Научно-технический прогресс, начавшийся в XX веке, привел к одной из самых сложных проблем: ухудшению природной среды человека. Действия человека нарушили природное равновесие, развили стихийно-разрушительные процессы, такие как загрязнение атмосферы, истощение ленных и водных ресурсов и т. д. Исходя из этого, вопросам охраны и нормированного использования природных ресурсов придают особое значение.
Одним из жизненно важных элементов окружающей нас природной среды является атмосферный воздух. Он ничего не стоит, но нет ничего важнее для человека, так как воздух — это жизнь.
Атмосфера загрязняется из-за естественных причин, не нарушая природного равновесия, за исключением, конечно, катастрофических случаев. Главными и одними из самых опасных источников загрязнения атмосферы считаются транспортные, промышленные и бытовые выбросы.
Характеристикой состояния атмосферного воздуха является изменение его природного состава, что также включает в себя увеличение количества диоксида углерода. В тропосфере сосредоточены вредные вещества, которые являются выбросами промышленных предприятий, создающие опасные облака примесей. Через определенное время загрязняющие вещества накапливаются и распределяются неравномерно. Их концентрация в некоторых местах теперь уже является недопустимо высокой.
Качество атмосферного воздуха — главный фактор, который влияет на здоровье, на санитарную и эпидемиологическую ситуацию. Больше половины населения нашей страны живет на территориях, в которых уровень загрязнения атмосферного воздуха очень высок и не соответствует принятым гигиеническим нормам.
Одной из наиболее актуальных проблем современного общества является загрязнение атмосферного воздуха. Согласно данным ВОЗ, из-за промышленной и хозяйственной деятельности людей в атмосферу планеты ежегодно поступает свыше 50 млрд тонн различных углеводородов и других их вредных веществ, до 25 млрд тонн диоксида серы.
Согласно новым опубликованным данным ВОЗ, около порядка семи миллионов человек умерли — каждый восьмой умерший в мире — из-за загрязнения воздуха. Этот показатель более чем вдвое превышает предыдущие оценки и приводит к выводу, что в данное время загрязнение воздуха — это самый крупный в мире экологический риск для здоровья. Поэтому сокращение загрязнения воздуха может сохранить миллионы жизней.
Новые данные говорят о более сильной зависимости между воздействием загрязненного воздуха как внутри помещений, так и в атмосфере и сердечно-сосудистыми заболеваниями, такими как инсульты и ишемическая болезнь сердца, в том числе между загрязнением воздуха и раком. Также стоит учитывать роль загрязнения воздуха в развитии респираторных заболеваний, таких как острые респираторные инфекции и хронические обструктивные заболевания легких.
Научно-техническая революция затрагивает все стороны жизни общества, высокие темпы развития и роста производства, чрезмерное использование атмосферы. Она требует повышенного внимания к защите атмосферного воздуха.
Пыль с экологической точки зрения
Чтобы создать нормальные условия труда, нужно обеспечить комфортный производственный микроклимат, а также необходимую чистоту воздуха. Из-за производственной деятельности в воздушную среду помещений поступают различные вредные вещества, используемые в технологических процессах. В санитарно-гигиенической практике разделяют вредные вещества на химические вещества и промышленную пыль. Производственная пыль — это очень распространенный опасный и вредный производственный фактор. В горнодобывающей промышленности, машиностроении, металлургии, текстильной промышленности, сельском хозяйстве, в производстве строительных материалов (огнеупорные изделия, кирпич, цемент) и т. д. встречаются очень высокие концентрации пыли.
Пыль оказывает на человека фиброгенное воздействие, когда в легких разрастаются соединительные ткани, что нарушает нормальное строение и функцию органа. Вредность производственной пыли характеризуется ее способностью приводить к профессиональным заболеваниям легких, в главной степени к пневмокониозам.
Согласно новым опубликованным данным Всемирной Организации здравоохранения, загрязнение воздуха играет большую роль в развитии респираторных заболеваний, таких как острые респираторные инфекции и хронические обструктивные заболевания легких.
ВОЗ привела оценку смертности людей из-за конкретных болезней, которая очень ярко показывает то, что наибольшее количество смертей от загрязнения воздуха связано с сердечно-сосудистыми заболеваниями.
Борьба с производственной пылью — это не только гигиеническая, но и экономическая задача. Некоторые виды пыли, такие как цементная, сахарная, мучная, содовая и др., очень ценны как продукт производства, а в случае их потери наносится большой экономический ущерб.
Из-за пыли оборудование быстро изнашивается. Пыль также является причиной брака, особенно при точном приборостроении. Пыль при определенных условиях также может послужить причиной пожаров.
Что такое пыль
Пыль — это дисперсные частички размером до 80 мкм, которые образуются в процессах дробления, измельчения и разных других способах механического разрушения. Патогенное (болезнетворное) действие оказывает пыль пищевых предприятий: органическая, в том числе мука, сахар, зерно, декстрин и др., и минеральная (известняк и др.), которая относится к нетоксичным и неядовитым.
Если вредные газы и пары, находящиеся в воздухе в виде молекул, распространяются воздушными потоками по всему производственному помещению, то пыль при диффузии еще и подчинена действию гравитационных сил, которые могут повлиять на ее выпадение из воздуха. Чем меньше скорость у воздушного потока и крупнее пылинки, тем ближе пыль оседает от источника образования. Пыль, витающая в воздухе, называется аэрозолем, а осевшая — аэрогелем.
Источники образования пыли
Производственная пыль относится к числу наиболее распространенных вредных факторов в процессе трудовой деятельности человека. Многочисленные технологические процессы и операции в промышленности и строительстве, на транспорте и в сельском хозяйстве сопровождаются образованием и выделением пыли, ее воздействию подвержено значительное количество работающих.
Например, в горнодобывающей промышленности с пылеобразованием связаны процессы бурения, взрывных работ, сортировки, работа горных механизмов — комбайнов, экскаваторов, бульдозеров и т. д. На обогатительных фабриках пыль поступает в воздух при дроблении и разломе породы. В промышленности строительных материалов все процессы технологии связаны с дроблением, помолом, смещением и транспортировкой пылевидного сырья и продукта (цемент, кирпич, шамот, динас и др.). В машиностроении процессы пылеобразования имеют место в литейных цехах при приготовлении формовочной земли, при выбивке, обдирке, обдувке форм и очистке литья, а также в механических цехах — при шлифовке и полировке изделий.
Многие процессы в металлургии, электросварочные работы, плазменная и электроискровая обработка металла сопровождаются выделением в воздух пыли и паров, конденсирующихся в аэрозоли. В текстильной — пыль может быть при очистке и сортировке шерсти и других видов ткани.
В сельском хозяйстве производственная пыль образуется при рыхлении и удобрении почвы, использовании порошкообразных пестицидов (ядохимикатов), очистке зерна и семян, хлопка, льна и др.
В различных производствах многочисленные процессы связаны с пылеобразованием. К ним относится дробление, измельчение сыпучих материалов, выемка и погрузка горной массы, взрывные работы.
В нефтяной и газовой промышленности пыль образуется при бурении, эксплуатации и ремонте скважин. В состав этой пыли входят алюмосиликаты калия, натрия или кальция, сульфат бария, гашеная и негашеная известь, цемент различного состава.
На нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях во многих технологических процессах используются катализаторы, пыль от которых может содержать компоненты никеля, алюминия, оксиды хрома, железа и др.
На газоперерабатывающих заводах в качестве побочного продукта получают твердую серу, которая в процессе транспортировки образует высокодисперсную пыль.
При неполном сгорании твердого топлива образуются отходы — зола и шлак, которые на 80—90 процентов состоят из диоксида кремния, оксидов железа, кальция, магния. При их переработке и захоронении образуется пыль аналогичного состава.
При проведении электрогазосварочных работ возникает аэрозоль, который опасен содержанием марганца и оксидов хрома.
С пылью естественного происхождения приходится сталкиваться главным образом при решении вопросов очистки приточного воздуха перед поступлением его в вентилируемые помещения. Промышленная пыль возникает в процессе производства. Почти каждому виду производства, каждому материалу или виду сырья сопутствует определенный вид пыли.
Многие технологические процессы направлены на получение различных материалов, состоящих из мелких частиц, например цемента, строительного гипса, муки и т. д. Совокупность этих частиц правильно называть пылевидным материалом. Соответствующей пылью (например, цементной, мучной и т. д.) обычно называют наиболее мелкие частицы этих материалов, разносимые потоками воздуха.
Большая часть видов пыли возникает в результате процессов, связанных с обработкой материалов (резание, шлифование и т. п.), их сортировкой и транспортированием (погрузка, разгрузка и т. п.).
Значительная часть промышленной пыли — смешанного происхождения, то есть состоит из частиц неорганических и органических или, будучи органической, включает в себя частицы минеральной и металлической пыли. Например, зерновая пыль, кроме частиц, образующихся при измельчении зерна, содержит также минеральные частицы, попавшие в массу зерна при выращивании и сборе урожая. Пыль, выделяющаяся при шлифовании металлических изделий, кроме металлических частиц, содержит минеральные частицы, образующиеся при взаимодействии обрабатываемого металла и орудий его обработки (абразивного круга и т. д.). Это нужно учитывать при выборе методов очистки и пылеулавливающего оборудования.
Методы и средства защиты от пыли
Требуемое состояние воздуха рабочей зоны может быть обеспечено выполнением определенных мероприятий, к основным из которых относятся следующие.
1. Механизация и автоматизация производственных процессов, дистанционное управление ими. Эти мероприятия имеют большое значение для защиты от воздействия вредных веществ, теплового излучения, особенно при выполнении тяжелых работ. Автоматизация процессов, сопровождающихся выделением вредных веществ, не только повышает производительность, но и улучшает условия труда, поскольку рабочие выводятся из опасной зоны. Например, внедрение автоматической сварки с дистанционным управлением вместо ручной дает возможность резко оздоровить условия труда сварщика, применение роботов-манипуляторов позволяет устранить тяжелый ручной труд.
2. Применение технологических процессов и оборудования, исключающих образование вредных веществ или попадание их в рабочую зону. При проектировании новых технологических процессов и оборудования необходимо добиваться исключения или резкого уменьшения выделения вредных веществ в воздух производственных помещений. Этого можно достичь, например, заменой токсичных веществ нетоксичными, переходом с твердого и жидкого топлива на газообразное, электрический высокочастотный нагрев, применением пылеподавления водой (увлажнение, мокрый помол) при измельчении и транспортировке материалов и т. д.
Большое значение для оздоровления воздушной среды имеет надежная герметизация оборудования, в котором находятся вредные вещества, в частности нагревательных печей, газопроводов, насосов, компрессоров, конвейеров и т. д. Через неплотности в соединениях, а также вследствие газопроницаемости материалов происходит истечение находящихся под давлением газов. Количество вытекающего газа зависит от его физических свойств, площади неплотностей и разницы давлений снаружи и внутри оборудования.
3. Защита от источников тепловых излучений. Это важно для снижения температуры воздуха в помещении и теплового облучения работающих.
4. Устройство вентиляции и отопления, что имеет большое значение для оздоровления воздушной среды в производственных помещениях.
5. Применение средств индивидуальной защиты.
Нормирование содержания пыли в воздухе
Это определение количественных показателей факторов окружающей среды, характеризующих безопасные уровни их влияния на состояние здоровья и условия жизни населения. Нормативы не могут быть установлены произвольно — они разрабатываются на основе всестороннего изучения взаимоотношений организма с соответствующими факторами окружающей среды. Соблюдение нормативов на практике способствует созданию благоприятных условий труда, быта и отдыха, снижению заболеваемости, увеличению долголетия и работоспособности всех членов общества.
В основу нормирования положены принципы сохранения постоянства внутренней среды организма (гомеостаза) и обеспечения его единства с окружающей средой, зависимости реакций организма от интенсивности и длительности воздействия факторов окружающей среды, пороговости в проявлении неблагоприятных эффектов, допустимости при исследовании воздействия факторов среды на организм человека и условия его жизни.
При обосновании нормативов используется комплекс физиологических, биохимических, физико-математических и других методов исследования для выявления начальных признаков вредного влияния факторов на организм. Особое внимание уделяется изучению отдаленных эффектов: онкогенного, мутагенного, аллергенного, влияния на половые железы, эмбрионы и развивающееся потомство. Окончательная апробация нормативов осуществляется при их использовании на практике путем изучения состояния здоровья людей, контактирующих с нормируемым фактором. Существуют методы учета комбинированного действия комплекса вредных факторов.
В зависимости от нормируемого фактора окружающей среды различают: предельно допустимые концентрации, допустимые остаточные, предельно допустимые уровни, ориентировочные безопасные уровни воздействия, предельно допустимые выбросы, предельно допустимые сбросы и др.
Предельно допустимый уровень фактора — это тот максимальный уровень воздействия, который при постоянном действии в течение всего рабочего времени и трудового стажа не вызывает биологических изменений адаптационно-компенсаторных возможностей, психологических нарушений у человека и его потомства.
Нормативы являются составной частью санитарного законодательства и основой предупредительного и текущего санитарного надзора, а также служат критерием эффективности разрабатываемых и проводимых оздоровительных мероприятий по созданию безопасных условий среды обитания.
Кроме гигиенического значения как вредного производственного фактора для здоровья работающих пылевыделение наносит и огромный экономический ущерб, ускоряя износ технологического оборудования, снижая качество продукции, ведя к потере ценных материалов (например, цемент, мука, уголь и др.), уменьшая освещенность производственных помещений, являясь возможной причиной самовозгорания и взрыва пыли (угольной, мучной, магниевой, сульфидной, алюминиевой и др.).
Производственная пыль, в зависимости от ее характера, может быть причиной возникновения у работающих профессиональных пылевых заболеваний легких (пневмокониозов), пылевых бронхитов, поражения глаз, кожи или причиной острых и хронических отравлений.
Проблема защиты окружающей среды от вредных выбросов промышленных предприятий может быть эффективно решена только при ясном понимании природы зарождения, становления и развития аэрозольных систем. Аэродисперсный, или аэрозольный, поток очень часто является достаточно сложной многокомпонентной системой, содержащей в своем составе до нескольких сотен ингредиентов, большинство из которых негативно воздействуют на окружающую среду и человека.
Таким образом, рассмотрение проблем безопасности человека в производственных условиях приводит к выводу о том, что достижение абсолютной безопасности невозможно, а максимальный уровень возможен при оптимальной организации безопасности жизнедеятельности.
Снижения влияния пыли можно добиться при максимальной механизации и автоматизации производства, применении герметического оборудования для транспортировки пылящих материалов, использовании увлажненных сыпучих материалов, применении эффективных аспирационных установок, что позволит удалять отходы и пыль, тщательной и систематической пылеуборке помещений с помощью современных средств, применении в качестве средств индивидуальной защиты респираторов, очков, противопыльной спецодежды.
Очищение воздуха предлагается осуществлять при помощи всевозможных пылеуловителей, воздухоочистителей, фильтров, пылеосадительных камер, центробежных пылеотделителей — циклонов.
Систематический контроль за состоянием уровня запыленности осуществляют лаборатории центров санэпиднадзора, заводские санитарно-химические лаборатории. На администрацию предприятий возложена ответственность за поддержание условий, препятствующих превышению ПДК пыли в воздушной среде.
Анна ЧЕРКАСОВА
