Дія шкідливих речовин на організм людини

2.4 Дія шкідливих речовин на організм людини

Найважливішим показником якості повітряного середовища є його хімічний склад, обумовлений природним складом повітря і різними забрудненнями. У виробництві природні (фонові) параметри повітря додатково забруднюються викидами різних технологічних процесів (в основному при спалюванні палива, термічній і механічній обробці матеріалів, хімічних процесах). Розглянемо докладніше параметри природного газового складу атмосфери і забруднюючих речовин у повітряному середовищі і їхній вплив на людину.

Атмосфера – газова оболонка Землі. Її маса близько 5,9*10¹⁵ т. Вона має шарувату будову і складається з декількох сфер, між якими розташовуються перехідні шари - паузи. У сферах змінюється кількість повітря і температура.

В даний час близько 60 тисяч хімічних речовин знаходять застосування в діяльності людини. Серед інгредієнтів забруднення повітряного середовища (шкідливі речовини) - тисячі хімічних сполук у вигляді аерозолів (твердих, рідких) чи газоподібному вигляді.

Шкідливими називаються речовини, які при контакті з організмом можуть викликати захворювання чи відхилення від нормального стану здоров'я, що виявляються сучасними методами як у процесі контакту з ними, так і у віддалений термін, в тому числі і в наступних поколіннях.

Забруднюючі атмосферу шкідливі речовини при контакті з організмом можуть викликати різні захворювання, професійні і гострі отруєння (у тому числі зі смертельним наслідком). Шкідливі речовини проникають в організм людини головним чином через дихальні шляхи, а також через шкіру і шлунково-кишковий тракт. Ефект токсичної дії різних речовин залежить від кількості речовини, що потрапила в організм, їх фізико-хімічних властивостей, тривалості надходження. Особливе значення має хімізм взаємодії даної речовини з біологічними середовищами (кров'ю, ферментами). Отруйні дії залежать від шляхів надходження і виведення, розподілу в організмі, від статі людини, віку, індивідуальної сприйнятливості й інших супутніх факторів. Загальний токсичний вплив у залежності від виду речовини може виклакати різні дії: нервово-паралітичну (бронхоспазм, задуха, судома, параліч), загальнотоксичну (набряк мозку, параліч, судоми), задушливу (токсичний набряк легенів), подразнюючу (подразнення слизових оболонок), психотичну (порушення психічної активності, свідомості), шкіряно-резорбтивну (місцеві запалення).

Склад і ступінь забруднення повітряного середовища різними речовинами оцінюється по масі (мг) в одиниці об'єму повітря (м³ ) - концентрації (С, мг/м³). Крім одиниці виміру - мг/м³, можуть використовуватися - %, а також – млн^-1 чи “ppm” (кількість часток речовини на мільйон часток повітря).

2.5 ГДК та класи небезпеки

Гігієнічне нормування шкідливих речовин проводять по гранично допустимих концентраціях (ГДК, мг/м³) у відповідності з нормативними документами: для робочих місць визначається гранично допустима концентрація в робочій зоні - ГДК_рз (ГОСТ 12.1.005-88, СН 245-71); в атмосфері повітря населеного пункту - максимально разові ГДК_мр (найбільш висока, зареєстрована за 30 хв спостереження), середньодобові – ГДК_сд (середня за 24 год при безупинному вимірі) і орієнтовно-безпечні рівні впливу – ОБРВ (список ГДК забруднюючих речовин №3086-84 з доповненнями, ДСП 201-97). Гігієнічне нормування вимагає, щоб фактична концентрація забруднюючої речовини не перевищувала ГДК (С_факт ≤1).

ГДК_рз – це концентрація, що при щоденній (крім вихідних днів) роботі упродовж 8 год чи при іншій тривалості, але не більш 41 год у тиждень, протягом усього стажу (25 років) не може викликати захворювань чи відхилень стану здоров'я, що виявляються сучасними методами досліджень у процесі роботи чи у віддалений період життя сучасного і наступних поколінь.

За ступенем впливу на організм шкідливі речовини підрозділяються на чотири класи небезпеки:

1- надзвичайно небезпечні, що мають ГДК_рз - менш 0,1 мг/м³ у повітрі (смертельна концентрація в повітрі менш 500мг/м³ );

2- високо небезпечні – ГДК_рз - 0,1¸1,0 мг/м³ (смертельна концентрація в повітрі 500-5000 мг/м³);

3- помірковано небезпечні - ГДК_рз-0,1¸10,0 мг/м³ (смертельна концентрація в повітрі 5000¸50000 мг/м³);

4- мало небезпечні ГДК_рз>10,0 мг/м³ (смертельна концентрація в повітрі > 50000 мг/м³).

У таблиці приведені значення гранично допустимих концентрацій для деяких інгредієнтів, що знаходяться у виробничому повітряному середовищі й в атмосфері населених пунктів.

У виробничих умовах часто має місце комбінована дія шкідливих речовин. У більшості випадків дія шкідливих речовин сумується (адитивна дія). Однак, можливо, коли дія однієї речовини підсилюється дією іншої (потенцююча дія), або можливий ефект комбінованої дії менше очікуваного (антагоністична дія).

Якщо в повітрі присутні кілька речовин, що мають ефектом сумації (однонапрямленої дії), то якість повітря буде відповідати встановленим нормативам за умови, що:

С₁/ГДК₁ + С₂/ГДК₂ +С₃/ГДК₃ + …+С_n/ГДК_n ≤1

Ефектом сумації володіють сірчистий газ і двооксид азоту, фенол і сірчистий газ і ін. Донедавна ГДК хімічних речовин оцінювали як максимально разові. Перевищення їх навіть протягом короткого часу заборонялося. Останнім часом для речовин (мідь, ртуть, свинець і ін.), що мають кумулятивні властивості (здатність накопичуватися в організмі), для гігієнічного контролю введена друга величина – середньозмінна концентрація. Наприклад, допустима середньозмінна концентрація свинцю складає 0,005 мг/м³.

Ступінь впливу пилу (аерозолю з розміром твердих часточок 0,1-200 мкм) на організм людини залежить не тільки від хімічного складу, але й розмірів часток (дисперсного складу), форми порошин і їхніх електричних властивостей. Найбільшу небезпеку являють частки розміром 1-2 мкм, тому що ці фракції в значній мірі осідають у легенях при диханні. Дослідження так само показують, що електрозаряджений пил у 2-3 рази інтенсивніше осідає в організмі в порівнянні з нейтральним по заряду пилом.

2.6 Основні заходи щодо нормалізації повітря робочої зони

1.  Раціональні архітектурно-планувальні рішення виробничих будинків.

2.  Застосування устаткування і технологічних процесів, що виключають чи використання утворення шкідливих речовин і вилучення їх у робочу зону.

3.  Раціональні розміщення виробничого устаткування.

4.  Автоматизація і механізація виробництва.

5.  Дистанційне керування, що дозволяє виключити безпосередній контакт працюючих зі шкідливими речовинами.

6.  Захист від джерел теплового випромінювання (екранування, теплоізоляція).

7.  Застосування вентиляційних систем для видалення шкідливих речовин і тепла.

8.  Кондиціонування та опалення повітря.

9.  Оптимальний режим праці і відпочинку.

10. Навчання безпечним методам праці.

11. Медичні огляди та ін.

2.7 Вентиляція

Задачею вентиляції є забезпечення чистоти повітря і заданих метеорологічних умов у виробничих приміщеннях. Вентиляцією називають організований і регульований повітрообмін, що забезпечує видалення з приміщення забрудненого повітря і подачу на його місце свіжого.

За способом переміщення повітря розрізняють системи природної і механічної вентиляції.

При природній вентиляції переміщення повітря здійснюється за рахунок різниці температур зовнішнього повітря і повітря в робочій зоні (тепловий напір) чи за рахунок вітру (вітровий напір).

Вентиляція може бути організована і неорганізована.

При природній організованій вентиляції повітря подається в зону з найменшим утворенням шкідливих речовин, а видаляється з зони з їхньою найбільшою концентрацією. Висота подачі повітря в робочу зону:  м (по СН 245-71), а в зимовий час висота подачі повітря повинна бути не менш 4 м.

При неорганізованій вентиляції надходження повітря в робочу зону здійснюється за рахунок витиснення теплого повітря зовнішнім повітрям через вікна, двері, кватирки, щілини і т.д.

Природна вентиляція економічна, проста, але не має ряд недоліків:

1)  застосовується в тому випадку, коли відсутні великі виділення шкідливих речовин у робочу зону;

2)  повітря надходить у виробниче приміщення невідпрацьований (неочищений, не зволожений);

не завжди ефективна (при однаковій температурі)

Якщо система механічної вентиляції призначена для подачі повітря, то вона називається припливною, якщо ж вона призначена для видалення повітря – витяжною.

Припливна вентиляція забезпечує подачу у виробничі приміщення чистого зовнішнього повітря. Вона може застосовуватися у виробничих приміщеннях із значним тепловиділенням і малою концентрацією вредностей. При цьому видалення забрудненого повітря здійснюється через фрамуги, чи дефлектори через вентиляційні короби.

Витяжна вентиляція може застосовуватися у виробничих приміщеннях, у яких відсутні шкідливі виділення і необхідне мала кратність повітрообміну, у допоміжних і побутових приміщеннях, на складах.

Можлива організація повітрообміну з одночасною подачею і видаленням повітря – припливно-витяжна вентиляція. В окремих випадках для скорочення експлуатаційних витрат на нагрівання повітря застосовують системи вентиляції з частковою рециркуляцією (до свіжого повітря підмішується повітря, вилучене із приміщення). Припливно-витяжна вентиляція застосовується у всіх виробничих приміщеннях, коли потрібно підвищений і особливо надійний обмін повітря. При цьому виді вентиляції, у виробничих приміщеннях з малими виділеннями шкідливих речовин необхідно створювати невеликий підпір повітря, а в суміжних з ними приміщеннях зі значними виділеннями шкідливих речовин приплив повітря повинний складати 95% обсягу витяжки. Відсутні 5% обсягу витяжки надходить із суміжних, більш чистих приміщень

По місцю дії вентиляція буває загальнообмінною і місцевою.

При загальнообмінній вентиляції необхідні параметри повітря підтримуються у всьому об’ємі приміщення. Таку систему доцільно застосовувати, коли шкідливі речовини виділяються рівномірно по всьому приміщенню.

Якщо робочі місця мають фіксоване розташування, то з економічних міркувань можна організувати оздоровлення повітряного середовища тільки в місцях перебування. Витрати на повітрообмін значно скорочуються, якщо уловлювати шкідливі речовини в місцях їхнього виділення, не допускаючи поширення по приміщенню. З цієї метою поруч із зоною утворення шкідливості встановлюють пристрої забору повітря (витяжки, панелі, що всмоктують, всмоктувачі). Така вентиляція називається місцевою.