Производственная пыль - классификация, действие на организм человека, примеры по отраслям пищевой и зерноперерабатывающей промышленности принцип нормирования, приборы контроля

Пыль - это мельчайшие частицы вещества, взвешенные в воздухе и представляющие собой дисперсную систему (аэрозоль), в которой дисперсной фазой является твердое вещество, дисперсной средой - воздух.

В условиях производства выделение пыли связано с процессами механического измельчения - дробления, помола, истирания, транспортирования и загрузки твердых пылящих материалов. Пыли, возникающие при горении, плавлении, возгонке, термических процессах, называются дымами.

По способу образования пыль делится на аэрозоль дезинтеграции и аэрозоль конденсации. Аэрозоль дезинтеграции получается в результате измельчения твердого вещества - при размоле, дроблении, механической обработке, транспортировании сыпучих материалов. Например, выделение в воздух пыли сахара при его размоле, пыли муки при размоле зерна и транспортировании, пыли корицы, перца при размоле, транспортировании и фасовке.

Аэрозоль конденсации выделяется в результате испарения и последующей конденсации в воздухе. Например, при электросварке образуется аэрозоль металлов электродов, при литье полимеров - аэрозоль ди-тримеров.

По химическому составу пыль подразделяется на органическую, неорганическую и смешанную. К органической пыли относится пыль растительная: мучная, сахарная, крахмальная, корицы, перца, какао и др., а также животная - костная, рыбная, волосяная и др. К неорганической пыли относится пыль минеральная: песчаная, стеклянной ваты, цементная, угольная, металлическая (медная, никелевая, алюминиевая).

К смешанной пыли относится смесь пыли органической и неорганической, например примесь диоксида кремния в зерновой пыли.

Действие пыли на организм зависит от ее характеристик. Важное значение имеют размеры пылевых частиц. Размеры взвешенных в воздухе частиц обуславливают их свойство - способность удерживаться в воздухе или выпадать из него. Каждая взвешенная в воздухе частица подвергается воздействию силы тяжести и силы трения с воздухом при ее падении. Более мелкие пылинки оседают во много раз медленнее крупных. Для частиц размером 0,5 мкм броуновское перемещение при свободном падении является определяющим.

Дисперсность пылевых частиц имеет важное значение, так как наибольшей биологической активностью обладает пыль с пылинками размером до 5 мкм, наиболее глубоко проникающими в легкие и задерживающимися в них.

При оценке действия пыли на организм имеют значение форма частиц (округлая или игольчатая), твердость, острота краев.

Растворимость пыли в средах организма также влияет на опасность пыли. Так, мучная и сахарная пыли хорошо растворяется и относительно легко выводятся из легких. Пыль зерновая, хлопковая и другие надолго задерживаются в легких и может вызывать развитие заболевания.

Важное значение в характере действия пыли имеют химический состав и примеси в ней, особенно примеси свободного диоксида кремния (SiO2).

Электрические свойства пыли оказывают воздействие на устойчивость аэрозоля, скорость осаждения частиц и характер действия на организм. При разноименном заряде частицы притягиваются друг к другу и оседают из воздуха.

Пыль может быть загрязнена микробами, бактериями, грибками и др. Так, хлопковая, зерновая, мучная пыли могут содержать грибки.

Однако решающее значение в биологическом действии пыли имеет количественное содержание ее в воздухе производственного помещения, превышающее уровень предельно допустимой концентрации (ПДК).

Многие виды пыли способны образовывать с воздухом взрывоопасную смесь. К ним относятся большинство пылей пищевых производств: мучная, крахмальная, сахарная, табачная и др.

Взрыво и пожароопасные пыли делятся на четыре класса. Критерием отнесения пыли к тому или иному классу является значение нижнего предела взрыва.

Пыли, характерные для пищевых производств, относятся ко всем четырем классам.

I класс включает наиболее взрывоопасные пыли с нижним пределом взрыва до 15 г/м³ (шрот подсолнечный и хлопковый, сахарная пыль).

II класс – взрывоопасные пыли с нижним пределом взрыва 16-65 г/м³ (крахмальная, чайная, мучная и др.).

III класс – наиболее пожароопасные пыли с температурой самовоспламенения в куче до 2500⁰ С (табачная пыль).

IV класс включает пыли с температурой самовоспламенения при тех же условиях – выше 2500⁰ С.

Пыль, находящаяся во взвешенном состоянии в воздухе помещений, взрывоопасна. Осевшая пыль (аэрогель) пожароопасна. При определенных условиях она способна переходить во взвешенное состояние, образовывая взрывоопасные смеси.

Пыль может оказывать неблагоприятное действие на организм при превышении ее ПДК, вызывая заболевания органов дыхания, кожи и слизистых оболочек глаз: пыль, содержащая свободный диоксид кремния, - силикоз, наиболее тяжелое заболевание легких; мучная пыль является слабым аллергеном, вызывая бронхиальную астму, кожное заболевание - сухой дерматит, который характеризуется зудом кожи, образованием огрубления кожи, образованием корки, заболевания верхних дыхательных путей - риниты; пыль ванили, корицы - кожные заболевания, особенно на пальцах, тыльной поверхности кистей, на запястье и предплечье; табачная пыль - бронхиты, конъюнктивиты, атрофические состояния слизистой оболочки носа, глотки и гортани.

Зерновая пыль может вызвать острое общее заболевание организма человека - «зерновую лихорадку», выражающуюся ознобом, сильной головной болью, головокружением, болью в глазах, сердцебиением, тошнотой, кашлем, повышением температуры тела, одышкой; хронические заболевания верхних дыхательных путей - хронические риниты, фарингиты, бронхиты, пневмонии.

Зерновая пыль может также вызвать поражение кожи, сухой дерматит, которое получило название «зерновой чесотки». Пыль, образующаяся при просеивании солода, может вызвать заболевание кожи, получившее название «чесотка солодовников», которое характеризуется зудом и мелкопузырчатой или мелкопапулезной сыпью.

«Легкие фермера» - остро и подостро протекающий микоз с выражением с выраженным аллергическим компонентом.

Все указанные изменения в состоянии здоровья связаны как с воздействием самой органической пыли с примесью диоксида кремния, так и с наличием на зерне, особенно на лежалом или обработанном с нарушением регламента, спор грибков плесени, а также актиномецетов. Действие плесневых грибков одновременно токсическое и сенсибилизирующее. Определенное значение имеет и бактериальная обеспеченность зерновой пыли.

Контроль запыленности воздуха. Запыленность воздуха характеризуется: количеством пыли в миллиграммах на кубический метр воздуха; дисперсным составом; физико - химическими свойствами пыли (химическим составом, морфологией пылевых частиц, их зарядом).

Необходимые приборы:

Побудитель движения воздуха (электроаспиратор, эжектор). Электроаспиратор состоит из воздуходувки, создающей отрицательное давление электромотором, и четырех реометров, применяется при отборе проб воздуха в невзрывоопасных помещениях, скорость отбора 10 л/мин. При малой запыленности протягивают до 0,5 м³ воздуха, при большой - 100 -120 м³.

Эжекторный аспиратор АЭРА протягивает воздух через аллонж с фильтром с помощью эжекционного устройства во взрывоопасных помещениях и при отсутствии подводки электрического тока.

Фильтрующий материал (АФА).

Аллонжи металлические и пластмассовые для отбора проб на фильтре АФА.

Весы аналитические и торзионные.

Ход анализа: фильтр до и после отбора пробы взвешивают на аналитических или торзионных весах.

Концентрацию пыли в воздухе К (в мг/м³) производственного помещения рассчитывают по формуле:

где Р1 – масса фильтра до отбора пробы, мг;

Р2 – масса фильтра после отбора пробы, мг;

Q – расход воздуха, л/мин;

t – продолжительность отбора пробы, мин;

1000 - пересчет литров в кубические метры.

Полученный результат сравнивается с ПДК пыли.

Дисперсность пыли определяется путем микроскопии осветленного фильтра АФА после вычисления содержания пыли в воздухе. Фильтр укладывают загрязненной пылью стороной на предметное стекло и обрабатывают парами ацетона, под влиянием которых он превращается в прозрачную пленку и фиксирует пыль на поверхности стекла.

Профилактические мероприятия по ограничению неблагоприятного действия пыли на производстве включают комплекс технических, санитарно - технических, организационных и медико - профилактических мероприятий. Наиболее эффективными мероприятиями являются: технические мероприятия, направленные на гигиеническую оптимизацию технологического процесса, оборудования, комплексную автоматизацию производства, механизацию процессов, особенно связанных с загрузкой, дозированием, разгрузкой, размолом, транспортированием сыпучих материалов, бестарное хранение муки, сахара и др.; герметизация оборудования, герметичное соединение аппаратов в технологической цепочке; укрытие и аспирация воздуха на участках пылеобразования (дозирование, размол, смешение и др.) с дальнейшей очисткой уделяемого воздуха от пыли; общеобменная и местная приточно - вытяжная вентиляции помещения. Расчет необходимого количества воздуха для разбавления содержания пыли в воздухе до уровня ПДК:

Ориентировочно допустимое содержание пыли в вентиляционных выбросах С1 (в кг/м³) при расходе воздуха более 4,16 м³/с определяют по формуле:

где К - коэффициент, определяемый в зависимости от величины ПДК пыли в воздухе производственных помещений.

К средствам индивидуальной защиты относятся респираторы, защитные очки, спецодежда.