ПДК равна 1,1 - 10,0 мг/мі. Четвертый класс - вещества малоопасные, ПДК более 10,0 мг/мі. В каждом классе вещества обладают различной токсичностью, поэтому в ГОСТ 12.1.005-88 определены ПДК для 646 веществ и 57 аэрозолей рабочих зон (703). Кроме того, согласно СНиП Ш-4-80?, приложение 9, приведены величины ПДК для веществ, широко применяемых в строительной практике.

Для гигиенической оценки воздуха необходимо отобрать пробы, определить содержание вредных веществ и сравнить с предельно допустимой концентрацией.

При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ (ГОСТ 12.1.005 - 88) однонаправленного действия допустимыми для проектирования и санитарного надзора считаются такие концентрации /С/ вредных веществ, которые отвечают уравнению:

(2.3.1.)

т.е. сумма отношений фактических концентраций веществ (С1; С2;… Сn) в воздухе к их предельно допустимым концентрациям (ПДК1, ПДК2,…, ПДК3) не должна превышать единицы.

К веществам однонаправленного воздействия относятся вещества, которые близки по химическому составу и характеру воздействия на организм.

Примерами веществ однонаправленного действия являются:

а) различные хлорированные углеводороды (предельные и непредельные);

б) различные бромированные углеводороды (предельные и непредельные);

в) различные спирты;

г) различные щелочи;

д) различные кислоты;

е) различные ароматические углеводороды (толуол, ксилол, бензол);

ж) различные аминосоединения;

з) различные нитросоединения.

При одновременном содержании в воздухе нескольких вредных веществ, которые не проявляют однонаправленного действия ПДК остается таким же, как и при изолированном воздействии каждого вещества. В таблице 2.3.1 проведены концентрации некоторых вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

В государственных стандартах приведено более 700 веществ, для которых установлено ПДК. Риском последствий (R), обуславливающих возникновение профессиональных заболеваний является присутствие в рабочей зоне токсических веществ, концентрация которых превышает ПДК, т.е. R і ПДК Риском последствий при остром отравлении вредными отравляющими веществами и сильнодействующими, ядовитыми веществами (СДЯВ) является токсическая доза (Д, гЧмин/мі). При ингаляции токсическая доза равна концентрации вещества в воздухе (Сф; г/мі) на время воздействия (t, мин): Дг = СфЧt При воздействии вещества на кожу, через желудочно-кишечный тракт, при попадании в кровь величина токсодозы (мг/кг) определяется количеством отравляющих веществ (к; мг) на килограмм живой массы (m; кг): ДГ = к · m

Для контроля концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны (рабочих мест) используют экспресс-методы; лабораторные методы; методы непрерывного контроля.

Таблица 2.3.1. ПДК некоторых вредных веществ в воздухе рабочей зоны

№ п/п	Название вещества	ПДК, мг/мі	Класс опасности	Агрегатное состояние	Особенности действия
1	2	3	4	5	6
1	Азота оксиды	5	3	П	О
2	Алюминий	2	3	А	Ф
3	Аммиак	20	4	П
4	Ангидрид серный	1	2	А
5	Ацетон	200	4	П
6	Бензин (топливный)	100	4	П	К
7	Бензин (растворитель)	300	4	П
8	Газ	300	4	П
9	Дибутилфталат	0,5	2	п+а
10	Кислота серная +	1	2	А
11	Кислота уксусная +	5	3	П
12	Щелочи едкие +	0,5	2	А
13	Масла минеральные нефтяные +	5	3	А
14	Никель	0,05	1	А	К, А
15	Озон	0,1	1	П	О
16	Оксид углерода	20	4	П
17	Пыль: мучная, бумажная, шерстяная, пуховая, льняная асбестовая, цементная, апатитная	6 2 2 6	4 4 3 4	а а а а	А, Ф А, Ф Ф, К Ф
18	Ртуть металлическая	0,01/0,05	1	П
19	Свинец	0,01/0,05	1	А
20	Спирт метиловый	5	3	П
21	Спирт этиловый	1000	4	П
22	Уайт-спирит	300	4	П
23	Фенол	0,3	2	п	О
24	Хлор +	1	2	п

Примечание: п - пар; а - аэрозоли; п +а - смесь паров и аэрозолей; О - остронаправленное действие; А - аллергическое действие; Ф - фиброгенное действие; ПДК 0,01/0,05 - максимальная разовая ПДК (числитель), среднемесячная ПДК (знаменатель).

Экспресс-метод нашел наиболее широкое применение и позволяет быстро и с достаточной точностью определять концентрацию вредных веществ, непосредственно, на рабочем месте. Суть его заключается в протягивании определенного объема воздуха через контрольные трубки с индикаторным порошком, который реагирует изменением цвета на содержание вредных веществ в воздухе. К приборам экспресс-метода относятся газоанализаторы: УГ-2; ГХ-100; ГХ-4 и др. (рис. 2.3.1., 2.3.2).



Рис. 2.3.1. Химический газоанализатор АМ-5 (ГХ-100):

а - разрез по воздухозаборной части; б - общий вид;

1 - дистанционные цепочки, ограничивающие ход меха;

2 - пружины, удерживающие мех;

3 - резиновый мех;

4 - выпускной клапан;

5 - проушина для отламывания концов индикаторной трубки;

6 - мундштук с резиновой шайбой, являющейся гнездом для вставки индикаторной трубки.

Лабораторный метод является более точным, но требует отбора проб воздуха в рабочей зоне с последующим анализом его состава в лабораторных условиях в течение ближайшего времени. К таким методам относятся: хроматорафический, фотокалорометрический и др.

Метод непрерывного автоматического контроля применяется на рабочих местах с постоянным воздействием вредных веществ, которые могут вызвать серьезные нарушения в состоянии здоровья людей или привести к авариям за счет возникновения взрывоопасности и пожароопасности. Контроль проводится автоматизированными системами с записью изменений вредностей в воздухе во времени с применением газоанализаторов: Сирена-2 для аммиака, Фотон для сероводорода, ФКГ-3М для хлора и др.



Рис. 2.3.2. Универсальный газоанализатор УГ-2

а - общий вид; б - схема;

1 - сильфон; 2 - корпус; 3 - шток; 4 - воздухозаборная трубка; 5 - пружина.

Контроль запыленности воздуха в рабочей зоне производится следующими методами: весовой, счетный, фотоэлектрический, ультразвуковой и т.д. В нашей стране наиболее широко применяется весовой аспирационный метод контроля. Суть его заключатся в протягивании определенного объема загрязненного воздуха за определенное время через специальный фильтр. Зная вес фильтра до и после протягивания воздуха и объем протянутого воздуха, вычисляется загрязненность воздуха (рис. 3.2.3.).

Массовая концентрация пыли, мг/мі

Q = mІ-m1/V0Чt, (2.3.2)

где: m1 и mІ - масса фильтра до и после отбора пробы пыли, мг; V0 - объем воздуха, протянутогочерез фильтры в 1 мин, приведенный к нормальным условиям, л; t - время отбора пыли, мин.

Счетный электрический метод служит для определения числа пылинок, находящихся в 1 смі воздуха. Подсчет производится с помощью микроскопа:

X = N/V = KЧhcр/ h (2.3.3)

где: Х - искомое число пылинок в 1 смі исследуемого воздуха; N - общее количество пылинок в воздухе; V - вместимость емкости, смі; K - количество клеток в 1 смі окуляра микроскопа; hср - среднее число пылинок, подсчитываемых в пяти различных полях зрения окуляра микроскопа; h - высота емкости, равна 3 см.

Фотоэлектрический метод основан на изменении светового потока, проходящего через слой исследуемого воздуха, падающего на фотоэлемент. Изменение в фотоэлементе тока, возбуждаемого световым потоком, фиксируется гальванометром, отградуированном в мг пыли, отнесенных к 1 л воздуха.

Рис. 2.3.3. Аспиратор для отбора проб воздуха

При определении концентрации вредных веществ в воздухе результаты должны приводится к нормальным условиям: температура 200С, атмосферное давление 760 мм ртутного столба, относительная влажность 50%.

Для анализа проб воздуха строителям при ведении работ в колодцах, емкостях, отделочных работах очень удобен газоанализатор ГХ-100. Этот компактный прибор прост в конструктивном решении, в применении не требует особых условий его хранения. В приложении 10, СНиП 111-4-80* приведен перечень приборов для определения содержания газов в воздухе строительного производства.

Пары и газы могут быть причинами крупных аварий и взрывов. Основную опасность представляет взрыв горючих газов, скопившихся в изолированном пространстве. Горение в смесях горючих газов или паров с воздухом способно распространяться в определенных соотношениях, называемых концентрационными пределами воспламенения (взрыва).

Минимальную и максимальную концентрацию газов и паров в воздухе, способных воспламеняться, называют нижним и верхним концентрационными пределами воспламенения (взрыва). Физический смысл нижнего концентрационного предела заключается в том, что если в воздухе, при появлении источника воспламенения, концентрация паров и газов достаточна для химического процесса, то происходит его развитие и, как следствие, взрыв при горении. При более низких концентрациях горючих газов не хватает вещества или веществ для поддержания процесса горения и взрыв не происходит. При больших концентрациях больше верхнего концентрационного предела процесс горения (взрыва) не происходит т.к. не хватает кислорода на развитие процесса.

Если на рабочем месте в помещении содержание газов в воздухе ниже нижнего предела, то при участии пыли, повышении температуры или мощности источника этот предел может снижаться. А при больших концентрациях, выше верхнего предела воспламенения, при выходе из замкнутого объема, и обогащении кислородом - способны гореть.

Концентрации, которые находятся между верхним и нижним концентрационными пределами, называются взрывоопасными. Концентрационные пределы воспламенения определяются в лабораторных условиях. ССБТ и ГОСТ 12.1.004 - 91 даны нижние пределы воспламенения газов, паров, веществ и их продуктов. Нижний (верхний) концентрационный предел воспламенения (СНt) газа или пара в воздухе при атмосферном давлении и температуре газо-воздушной системы равен:

СHt = CH х (1,020 - 0,000799t) (2.3.4)

где СH - нижний концентрационный предел воспламенения газа или пара в воздухе при атмосферном давлении и температуре 200С.

t - температура пара или газа, К.

Согласно ССБТ и ГОСТ 12.1.010 - 76 производственные процессы должны осуществляться так, чтобы вероятность возникновения взрыва на любом участке работ не превышала 10-6. Поэтому предельно допустимая взрывобезопасная концентрация (ПДВК) при степени надежности невоспламеняемости смеси равной 0,999999 определяется по формуле:

ПДВК = CH1Чt / KІs3 (2.3.5)

где KІs3 - коэффициент безопасности к нижнему концентрационному пределу воспламенения.

Значения CH1 приведены для веществ (табл. 1), продуктов и смесей (табл. 2) в ГОСТ 12.1.004 - 91. Обычно для вычисления нижнего и верхнего пределов воспламенения смеси горючих газов или паров в воздухе применяется формула Ле-Шателье:

Cн = 100/ (C1/ C1н+ C2/ C2н+ЧЧЧ Cn/ Cnн) (2.3.6)

где Сн - нижний концентрационный предел воспламенения смеси нескольких горючих компонентов в объемных процентах: С1; С2; Сn; концентрация горючих компонентов в объемных процентах, причем С1+С2+ +Сп=100%; C1н, C2н, Cnн - нижние приделы воспламенения горючих компонентов смеси в объемных процентах.

По этой же формуле вычисляются и верхние концентрационные пределы. В практике широкое распространение получили как объемные, так и весовые проценты. Пересчет мг/л в объемные проценты производится по следующей формуле:

1 мг/л =831,396T/M•P (2.3.7)

где Т - абсолютная температура, К; M - молекулярный вес; Р - атмосферное давление, Па.

Для пересчета объемных% в весовые 1 об% = M•P/831,396T. Находим, что один мг/л при данных условиях равен1 мг/л = 831,396 Ч 298 / 50Ч99991,5 = 0,5. Соответственно 3 мг/л = 0,15%.

Один объемный процент при данных условиях равен

1% об = 50Ч99991,5 / 831.396 Ч 298 =20,2 мг/л (2.3.8)

Следовательно, в 3% = 60,6 мг/л.

Для того, чтобы рассчитать верхние (ВПК) и нижние пределы (НПК) воспламенения смесей газов и паров воздуха, необходимо определить какие газы и пары входят в состав атмосферы цеха, участка. Если результаты показывают, что концентрация горючих газов и паров лежит между верхним и нижним пределом, то такие концентрации считаются взрывоопасными или выше санитарных норм (ПДК), то необходимо немедленно принимать меры профилактики.

Ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ) - временный (введенный на время) ориентировочный гигиенический норматив (ГН) содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе населенных мест, в водоемах, продуктах питания и других объектах. Определяется путем расчета по параметрам токсикометрии и по физико-химическим свойствам. Утверждается на ограниченный срок (2-3 года), после чего должен быть заменен ПДК, переутвержден на новый срок или отменен в зависимости от перспективы применения вещества и имеющейся информации о его токсичных свойствах.

Предельно - допустимый выброс (ПДВ).

Предельно допустимый выброс - количество загрязняющего вещества за единицу времени, превышение которого ведет к неблагоприятным последствиям в природной среде и опасно для здоровья человека.

В последнее время растет число публикаций, описывающих эффекты действия загрязняющих веществ на биоту, в том числе атмосферных примесей на растительность. Так, установлено, что хвойные породы деревьев, лишайники чувствительнее прочих видов реагируют на присутствие в воздухе кислых газов, в первую очередь, сернистого ангидрида. Исследователи предлагают установить предельно допустимые концентрации для диких видов с тем, чтобы использовать эти нормативы при оценке ущерба и ограничении воздействия на особо охраняемые природные объекты. Однако широкое применение чувствительность растений нашла лишь в биологическом мониторинге; экологическое нормирование состояния атмосферного воздуха на практике фактически не реализовано.

Список использованной литературы:

воздух контроль рабочий безопасный

1. Т.А. Хван, П.А. Хван. Основы безопасности жизнедеятельности. Ростов н / Дону: Феникс, 2000. -384 с.

2. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов / С.В. Белов, А.В. Ильницкая А.Ф. Козьяков и др.; Под общ. ред. С.В. Белова. 4-е изд. - М.: Высшая школа, 2006. - 606 с.

3. Охрана труда в машиностроении. Учебник под ред. Р.Я. Юдина и С.В. Белова. - М.: Машиностроение, 1988.

4. Охрана окружающей среды. Учебник под ред. СВ. Белова. - М: Высш. шк., 1991.

5. Павлов B.C. Губонина З.П. Охрана труда в приборостроении. - М.: Приборостроение, 1985.

Охрана труда в машиностроении. Сборник нормативов и технических документов. Т 1,2.-М.: Наука, 1991.

7. Алексеев СВ., Усенко В.Р. Гигиена труда. - М.: Медицина, 1988.

Реакции организма человека на воздействие опасных и вредных производственных факторов. Справочник в 2-х т. - М.: Из-во стандартов, 1990.

Безопасность производственных процессов: Справочник/ СВ. Белов, В.Н. Брынза, Б.С. Векшин и др.; Под общ. ред. СВ. Белова. - М.: Машиностроение, 1985. - 448 с, ил.

Средства защиты в машиностроении: расчет и проектирование: Справочник/ СВ. Белов, А.Ф. Козьяков, О.Ф. Партолин и др.; Под ред. С.В. Белова. - М.: Машиностроение, 1989. - 368 с. ил.

Красногорская Н.Н., Цвиленева Н.Ю., Хамитов Р.З. Обеспечение безопасности жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях техногенного характера. Учебное пособие. Уфа: УГАТУ, 1999. 107 с.

Методы и средства обеспечения БО труда в машиностроении. Учебник для ВУЗов/ В.Е. Еремин, В.В. Сарвынов и др.; Под ред. Ю.М. Соломенцева. - М.: Высш. шк., 2000. - 326 с,

Сборник официальных материалов по охране труда Республики Башкортостан. Часть I, И. Изд. 2 доп.-Уфа.: Охрана труда, 2001.

Охрана труда и основы ресурсосбережения: Учеб. Пособие / Э.М. Кравченя, Р.Н. Козел.П. Свирид. - 2-е изд. - Мн.: ТетраСистем, 2006. - 285 с.

Размещено на Allbest.ru