Как известно, воздух представляет собой физическую смесь различных газов, образующих атмосферу Земли. Чистый воздух — это смесь газов в относительно постоянном объемном отношении: азот — 78,09 %, кислород — 20,95 %, аргон — 0,93 %, диоксид углерода — 0,03 %. Кроме того, воздух содержит незначительное количество других газов (водород, озон и оксиды азота). Плотность воздуха при температуре 0°С и атмосферном давлении 760 мм рт. ст. составляет 1,293 г/л. Содержание паров воды в воздухе может достигать четырех объемных долей в процентах в зависимости от конкретных условий, влияющих на состояние окружающей среды и характера деятельности человека.
Для эффективной трудовой деятельности необходимо обеспечение требуемой чистоты воздуха и нормальных метеорологических условий.
В результате производственной деятельности в воздушную среду могут поступать различные вредные вещества в виде паров, газов, пыли. Вредное вещество — это вещество, которое при контакте с организмом человека может вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе работы, так и в последующие сроки жизни настоящего и будущего поколений.
Все вредные вещества по характеру воздействия на человека можно разделить на две группы: токсичные и нетоксичные.
Токсичные вещества, как правило, вступают во взаимодействие с организмом человека, вызывая различные отклонения в состоянии здоровья работающего.
Нетоксичные вещества в большинстве своем оказывают раздражающее действие на слизистые оболочки дыхательных путей, глаза и кожу работающих.
Условно, по физиологическому действию на человека, токсичные вещества могут быть разделены на четыре группы:
- раздражающие, которые действуют на дыхательные пути и слизистую оболочку глаз;
- удушающие, нарушающие усвоение кислорода тканями;
- соматические яды, которые вызывают нарушение деятельности всего организма или отдельных его систем;
- вещества, оказывающие наркотическое воздействие.
Пары и газы образуют с воздухом смеси, а твердые и жидкие частицы вещества — дисперсные системы — аэрозоли. Аэрозоли делят на пыль (размер твердых частиц более 1 мкм), дым (менее 1 мкм) и туман (размер жидких частиц менее 10 мкм).
Воздействие пыли на человека зависит от ее токсичности, дисперсности и концентрации в воздушной среде.
Пыль бывает крупнодисперсной (размер частиц более 50 мкм), среднедисперсной (50… 10 мкм) и мелкодисперсной (менее 10 мкм).
Содержание вредных веществ в воздухе регламентируется ГОСТ 12.1.005—88 ССБТ «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны», СНиП, ОНТП, отраслевыми правилами. В соответствии с ГОСТ 12.1.007—76, по степени воздействия на организм вредные вещества подразделяют на четыре класса опасности:
- 1-й — чрезвычайно опасные (ПДК < 0,1 мг/м3);
- 2-й — высокоопасные (ПДК 0,1… 1,0 мг/м3);
- 3-й — умеренно опасные (ПДК 1,0… 10,0 мг/м3);
- 4-й — малоопасные (ПДК> 10,0 мг/м3).
Содержание вредных веществ в воздухе не должно превышать предельно-допустимых концентраций (ПДК), которые оценивают в миллиграммах на метр кубический.
При содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия для обеспечения безопасности работы должно соблюдаться следующее условие:
где С1, С2, …, Сn — концентрации вредных веществ в воздухе, мг/м3; ПДК1, ПДК2….., ПДКn — предельно-допустимые концентрации соответствующих вредных веществ, мг/м3.
Примеры сочетания веществ однонаправленного действия:
- фтористый водород и соли фтористоводородной кислоты; сернистый и серный ангидриды; формальдегид и соляная кислота; углеводороды (предельные и непредельные); спирты; кислоты; щелочи;
- ароматические углеводороды (толуол и ксилол, бензол и толуол);
- амино- и нитросоединения; сероводород и сероуглерод; оксид углерода и аминосоединения; оксид углерода и нитросоединения и др.
Содержание вредных веществ в воздухе, поступающем в производственное помещение, не должно превышать 0,3 ПДК, установленных для рабочей зоны производственных помещений.
Выбросы в атмосферу воздуха, содержащего вредные вещества, следует предусматривать и обусловливать расчетом так, чтобы концентрация их не превышала норм предельно-допустимых выбросов (ПДВ). В противном случае требуется очистка выбросов.
Допустимое содержание пыли в воздухе, выбрасываемом в атмосферу, следует определять расчетным путем.
При расходе выбрасываемого воздуха более 15 000 м3/г (год)
С1 = 100 &boll; К (3.2)
При объеме выбрасываемого в атмосферу воздуха 15 000 м3/г (год) и менее
С2 = (160—4&boll;L)/K, (3.3)
где С1 и С2 — допустимое содержание пыли в воздухе, мг/м3; L — расход воздуха в тыс.м3/ч; К — коэффициент, принимаемый в зависимости от предельно-допустимой концентрации пыли в воздухе рабочей зоны.
Значения К составляют:
- К = 0,3 — при пдк ≤ 2 мг/м3,
- К = 0,6 — при пдк от 2 до 4 мг/м3,
- К = 0,8 — при пдк от 4 до 6 мг/м3,
- К = 1 — при пдк ≥ 6 мг/м3