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.
производственной
Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны
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
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
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 с i |
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 (
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:
[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kontrolnaya/kontrol-kachestva-vozduha/
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.
