Пдк в воздухе рабочей зоны основные вещества. Что собой представляет ПДК вредных веществ

Экологические проблемы все острее стоят перед современным человечеством. Особенно серьезным вопросом является качество воздуха, который загрязняют выхлопные газы и выбросы промышленных предприятий. Чтобы встретить врага во всеоружии, следует ознакомиться с ПДК вредных веществ в воздухе.

ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе

Что же такое ПДК ? ПДК – это предельно допустимая концентрация химических элементов и их соединений в воздухе, которая не вызывает негативных последствий у живых организмов. Нормативы предельно допустимых концентраций вредных веществ утверждаются в законодательном порядке и контролируются санитарно-эпидемиологическими службами (в России – Роспотребнадзором) при помощи токсикологических исследований. ПДК каждого опасного для здоровья вещества входит в ГОСТы, соблюдение которых является обязательным. В случае нарушения норм ПДК каким-либо предприятием на него налагают штраф или вовсе закрывают. Предельно допустимая концентрация устанавливается для людей, которые наиболее подвержены влиянию химикатов (детей, пожилых людей, людей с заболеваниями дыхательной системы и т.д.). Величина ПДК для воздуха измеряется в мг/м3, также предельно допустимая концентрация существует для воды, почвы и продуктов питания.

ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе бывает разная:

• ПДК МР – максимальная разовая концентрация вещества. Она не должна влиять на живые организмы в течение 20–30 минут.
• ПДК СС – среднесуточная концентрация. Эта ПДК не должна оказывать отрицательного воздействия на живые организмы в течение неопределенно долгого времени.

Классы опасности веществ

По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности. Для каждого класса опасности установлена своя ПДК. Выделяют следующие классы опасности веществ в атмосферном воздухе:

1. вещества чрезвычайно опасные (ПДК менее 0,1 мг/м3);
2. вещества высокоопасные (ПДК 0,1–1 мг/м3);
3. вещества умеренно опасные (ПДК 1,1–10 мг/м3);
4. вещества малоопасные (ПДК более 10 мг/м3).

Также существует классификация вредных веществ по эффекту воздействия на живой организм. При этом некоторые вещества относятся сразу к нескольким классам:

• Общетоксические – вещества, вызывающие отравление организма в целом. При их воздействии наблюдаются судороги, расстройства нервной системы, паралич.
• Раздражающие – вещества, поражающие кожу, слизистую оболочку дыхательных путей, легких, глаз, носоглотки. Длительное воздействие приводит к нарушениям дыхания, интоксикации и летальному исходу.
• Сенсибилизаторы – химикаты, вызывающие аллергическую реакцию.
• Канцерогены – одна из самых опасных групп веществ, провоцирующая возникновение онкологических заболеваний.
• Мутагены – вещества, изменяющие генотип человека. Они снижают сопротивляемость организма к заболеваниям, вызывают раннее старение и могут сказаться на здоровье потомства.
• Влияющие на репродуктивное здоровье – вещества, вызывающие отклонения в развитии у потомства (необязательно в первом поколении).

Ниже приведена таблица ПДК некоторых вредных веществ в атмосферном воздухе, установленной в Российской Федерации:

Оксид углерода (СО)

Еще одно название оксида углерода, угарный газ, знакомо нам с малых лет. Он часто встречается в быту – например, СО выделяется из-за неисправностей газовых колонок и кухонных плит. Для отравления этим газом нужна совсем небольшая его концентрация. У оксида углерода нет цвета и запаха, что делает его еще опаснее. Интоксикация происходит стремительно, человек может потерять сознание в считанные секунды. Несмотря на то, что класс опасности оксида углерода – четвертый, его воздействие приводит к летальному исходу буквально за несколько минут. Почувствовав трудности с дыханием, головную боль, отсутствие концентрации, снижение слуха и зрения, необходимо по возможности открыть все окна и двери и как можно быстрее покинуть помещение.

Аммиак (NH3)

Аммиак – бесцветный газ с резким, едким запахом. Большинству он известен в качестве десятипроцентного водного раствора – нашатырного спирта. Несмотря на то, что вдыхание паров аммиака имеет возбуждающее действие и помогает при обмороках, с этим газом следует быть осторожнее. Аммиак раздражает слизистую оболочку глаз, вызывает удушье, а при высокой концентрации приводит к ожогам роговицы и слепоте, поражает нервную систему вплоть до необратимых изменений, снижает когнитивные функции мозга, провоцирует возникновение галлюцинаций.

Ксилол (C8H10)

Ксилол относится к третьему классу опасности, он способен вызвать острые и хронические поражения кроветворных органов. Ксилол – это жидкость без цвета, но с характерным запахом, которая применяется как органический растворитель для изготовления пластмассы, лаков, красок, строительного клея. В малых концентрациях ксилол никак не вредит человеку, однако при длительном вдыхании паров ксилола появляется наркотическая зависимость. Также ксилол поражает нервную систему, вызывает раздражение кожного покрова и слизистой глаз.

Оксид азота (NO)

Оксид азота – токсичный бесцветный газ. Он не раздражает дыхательные пути, поэтому человеку сложно его почувствовать. NO взаимодействует с гемоглобином и образует метгемоглобин, который блокирует дыхательные пути и вызывает кислородное голодание. Взаимодействуя с кислородом, газ превращается в диоксид азота (NO2).

Диоксид серы (SO2)

Диоксид серы, или сернистый газ, отличается характерным запахом, похожим на запах горящей спички. Вдыхание SO2 даже в небольшой концентрации может привести к воспалению дыхательных путей, вызвать кашель, насморк и хрипоту. Длительное воздействие провоцирует возникновение дефектов речи, чувства нехватки воздуха, отека легких. Также возможно поражение легочной ткани, но оно проявляется только спустя несколько дней после воздействия. Люди с заболеваниями дыхательной системы, например , наиболее тяжело переносят влияние SO2.

Толуол (C7H8)

Толуол проникает в организм человека не только через органы дыхания, но и через кожу. Симптомы отравления толуолом – раздражение слизистой оболочки глаз, заторможенность, нарушения работы вестибулярного аппарата, галлюцинации. Также толуол крайне пожароопасен и обладает наркотическим воздействием. До 1998 года он входил в состав клея «Момент» и до сих пор содержится в некоторых растворителях для лаков и красок.

Сероводород (H2S)

Сероводород – бесцветный газ с запахом, напоминающим тухлые яйца. Будучи очень токсичным, H2S воздействует в первую очередь на нервную систему, вызывает сильные головные боли, судороги и может привести к коме. Смертельная концентрация сероводорода составляет примерно 1 000 мг/м3. При концентрации от 6 мг/м3 начинаются головные боли, головокружения и тошнота.

Хлор (Cl2)

Хлор в виде газа имеет желто-зеленый цвет и острый раздражающий запах. Одни из первых симптомов отравления хлором – покраснение глаз, приступы кашля, боль в груди, повышение температуры тела. Возможно развитие бронхопневмонии, бронхита. Будучи сильным канцерогеном, хлор провоцирует возникновение раковых опухолей и туберкулеза. При высокой концентрации летальный исход может наступить после нескольких вдохов.

Формальдегид (HCOH)

Содержание в воздухе особенно повышено в больших городах, поскольку он является продуктом горения топлива автотранспорта. Также выбросы формальдегида происходят на химических, кожевенных и деревообрабатывающих предприятиях. Он отрицательно воздействует на генетический материал, репродуктивную и дыхательную системы, печень, почки. Отравление начинается с возрастающего поражения нервной системы – с головокружения, чувства страха, дрожи, неровной походки и т.д. Формальдегид официально признан канцерогеном, однако также обладает аллергенным, мутагенным и сенсибилизирующим действием.

Диоксид азота (NO2)

Диоксид азота – ядовитый газ красно-бурого цвета с характерным острым запахом. Образуется он в результате сгорания автомобильного топлива, деятельности ТЭЦ и промышленных предприятий. На начальном этапе воздействия диоксид азота нарушает работу верхних дыхательных путей, а впоследствии способен вызвать бронхит, воспаление или отек легких. Наиболее опасен этот газ для людей, страдающих бронхиальной астмой и другими легочными заболеваниями. Из-за цвета диоксида азота его выбросы называют «лисьим хвостом». С лисой этот газ связывает не только цвет, но еще и хитрость: чтобы «спрятаться» от людей, он ухудшает обоняние и зрение, поэтому его не так-то просто обнаружить.

Фенол (C6H5OH)

Фенол – один из промышленных загрязнителей, который губителен для животных и человека. При вдыхании паров фенола возникает упадок сил, тошнота, головокружение. Фенол негативно влияет на нервную и дыхательные системы, а также на почки, печень и т.д. Использование фенола часто приводит к плачевным последствиям. В семидесятых годах в СССР его использовали при строительстве жилых домов. Люди, жившие в «фенольных домах», жаловались на плохое самочувствие, аллергию, возникновение онкологических заболеваний и на другие недуги. Хотя фенол-формальдегидные смолы используются при изготовлении мебели, строительных материалов и многого другого, недобросовестные производители могут превышать допустимую норму или применять некачественные химикаты.

Бензол (C6H6)

Бензол – опасный канцероген. При отравлениях парами бензола у человека наблюдается головная боль, тошнота, перепады настроения, нарушения сердечного ритма, иногда – обмороки. Постоянное воздействие бензола на организм проявляется усталостью, нарушениями функций костного мозга, лейкозом, анемией. Зачастую первый признак отравления бензолом – эйфория, так как вдыхание его паров имеет наркотический эффект. Данное химическое соединение входит в состав бензина, используется для производства пластмасс, красителей, синтетической резины.

Озон (O3)

Этот газ с характерным запахом, при высоких концентрациях имеющий голубой цвет, защищает нас от ультрафиолетового солнечного излучения. Озон является природным антисептиком, обеззараживает воду и воздух. Еще в пользу озона говорит то, что воздух после грозы, насыщенный озоном, кажется нам свежим и бодрящим. К сожалению, озон вызывает крайне неприятные последствия. Он усугубляет аллергию, обостряет сердечные заболевания, снижает иммунитет и вызывает нарушения дыхания. Озон действует медленно, но крайне губительно в долгосрочной перспективе – особенно опасен данный газ для детей, пожилых людей и астматиков.

Статья 212 ТК РФ обязывает работодателя обеспечивать безопасность сотрудников. Одна из мер гарантии этой безопасности – соблюдение предельно допустимой концентрации (ПДК) вредных элементов в воздухе рабочей зоны. Специальные таблицы с ПДК позволят работодателю ориентироваться при выявлении негативных факторов.

Что собой представляет ПДК вредных веществ

Безопасность на предприятии – ответственность работодателя. Если ПДК будет превышена, здоровью сотрудника будет нанесен вред. Вред этот оказывается путем вдыхания воздуха с токсичными элементами. Последние обычно появляются вследствие определенных производственных работ. Степень и вероятность негативного воздействия на организм определяется концентрацией вредных элементов.

ПДК представляет собой максимальное содержание токсичных элементов в воздухе при условиях деятельности сотрудников на протяжении стандартных 8 часов. При этом исключаются выходные. Именно такие условия фигурируют при определении предельной концентрации. То есть концентрация токсичных веществ признается допустимой, если при стандартном рабочем дне здоровью сотрудника не наносится вреда. Вредом для здоровья считается в том числе потенциальный вред потомству работников.

Значения ПДК выражаются в мг/метр. Установлены эти значения нормативными актами. Рабочая зона – это 2 метра в высоту от пола.

Законодательное обоснование

ПДК регламентируется ФЗ №52 от 30 марта 1999 года, Положением о государственном санитарно-эпидемиологическом нормировании, установленным Постановлением №554 от 24 июля 2000 года. С 15 июня 2003 года стали действовать гигиенические нормативы «ГН 2.2.5.13 13 – 03», установленные Главным санитарным врачом 27 апреля 2003 года.

Интересно, что законодательство по ПДК постоянно меняется. И меняется закон в сторону ужесточения. Стандарты становятся жестче вследствие последних научных исследований, которые свидетельствуют о вреде токсичных элементов организму. К примеру, предельная концентрация бензола в 1968 году составляла 20 мг на метр. Сейчас этот же показатель составляет 5 мг на метр.

Разновидности вредных веществ

В перечень вредных элементов включается 850 наименований. Они подразделяются на четыре категории:

1. Чрезвычайно опасные – опасной считается концентрация меньше 0,1 мг/метр (к примеру, это ртуть, свинец).
2. С высокой опасностью – концентрация свыше 0,1-1 мг/метр (хлор и серная кислота).
3. Умеренно опасные – концентрация 1-10 мг/метр (метиловый спирт).
4. С низкой опасностью – концентрация больше 10 мг/метр (аммиак и ацетон).

Вредные элементы также распределяются по группам по виду воздействия:

• Раздражающие элементы (аммиак и хлор).
• Удушающие вещества (оксид углерода).
• Наркотические элементы (ацетон).
• Соматические (мышьяк и свинец).
• Общетоксичные (ртуть и оксид углерода).
• Аллергены (альдегиды).
• Канцерогенные элементы, которые могут спровоцировать развитие рака (асбест, ароматические углероды).
• Мутагенные (свинец и формальдегид).
• Воздействующие на репродуктивную систему (свинец и марганец).

ВНИМАНИЕ! Разделение по группам опасности имеет важный смысл. Чем более высокий класс опасности, тем меньше концентрации элемента нужно для нанесения вреда.

Как нужно измерять концентрацию вредных элементов

Работодатель должен проводить контрольные мероприятия, направленные на выявление концентрации вредных элементов в воздухе. Обязанности по контролю несут сотрудники, ответственные за охрану труда в фирме.

Если на производстве присутствуют вредные элементы 1 класса опасности, контроль должен быть беспрерывным. Осуществляется он посредством самопишущих приборов. Последние подают сигнал при превышении ПДК. Однако приборы можно применить не во всех случаях. Иногда может осуществляться отбор проб воздуха с их последующим анализом. Пробы нужно брать в зоне дыхания сотрудника. Это 0,5 метра от лица работника. Отбор проводится не реже 5 раз за смену. Это высокая частота, однако это важно при производстве с повышенной опасностью.

Если в воздухе присутствует несколько элементов однонаправленного действия, сумма их концентраций должна составлять не более 1. Рассмотрим примеры веществ с однонаправленным действием:

• Фтористый водород и соли фтористоводородной кислоты.
• Разные формы спиртов.
• Сернистый и серный ангидрид.
• Разные формы кислот.
• Формальдегид и соляная кислота.
• Разные виды ароматических углеводородов.
• Бромистый метил и сероуглерод.

Если в воздухе присутствуют вредные вещества, которые не отличаются однонаправленным действием, рассчитывается объем воздуха при установлении вентиляции. При расчетах за единицу нужно брать вредное вещество, предполагающее подачу наибольшего объема воздуха.

При расчете ПДК применяется эта информация:

• Токсичность и степень негативного влияния при одноразовом контакте с веществом.
• Условия появления токсичных элементов.
• Об агрегатном состоянии вещества.
• Химическое строение, физические характеристики.

Все предприятия, в работе которых участвуют вредные элементы, должны снизить их содержание в воздухе до минимума. Для этого создаются и внедряются новые технологии и организуются сопутствующие мероприятия.

Предельные концентрации вредных элементов

Существует специальная таблица ПДК токсичных элементов. Единицей изменения является мг/м3. Рассмотрим основные элементы из этой таблицы:

ПДВ – это еще одна характеристика, относящаяся к безопасности здоровья сотрудников. Это предельно допустимый выброс, научно-технический норматив. Он измеряется по времени и определяется для каждого источника спланированного выброса. Выброс может быть организованным только в том случае, если его концентрация не превышает установленного ПДК.

Что делать для уменьшения ПДК

Если ответственные лица обнаружили превышение предельных концентраций, необходимо предпринять соответствующие меры. В частности, можно разбавить концентрацию токсичных веществ. К примеру, возможны следующие пути:

• Повышение мощности вентиляционных систем.
• Возведение более высоких труб.

Предприятия, использующие токсичные элементы, создают и внедряют различные мероприятия по улучшению санитарно-технических условий. Высокий потенциал имеют инновационные технологии, позволяющие минимизировать контакт сотрудника с вредными веществами.

Характеристики некоторых вредных элементов

Введение ПДК обусловлено тем, что элементы наносят вред организму. Каждое вещество имеет свой негативный эффект. Рассмотрим некоторые из этих эффектов:

• Соляная кислота: разъедание кожного покрова и дыхательных путей, появление пневмонии, отека легких, эрозия зубной эмали.
• Метан: удушье, головная боль, негативное влияние на нервную систему.
• Сероводород: раздражение кожных покровов и дыхательных путей, отек легких, потеря сознания.
• Бензин (ПДК составляет 300 мг/м3): тошнота, головокружение, галлюцинации, судороги.
• Ацетон (ПДК составляет 0,9 мг/м3): судороги, кашель, тошнота.
• Нефть (ПДК составляет 10 мг/м3): головная боль, боль в сердце, бессонница.

Некоторые элементы не вызывают никакого негативного эффекта при их небольшой концентрации. Однако превышение ПДК приводит к вышеназванным эффектам.

Состояние воздуха рабочей зоны определяются параметрами микроклимата и составом воздушной среды. Параметры микроклимата и состав воздушной среды должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и ДНАОП 0.03-3.15-86 «Санитарные нормы микроклимата производственных помещений №4088-86».

Под микроклиматом понимают комплекс физических свойств факторов воздушной среды, которые оказывают влияние на тепловое состояние человека. Микроклимат формируют следующие параметры:

температура воздуха; влажность воздуха; скорость движения воздуха; интенсивность инфракрасного излучения.

Различают следующие виды микроклимата:

1. Нагревающий – может привести к перегреванию организма (горячие цехи, литейные, термические, выработки глубоких шахт и др.).

2. Охлаждающий – может привести к переохлаждению организма (холодильные цехи, строительно-монтажные работы в холодный период года и др.).

3. Оптимальный – при длительном систематическом воздействии обеспечивает нормальное тепловое состояние организма, чувство комфорта и создает условия для высокого уровня работоспособности.

4. Допустимый – при длительном и систематическом воздействии может вызвать быстропроходящие изменения теплового состояния организма, сопровождающиеся дискомфортными тепловыми ощущениями, ухудшающими самочувствие и снижающие работоспособность.

5. Предельно- допустимый – при длительном и систематическом воздействии может привести к стойким изменениям теплового состояния организма, сопровождающиеся срывом термостабильности организма и жалобами на выраженное перегревание или переохлаждение.

Основная роль в поддержании оптимального теплового состояния отводится терморегуляции, т.е. процессам образования тепла и отдачи тепла во внешнюю среду, направленных на обеспечение термостабильности организма, т.е. поддержание внутренней температуры тела на постоянном уровне.

При работе в нагревающем микроклимате в результате потоотделения (4 – 8 литров в смену) нарушается водносолевой, белковый, углеводные обмены, происходит обезвоживание организма, потеря микроэлементов (калия, кальция, магния, цинка, йода и др.) и водорастворимых витаминов (С, В 1 , В 2). Отмечаются изменения в сердечно-сосудистой и нервной системах, а также в системах дыхания. У работающих учащается пульс, повышается артериальное давление максимальное и снижается минимальное, развивается гипертрофия левого желудочка сердца. Увеличивается частота дыхания в 2 –2,5 раза, оно становится поверхностным. Ослабляется внимание, замедляется реакция, нарушается координация движений, снижается работоспособность.

Под влиянием избыточного поступления тепла извне, усиленной теплопродукции организма (особенно при тяжелой физической работе) и затрудненной теплоотдаче развивается производственная гипертермия, или перегревание.

Инфракрасное излучение (ИКИ) вызывает ощущение жары, жжения, боли, повышение частоты пульса, артериального давления, увеличивает скорость биохимических реакций. При действии ИКИ могут развиваться коньюктивиты, помутнения роговицы глаза, ожоги кожи, коричнево-красная пигментация. Из профессиональной патологии следует выделить тепловой удар и катаракту.

При работе в охлаждающем микроклимате могут происходить охлаждения и переохлаждения (гипотермия) организма. Наблюдается сосудистый спазм, сопровождающийся ощущением боли, усиливаются обменные процессы в организме, увеличивается артериальное давление, изменяется углеводный обмен. Глубокое охлаждение угнетает функцию центральной нервной системы, может привести к холодовой травме, отморожению отдельных частей тела. Длительное воздействие охлаждающего микроклимата (особенно с увлажнением) может привести к развитию профессиональной патологии.

Нормы микроклимата приведены в ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и ДНАОП 0.03-3.15-86 «Санитарные нормы микроклимата производственных помещений №4088-86».

Оптимальные и допустимые значения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха определяют в зависимости от периода года и категории работ. Оптимальные показатели микроклимата распространяются на всю рабочую зону помещения (на высоту 2 м от уровня пола рабочей площадки), допустимые – на постоянные и непостоянные рабочие места рабочей зоны. Допустимые показатели устанавливаются в случаях, когда по технологическим, техническим и экономическим причинам невозможно обеспечить оптимальные нормы.

Год разделяют на теплый и холодный периоды. Теплый период – период года, который характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха выше +10 0 С, а холодный – период, характеризующийся температурой равной или ниже +10 0 С. Работы на основе общих энергозатрат организма делят на категории.

Легкие физические работы (категория I) охватывают виды деятельности, при которых расход энергии составляет до 139 Дж/с – категория Iа и от 140 до 174 Дж/с – категория Iб. К категории Iа относятся работы, выполняемые сидя и не требующие физического напряжения, к категории Iб – работы, выполняемые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением.

Физические работы средней тяжести (категория II) охватывают виды деятельности, при которых расход энергии составляет от 175 до 232 Дж/с – категория IIа и от 233 до 290 Дж/с – категория IIб. К категории IIа относятся работы, связанные с ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие некоторого физического напряжения. К категории IIб относятся работы, выполняемые стоя, связанные с ходьбой, перенесением небольших (до 10 кг) тяжестей и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением.

Тяжелые физические работы (категория III) охватывают виды деятельности, при которых расход энергии превышает 290 Дж/с, связанные с постоянными передвижениями, перемещением, переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий.

В кабинах, зоне расположения пультов и постов управления, зонах вычислительной техники, помещениях для выполнения работ операторского типа, связанных с нервно-эмоциональным напряжением, должны соблюдаться оптимальные параметры микроклимата: температура 22 – 24 0 С, влажность 60 – 40%, скорость движения воздуха не более 0,1 м/с.

Нормируют интенсивность теплового облучения в зависимости от характеристики источника излучений и площади облучения работающих. Интенсивность теплового облучения работающих от нагретых поверхностей технологического оборудования, осветительных приборов на постоянных и непостоянных рабочих местах не должна превышать 35 Вт/м 2 при облучении 50% поверхности тела и более, 70 Вт/м 2 – при величине облучаемой поверхности от 25 до 50% и 100 Вт/м 2 – при облучении не более 25% поверхности тела. Интенсивность теплового облучения работающих от открытых источников (нагретый металл, стекло, «открытое» пламя и др,) не должна превышать 140 Вт/м 2 , при этом облучению не должно подвергаться более 25% поверхности тела и обязательным является использование средств индивидуальной защиты, в том числе средств защиты лица и глаз.

При наличии теплового облучения температура воздуха на постоянных рабочих местах не должна превышать указанные в ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».

Измерения показателей микроклимата производятся в начале, середине и конце холодного и теплого периода года не менее 3 раз в смену (в начале, середине и конце).

Основные мероприятия по нормализации параметров микроклимата:

Механизация и автоматизация, дистанционное управление; усовершенствование технологических процессов и оборудования с целью уменьшения выделения тепла в производственных помещениях; рациональное размещение технологических процессов и оборудования; герметизация оборудования; вентиляция, отопление и кондиционирование воздуха; устройство зон (помещений) для охлаждения или обогрева работающих; применение защитных экранов, водяных и воздушных завес, воздушного и водо-воздушного душирования рабочих мест; применение индивидуальных средств защиты (специальной одежды, обуви, защитных очков, щитков, перчаток и др.).

Химический состав воздуха нормируют по содержанию кислорода (O 2), азота (N 2), углекислого газа (CO 2), инертных газов, пыли и других вредных веществ (CO, пары кислот, щелочей, окислы азота, серы и др.).

Обычно нормируют состав O 2 , N 2 , CO 2 , в % по объему воздуха: кислорода должно быть 19,5–20 %, азота – 78 %, углекислого газа – 0,03–0,04 %.

Основной количественной характеристикой примесей атмосферы в рабочей зоне является их концентрация в единице объема воздуха при нормальных атмосферных условиях в миллиграммах на кубический метр (мг/м 3).

Измеренное значение содержания вредных веществ должно быть не выше предельно допустимого (ПДК). Согласно ГОСТ 12.1.007–76 предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны формулируются как «Концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч или при другой продолжительности, не более 40 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдельные сроки жизни настоящего и последующих поколений» .

Основные требования к контролю состояния воздуха рабочей зоны в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88.

1. Контроль содержания вредных веществ в воздухе проводится в наиболее характерных рабочих местах.

2. В течение смены или на отдельных этапах технологического процесса в одной точке должно быть последовательно отобрано не менее трех проб.

3. Отбор проб должен проводиться в зоне дыхания при характерных производственных условиях.

4. Для каждого производственного участка должны быть определены вещества, которые могут выделяться в воздух рабочей зоны. При наличии в воздухе нескольких вредных веществ контроль воздушной среды допускается проводить по наиболее опасным и характерным веществам, устанавливаемым органами государственного санитарного надзора.

6. При возможном поступлении в воздух рабочей зоны вредных веществ с остронаправленным механизмом действия должен быть обеспечен непрерывный контроль с сигнализацией о превышении ПДК.

7. Периодичность контроля (за исключением веществ, указанных в п.6) устанавливается в зависимости от класса опасности вредного вещества: для 1-го класса – не реже 1 раза в 10 дней, 2-го класса не реже 1 раза в месяц, 3-го и 4-го класса – не реже 1 раза в квартал.

8. В зависимости от конкретных условий производства периодичность контроля может быть изменена по согласованию с органами государственного санитарного надзора. При установленном соответствии содержания вредных веществ III, IV классов опасности уровню ПДК допускается проводить контроль не реже 1 раза в год.

9. При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ разнонаправленного действия ПДК остаются такими же, как и при изолированном воздействии.

10. При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия (по заключению органов государственного санитарного надзора) сумма отношений фактических концентраций каждого из них (К 1 , К 2 …К n) в воздухе к их ПДК (ПДК 1 , ПДК 2 …ПДК n) не должна превышать единицы

11. Приборы контроля должны обладать чувствительностью не ниже 0,5 уровня ПДК, с погрешностью не более ±25 % от определяемой величины.

12. Результаты измерений концентраций вредных веществ в воздухе приводят к условиям: температуре 293 К (20 °С) и давлению 101, 3 кПа (760 мм рт.ст.).

Основные мероприятия по нормализации состава воздушной среды :

усовершенствование технологических процессов и оборудования, в том числе замена вредных веществ на менее вредные; подавление выделения вредных веществ в местах их возникновения; герметизация оборудования; вентиляция и очистка воздуха от вредных веществ; применение индивидуальных средств защиты (респираторов, противогазов и др.).

3.4.3 Вентиляция производственных помещений

Задача вентиляции - обеспечить чистоту воздуха и заданные метеоусловия в производственных помещениях путем замены загрязненного или нагретого воздуха на свежий. Вентиляция должна удовлетворят требованиям СНиП2.04.05-86 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» и ДНАОП 0.03–3.01–71 Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий № 245–71.

Вентиляция по способу перемещения воздуха бывает: естественная, механическая и смешанная. По назначению - приточная, вытяжная, приточно-вытяжная. По месту действия - общеобменная, местная, комбинированная.

В производственных помещениях необходимо предусматривать естественную вентиляцию, а если в этом есть необходимость, то и механическую. При этом необходимо учитывать, что естественная вентиляция дешевле в процессе эксплуатации, но она менее эффективна, т.к. не позволяет «обработать» поступающий в помещение воздух.

Общеобменную вентиляцию устраивают в случаях, когда вредные выделения образуются во всем объеме помещения. Общеобменная вентиляция бывает естественной и механической. При естественной вентиляции воздухообмен происходит под действием теплового или ветрового напора без воздуховодов и вентиляторов, а также без предварительной обработки входящего в помещение воздуха (т.е. без очистки, охлаждения, подогрева воздуха и т.п.). Распределение давления воздуха в производственном здании по его высоте при естественной вентиляции (аэрации) приведено на рисунке 3.4.1.

На уровне оси нижних приточных окон возникает разность давлений, обусловленных различной плотностью наружного и внутреннего столбов воздуха, из-за которой воздух поступает в помещение.

DР 1 = h 1 ×g×(r н - r в), Па (3.1)

На уровне вытяжных окон разность давлений обусловливает движение воздуха из помещения в атмосферу

DР 2 = h 2 ×g×(r н - r в), Па (3.2)

Следовательно, под влиянием разности давлений возникает воздухообмен с поступлением (притоком) воздуха через нижние приточные окна и удалением (вытяжкой) воздуха через верхние вытяжные окна.

Рис. 3.4.1. Распределение давления в производственном здании по высоте.

h – высота производственного здания – это расстояние между осями нижних приточных и вытяжных окон, м;

h 1 – расстояние от оси нижних приточных окон до плоскости равных давлений, м;

h 2 – расстояние от плоскости равных давлений до оси вытяжных окон, м;

t в – средняя температура воздуха внутри помещения, °С;

r в – плотность воздуха внутри помещения, кг/м 3 ;

r н – плотность наружного воздуха, кг/м 3 ;

DР 1 – разность давлений на уровне приточных окон, Па;

DР 2 – разность давлений на уровне вытяжных окон, Па.

Величина общей разности давлений носит название теплового напора DР T и равна

DР T = DР 1 + DР 2 = h×g×(r н - r в), Па (3.3)

При механической вентиляции воздух подается в помещение и удаляется из помещения при помощи вентиляторов и воздуховодов, при этом возможна обработка входящего приточного воздуха (т.е. очистка от пыли и вредных веществ, его охлаждения, нагрева, увлажнения и т.п.).

При общеобменной вентиляции имеются специальные устройства для подачи чистого и свежего воздуха, а также для удаления загрязненного. При естественной вентиляции – это приточные и вытяжные окна, при механической – это воздуховоды. Размеры этих устройств необходимо определить при проектировании вентиляции.

Общеобменная приточно-вытяжная вентиляция состоит из двух установок: для подачи чистого воздуха и отвода загрязненного. Отношение этих двух потоков называют вентиляционным воздушным балансом. Этот баланс может быть уравновешенным (если приток равен вытяжке), положительным (если преобладает приток) и отрицательным (если преобладает вытяжка).

Местная вентиляция также бывает приточной в виде воздушного душирования (когда свежий воздух подают в зону дыхания работающего) или вытяжной (когда загрязненный воздух удаляют от источника выделения вредностей при помощи вытяжных зонтов, панелей, щелей и др.).

Основные требования к вентиляции:

вентиляция не должна вызывать переохлаждения и перегрева работающих; недопустимый уровень шума; вентиляция должна быть пожаро - взрывобезопасной; электробезопасной.

Основная задача систем общеобменной вентиляции заводов и фабрик – поддерживать воздух рабочей зоны в надлежащем состоянии. Ведь во время разных технологических процессов происходит выделение различных вредных веществ (иначе - вредностей). Достигнув определенной концентрации в воздушной среде помещения, они могут нанести непоправимый вред здоровью людей. В данной статье будут рассмотрены вопросы, связанные с определением величины этой концентрации и способах ее понижения.

Параметры воздуха рабочей зоны

Для начала определимся, что представляет собой рабочая зона. По сути, это пространство в производственном цехе, где находятся люди, выполняющие работу на временной или постоянной основе.

Размер этого пространства по высоте определяет нормативная документация – 2 м от промышленного пола или настила площадки. Также нормируются все параметры воздуха, с которым контактируют и дышат люди, а именно:

• температура;
• влажность;
• скорость;
• содержание вредных веществ.

Чтобы перечисленные свойства среды укладывались в установленные пределы, внутри промышленных зданий организовывается интенсивный воздухообмен. Его схема рассчитывается и разрабатывается так, чтобы очищенная и доведенная до нужной температуры воздушная смесь направлялась в рабочую зону с определенной скоростью. Другая задача вентиляции – удалять из нее разные вредные соединения, образующиеся во время технологических процессов. Эту задачу мы и рассмотрим подробнее.

Вредными считаются те вещества, что при воздействии на здоровье человека способны вызвать заболевания или травмы. Также принимаются в расчет различные отклонения, могущие возникнуть в последующие годы у самого человека либо его потомков. Все эти проблемы могут проявиться у людей в том случае, когда содержание вредностей в пространстве рабочей зоны слишком велико, больше чем предельно допустимые концентрации (ПДК). Выражаются они массой вредного или опасного вещества в мг, отнесенной к 1 м3 воздушной среды.

Примечание. Для каждого типа вредных химических соединений установлено свое значение ПДК. В Российской Федерации данные величины регламентируются стандартом ГН 2.2.5.1313-03. В нем же дана разбивка веществ по классам опасности и особенностям воздействия на человеческий организм.

Кстати сказать, запыленность тоже относится к этой категории загрязнения воздушной среды, так что ее количество в рабочей зоне ограничивается предельно допустимыми концентрациями. Дело в том, что пыль – это мельчайшие частицы различных веществ, взвешенные в воздухе. В гигиеническом нормативе четко указано, какое максимальное количество пыли того или иного химического вещества допускается в 1 м3 воздушной среды помещения.

Санитарно-гигиенические требования

Согласно действующему ГОСТу для выяснения реальной запыленности и загазованности рабочей зоны помещения или цеха периодически выполняются мероприятия производственного контроля. Существует установленный регламент, согласно которому проводятся замеры концентрации в определенных местах. Последовательность проверки следующая:

• составляется список веществ, выделяющихся во время технологического процесса на каждом участке;
• определяются места проведения контроля, обычно поблизости от источников выделения вредностей;
• используя газоанализаторы, проводят замеры запыленности и концентрации всех веществ из списка. Взять нужно 3 пробы на протяжении рабочей смены;
• производится анализ результатов проб путем сравнения их значений с ПДК;
• для тех мест рабочей зоны, где наблюдается повышенная концентрация того или иного вещества, разрабатываются мероприятия по ее снижению.

Изложенные в ГОСТе санитарно-гигиенические требования регламентируют периодичность таких проверок. Она зависит от класса опасности, к которому отнесены вещества из составленного списка. Для удобства периодичность контроля параметров среды представлены в таблице:

Чтобы удельная масса опасного загрязнителя не превысила ПДК в воздухе рабочей зоны, необходимо принять меры. Тут есть 2 пути: проведение мероприятий по уменьшению выделений от источников либо оптимизация работы общеобменной вентиляции. Обычно идут вторым путем, устанавливая дополнительные вытяжные зонты или панели, одновременно обеспечивая увеличение подачи приточного воздуха.

В данное время многие предприятия проводят у себя реконструкцию, внедряя новые технологии и меняя порядок проведения процессов. При этом изменяется и состав вредных веществ, влияющих на загрязнение рабочей зоны. Получается, что старые вентиляционные системы не смогут обеспечить соблюдение санитарно-гигиенических требований, необходимо разрабатывать и монтировать новые.

Но как это сделать, если еще не установлено новое оборудование и выбросы загрязнителей невозможно измерить газоанализатором? Ответ на этот вопрос мы дадим в следующем разделе.

Удаление вредных веществ

Чтобы концентрация вредных соединений или пыли была не больше ПДК, необходимо подавать определенное количество свежего воздуха извне. В то же время нужно организовать вытяжку такого же объема воздушной смеси для удаления загрязнителей. СНиП 41-01-2003 предлагает рассчитывать объем притока следующим образом:

L = Mв / (yпом – yп)

В этом выражении:

• L – объем свежего воздуха, м3/ч;
• Mв – массовый расход вещества, что выделяется от источника за единицу времени, мг/ч;
• yпом – его концентрация в объёме всего помещения, мг/м3;
• yп – удельная масса этого загрязнителя в уличном воздухе, мг/м3.

Примечание. По этой же формуле производится расчет не только для вредных, но и для горючих газов, таких как метан или водород. Их концентрация в воздухе рабочей зоны не должна достигать взрывоопасной.

Исходные данные для выполнения расчетов должны предоставить инженеры – технологи, чьей задачей является проработка всего процесса. Концентрацию того или иного вещества в окружающей воздушной среде можно узнать, обратившись в местную санитарно-эпидемиологическую службу. Вычисления ведут по каждому виду химических соединений и пыли отдельно, принимая в конце наибольший результат. По нему и проектируют новую вентиляционную систему.

Другое дело, когда в рабочей зоне присутствует несколько вредных веществ, влияющих на организм человека однонаправленно. Даже когда их содержание не превышает ПДК по отдельности, то эти соединения могут нанести большой ущерб здоровью людей, действуя на них вместе и одновременно. Приведем несколько примеров подобных веществ:

• сероуглерод и сероводород;
• соединения азота и оксид углерода;
• соляная кислота и формальдегид;
• ангидрид серный и сернистый.

Заключение

Значения предельно допустимых концентраций для различных веществ, выделяющиеся в рабочей зоне, играют важную роль при расчетах и проектировании производственных зданий. Чтобы создать работающим в них людям комфортные и безопасные условия, надо учесть все факторы, в том числе и образующиеся вредности. Знание нормативов ПДК позволяет обеспечить все гигиенические требования еще на стадии разработки проекта.

Пример расчета вентиляции для производственных помещений Промышленная вентиляция производственных помещений
Система газового пожаротушения: модули, установка, монтаж

Многие виды производства и трудовой деятельности часто связаны с необходимостью соблюдения ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны – предельно допустимой концентрации различных химических элементов и соединений, равно как и пылевого загрязнения. При этом законодательство достаточно строго разделяет возможные концентрации в зависимости от вида вещества – так ПДК сероводорода, ацетона, бензола, соляной кислоты, нефти, бензина, хлора и ртути будут значительно отличаться, ведь каждое из означенных веществ имеет свои механизмы и силу воздействия на человеческий организм.

ПДК в воздухе рабочей зоны – что это такое

Понятие предельной допустимой концентрации (ПДК) известно многим людям, даже никак не связанным с работой во . Определение ПДК упоминается во многих курсах биологии и охраны безопасности жизнедеятельности. С медицинской точки зрения под ПДК подразумевается максимальное допустимое содержание вредных веществ в воздухе, которое не позволяет им нанести непоправимый или долговременный ущерб человеческому организму. Нормативы и понятие ПДК вредных веществ имеются практически во всех странах и регулируются различными документами, а также могут иметь различные методы контроля и конкретные допустимые показатели.

В Российской Федерации ПДК регламентируются при помощи гигиенических нормативов и санитарных правил и нормативов. Основным документом, обеспечивающим правовое регулирование рассматриваемого вопроса в России, являются ГН 2.2.5.3532-18, принятые Постановлением Главного государственного санитарного врача России от 13.02.2018. Данный документ заменил собой целый ряд отдельных гигиенических нормативов, затрагивающих конкретные показатели отдельных веществ и групп веществ. Сейчас практически все аспекты обеспечения безопасности персонала и требований охраны труда в связи с определенными ПДК регулируются именно этим одним нормативным актом, что стало крайне удобным для многих руководителей, кадровых специалистов и ответственных за охрану труда лиц в целом.

Помимо показателей ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны, также есть и отдельные показатели ПДК в атмосферном воздухе в целом. Их контроль проводится на регулярной основе или на основании жалоб граждан, проживающих на определенных территориях. Однако нормативы в данном случае могут отличаться – допустимые на работе показатели могут считаться неприемлемыми для атмосферного воздуха, так как в первом случае контакт с вредными веществами носит ограниченный характер и предусматривает компенсации.

Определение ПДК вредных веществ предусматривает в качестве основного показателя количество миллиграмм вещества на один кубический метр пространства, однако в отношении некоторых веществ может применяться и иная измерительная система. Кроме этого, различные вещества в связи с разными механизмами воздействия могут предполагать и разницу в технике измерения. Так, в России предусматривается измерение максимальной разовой нормы концентрации вещества в течение рабочего времени или усредненный показатель за всю рабочую смену. При этом для отдельных видов веществ устанавливаются оба показателя, к каждому из которых могут предъявляться отдельные требования. Само же проведение контроля обеспечивается непосредственно по месту проведения работ с целью определения негативного воздействия на сотрудников, либо – в иных местах, если проводится общий контроль экологической обстановки или оценка воздействия хозяйственной деятельности организации на окружающую среду.

Виды вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Вредные вещества, в отношении которых проводится контроль их в воздухе рабочей зоны в первую очередь подразделяются на:

Помимо разделения ПДК вредных веществ по их виду, также проводится и отдельное разделение в соответствии с характером их опасности для организма и спектром воздействия. С этой точки зрения вредные вещества можно разделить на:

• Общей токсичности. К таковым относят те вещества, вредное воздействие которых затрагивает различные аспекты деятельности организма и его функции. Примером вещества с таким комплексным воздействием можно назвать ртуть.
• Раздражающие. Данная категория веществ включает в себя в первую очередь те, которые негативно воздействуют на слизистые оболочки носоглотки или глаз, а также раздражают и повреждают дыхательные пути. Больше всего подобных веществ среди аммиакоподобных соединений.
• Аллергены. Подобные вредные вещества могут вызывать комплексные реакции аллергического характера, и к ним в первую очередь относятся различные красящие и лакирующие составы на нитрооснове.
• Канцерогены. Наличие подобных веществ в воздухе способно значительно повысить риски возникновения злокачественных и доброкачественных опухолей. Подобным эффектом могут обладать ароматические углеводороды или же асбестовая пыль.
• Мутагены. Вещества из означенной группы способны вносить нарушения в геном человека и повышать риски мутаций, в том числе и наследственных.
• Нарушающие репродуктивную функцию вещества. Данная категория веществ оказывает воздействие на возможность человека оставить потомство, а также затрагивает период внутриутробного развития плода. К подобным вредным веществам относится никотин.

Как можно понять из вышеприведенной информации, оценка вредного воздействия различных веществ затрагивает не только непосредственно влияние на организм работников, но также и воздействие на их потомство.

Отдельная классификация касается непосредственно степени опасности вредных веществ для работников. Так, в соответствии с ней можно выделить следующие классы опасности веществ в воздухе:

• 1 класс опасности. К нему относятся наиболее активные и токсичные вещества, способные даже в малых количествах нести серьезную угрозу жизнедеятельности. Так, их содержание в воздухе обычно не должно превышать 0,1 мг на кубометр, а контроль должен вестись постоянно с фиксацией показателей и подачей звуковых сигналов при их превышении. К веществам подобного класса опасности относится ртуть, свинец, ряд других тяжелых металлов, а также иные соединения.
• 2 класс опасности. Данные вещества являются высокотоксичными, но не требуют столь жесткого контроля, хоть и несут высокую угрозу. К ним можно отнести большинство кислот и щелочей, медь, фенол. Допустимое их содержание в воздухе варьируется от 0,1 до 1 мг на кубический метр.
• 3 класс опасности. Вещества из означенной категории предусматривают слабовыраженный риск для человека и предполагают допустимые показатели от 1 до 10 мг на кубометр воздуха. Включает этот класс в себя толуол, камфору, вольфрам и другие вещества.
• 4 класс опасности. К этой группе веществ относятся относительно безопасные соединения и элементы, которые могут содержаться в объемах свыше 10 мг на кубический метр и могут встречаться также и в атмосферном воздухе.

В отдельных случаях, если имеется риск утечки или выброса вредных веществ, система оповещения о превышении концентрации должна быть установлена не только непосредственно в помещениях, но и вне их для предупреждения населения о произошедшей аварийной ситуации.

Способы измерения ПДК в воздухе рабочей зоны

В отношении измерения концентрации веществ могут применяться различные методы и способы их контроля. Так, чаще всего концентрация взвешенных частиц осуществляется путем забора фиксированного объема воздуха через фильтр и взвешивания массы фильтра до и после измерения. Также есть и иные методики контроля объема частиц в воздухе, но они применяются на порядок реже. В отношении же химических реагентов применяются в основном следующие методики оценки ПДК в воздухе:

Проведение измерения ПДК в рабочей зоне проводится не только непосредственно в производственных помещениях. Оценка количества вредных веществ должна затрагивать непосредственно условия, в которых фактически трудится работник, в том числе проводиться в подвижном составе и на отдельных участках работ, где трудящийся может и не находиться на постоянной основе.

Если на сотрудника может воздействовать несколько различных вредных веществ, то проводится процентная оценка соотношения каждого из них к максимально возможным и допустимым показателям, после чего полученные проценты по каждому из веществ складываются. Их суммарное значение для возможности осуществления трудовой деятельности в означенных условиях не должно превышать 100%.

Методы понижения концентрации вредных веществ в воздухе

Для снижения показателей концентрации вредных веществ в рабочей зоне, могут применяться различные методики. Для снижения негативного воздействия на сотрудников так используют следующие решения:

• Усовершенствование технологий для предупреждения утечек или расходов токсичного сырья.
• Автоматизация деятельности, связанная со снижением или исключением объемов участия человека непосредственно в процессе, подразумевающем контакт с токсичной средой.
• Герметизация загрязненных участков и использование систем фильтрации воздуха.
• Проведение регулярного контроля за соблюдением ПДК на предприятии.
• Выдача сотрудникам средств индивидуальной защиты.

В зависимости от фактической концентрации вредных веществ в воздухе могут зависеть непосредственно и классы вредности труда, что влияет на объем обязательных гарантий, которые должны предоставляться сотрудникам. Поэтому многие работодатели напрямую заинтересованы в снижении объемов вредных веществ в воздухе для уменьшения общих расходов организации.

Нормы ПДК различных вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Конкретные нормы ПДК различных наиболее распространенных вредных веществ в воздухе рабочей зоны выглядят следующим образом: