Реферат: Оздоровление воздушной среды Вредные вещества
Оздоровление воздушной среды
Вредные вещества
Вредным называется вещество, которое при контакте с организмом человека может вызывать травмы, заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе контакта с ним, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
Вредные вещества проникают в организм человека через:
- дыхательные пути,
-кожу,
-с пищей.
По характеру воздействия на организм человека вредные вещества делятся на шесть групп:
Общетоксические вещества, вызывающие отравление всего организма (оксид углерода, свинец, ртуть, бензол, мышьяк и его соединения и др.).
Раздражающие вещества, вызывающие раздражение дыхательного тракта и слизистых оболочек (хлор, аммиак, диоксид серы, озон и др.).
Сенсибилизирующие вещества, действующие как аллергены (формальдегид, различные растворители и лаки на основе нитросоединений и др.).
Канцерогенные вещества, вызывающие развитие раковых заболеваний (бензопирен, асбест, бериллий и его соединения и др.).
Мутагенные вещества, приводящие к нарушению генетического кода, изменению наследственной информации (свинец, марганец, радиоактивные изотопы и др.).
^ Вещества, влияющие на репродуктивную (детородную) функцию (ртуть, свинец, стирол, радиоактивные изотопы и др.).
Следует отметить и фиброгенное действие, заключающееся в раздражении слизистых оболочек дыхательных путей пылью, попадающей в организм человека. Оседая в легких, пыль задерживается в них. При длительном вдыхании пыли возникают профессиональные заболевания – пневмокониозы.
Для воздуха рабочей зоны производственных помещений в соответствии с ГОСТ 12.1.005 – 88 “ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны” устанавливают предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ.
Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны – это концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов или другой продолжительности, но не более 40 часов в неделю, в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
По степени воздействия на организм человека все вредные вещества подразделяются на следующие классы опасности:
чрезвычайно опасные вещества, ПДК < 0.1 мг/м3;
высокоопасные вещества, 0,1 ≤ ПДК ≤ 1.0 мг/м3;
умеренно опасные вещества, 1.0< ПДК≤10мг/м3;
малоопасные вещества, ПДК >10 мг/м3.
Cодержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленные ПДК.
При одновременном присутствии в воздушной среде нескольких вредных веществ однонаправленного действия должно соблюдаться условие:
n
Σ Сi /ПДКi < 1,
i=1
где С1, С2,… Сn – фактические концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м³;
ПДК1, ПДК2, …, ПДКn - предельно допустимые концентрации этих веществ в воздухе рабочей зоны.
Снизить содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны позволяют следующие основные мероприятия:
исключение использования или замена вредных веществ менее вредными;
рационализация технологических процессов, устраняющая образования вредных веществ;
герметизация оборудования;
механизация и автоматизация производственных процессов;
увлажнение обрабатываемых материалов;
устройство различных систем вентиляции;
использование работающими индивидуальных средств защиты.
К основным индивидуальным средствам защиты относятся противогазы и респираторы, спецодежда, спецобувь, головные уборы, рукавицы, перчатки.
^ Производственный микроклимат и его влияние
на организм человека
В процессе труда в производственном помещении человек находится под влиянием определенных метеорологических условий, или микроклимата – климата внутренней среды этих помещений. К основным нормируемым показателям микроклимата воздуха относятся:
температура (tº, С);
относительная влажность (φ, %);
скорость движения воздуха (υ, м/с).
Существенное влияние на параметры микроклимата и состояние человеческого организма оказывает также интенсивность теплого излучения (I, Вт/м²) различных нагретых поверхностей, температура которых превышает температуру в производственном помещении.
Человек постоянно находится в процессе теплового взаимодействия с окружающей средой. Для нормального протекания физиологических процессов в организме человека требуется поддержание практически постоянной температуры его внутренних органов (~ 36.6ºС). Способность организма человека к поддержанию постоянной температуры носит название терморегуляции. Терморегуляция достигается отводом выделяемого организмом в процессе жизнедеятельности тепла в окружающее пространство.
Величина тепловыделения организмом человека зависит от степени его физического напряжения и параметров микроклимата в производственном помещении и составляет от 85 Вт в состоянии покоя до 500 Вт при тяжелой физической работе.
Теплообмен между человеком и окружающей средой осуществляется в результате теплопроводности через одежду (QТ), конвекции из-за омывания тела воздухом (QК), излучения на окружающие поверхности (QИ), испарения влаги с поверхности кожи (QИСП), а также за счет нагрева выдыхаемого воздуха (QВ), т.е.:
Qобщ= QТ+ QК+ QИ+ QИСП+ QВ.
Представленное уравнение носит название уравнения теплового баланса. Вклад перечисленных путей передачи тепла зависит от параметров микроклимата.
Длительное воздействие на человека неблагоприятных метеорологических условий резко ухудшает его самочувствие, снижает производительность труда и приводит к заболеваниям.
^ Высокая температура воздуха способствует быстрой утомляемости работающего, может привести к перегреву организма, тепловому удару. Низкая температура воздуха может вызвать местное или общее охлаждение организма, стать причиной простудного заболевания либо обморожения.
^ Высокая относительная влажность при высокой температуре воздуха способствует перегреванию организма, при низкой же температуре увеличивается теплоотдача с поверхности кожи, что ведет к переохлаждению. Низкая влажность вызывает неприятные ощущения в виде сухости слизистых оболочек дыхательных путей работающего.
^ Подвижность воздуха эффективно способствует теплоотдаче организма человека и положительно проявляется при высоких температурах, но отрицательно при низких.
Для создания нормальных условий труда в производственных помещениях ГОСТ 12.1.005 – 88 и СанПиН 2.2.4.584-96 “Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений” устанавливают нормативные значения параметров микроклимата. Согласно ГОСТ 12.1.005 – 88 в рабочей зоне производственного помещения могут быть установлены оптимальные и допустимые показатели микроклимата.
Оптимальными микроклиматическими условиями являются такие сочетания количественных показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального теплового состояние его организма без напряжения механизмов терморегуляции.
Допустимыми микроклиматическими условиями являются такие сочетания количественных показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать преходящие и быстро нормализующиеся изменения теплового состояния его организма, сопровождающиеся напряжением механизма терморегуляции, не выходящие за пределы физиологических приспособительных возможностей.
При нормировании метеорологических условий в производственных помещениях учитывают время года, физическую тяжесть выполняемых работ, а также количество избыточного тепла в помещении.
Под временем года подразумевают два периода: холодный (со среднесуточной температурой наружного воздуха ниже +10 ºС) и теплый (с температурой +10 ºС и выше).
Все выполняемые работы по степени физической тяжести и, следовательно, энергетическим затратам организма подразделяются на следующие категории:
легкая I а - до 139 Вт,
легкаIб 140-174 Вт,
средней тяжести II a - 175-232 Вт,
средней тяжести II б - 233-293 Вт,
тяжелая III - более 293 Вт.
По количеству избыточного тепла все производственные помещения делятся на помещения с незначительными избытками явной теплоты (QЯТ≤ 23.2 Дж/м³с) и помещения со значительным избытком явной теплоты (QЯТ> 23.2 Дж/м³с).
Для поддержания нормальных параметров микроклимата в рабочей зоне применяют следующие основные мероприятия:
механизация и автоматизация технологических процессов;
защита от источников теплового излучения с помощью теплозащитных экранов;
устройство систем вентиляции;
кондиционирование воздуха и отопление.
Кроме того, большое значение имеет правильная организация труда и отдыха работников, выполняющих трудоемкие работы или работы в горячих цехах. Для этих категорий работников устраивают специальные места отдыха в помещениях с нормальной температурой, оснащенных системой вентиляции и снабжения питьевой водой, предусмотрена спецодежда и др.
Таблица 2.2.
Оптимальные параметры микроклимата
для помещений с ВДТ и ПЭВМ
^ Период года
Категория работ
Температура воздуха, °С
Относительная влажность воздуха, %
Скорость движения воздуха, м/с, не более
Холодный
Легкая Iа
22-24
40-60
0,1
^ Легкая Iб
21-23
40-60
0,1
Теплый
Легкая Iа
23-25
40-60
0,1
Легкая Iб
22-24
40-60
0,2
^ Производственная вентиляция
Вентиляцией называется комплекс взаимосвязанных устройств и процессов для создания требуемого воздухообмена в производственных помещениях. Основное назначение вентиляции – удаление из рабочей зоны загрязненного воздуха, в результате чего в рабочей зоне создаются необходимые благоприятные условия воздушной среды.
В зависимости от способа перемещения воздуха различают вентиляцию естественную и искусственную (механическую).
Естественная вентиляция производственных помещений осуществляется за счет разности температур в помещении и наружного воздуха (тепловой напор) или действия ветра (ветровой напор). Естественная вентиляция может быть организованной и неорганизованной.
При неорганизованной естественной вентиляции воздухообмен осуществляется за счет вытеснения внутреннего воздуха наружным холодным воздухом через окна, форточки, фрамуги и двери. Организованная естественная вентиляция осуществляется аэрацией и дефлекторами.
Бесканальная аэрация осуществляется с помощью проемов в стенах и потолке. В случае канальной аэрации загрязненный воздух удаляется через вентиляционные каналы в стенах. Для усиления вытяжки на выходе из каналов на крыше здания устанавливают дефлекторы – устройства, создающие тягу при обдувании их ветром.
Естественная вентиляция дешева и проста в эксплуатации. Основной ее недостаток заключается в том, что приточный воздух вводится в помещение без предварительной очистки и подогрева.
При искусственной (механической) вентиляции воздухообмен осуществляется за счет напора воздуха, создаваемого вентиляторами. Воздух в зимнее время подогревается, в летнее – охлаждается и, кроме того, очищается от загрязнений (пыли, вредных паров, газов). В зависимости от направления воздуха механическая вентиляция бывает приточной, вытяжной, приточно-вытяжной, а по месту действия – общеобменной, местной и комбинированной.
^ Общеобменная вентиляция предназначена для поддержания требуемых параметров воздушной среды во всем объеме помещения, а местная – в определенной его части.
При приточной системе вентиляции производится забор воздуха извне с помощью вентилятора. ^ Воздух нагревается и при необходимости увлажняется, а затем подается в помещение. Загрязненный воздух выходит через двери, окна, фонари и щели неочищенным.
^ Приточная система вентиляции
Устройство забора
Устройство очистки
Система воздуховодов
Вентилятор
Устройство подачи на раб. место
^ Система вытяжной вентиляции
Устройство для удаления воздуха
Вентилятор
Система воздуховодов
Пыле- и газоулавливающие устройства
Фильтры
При вытяжной системе вентиляции загрязненный и перегретый воздух удаляется из помещения с помощью вентилятора. ^ Загрязненный воздух перед выбросом в атмосферу очищается. Чистый воздух подсасывается через окна, двери, не плотности конструкций.
Приточно-вытяжная система вентиляции состоит из двух отдельных систем – приточной и вытяжной, которые одновременно подают в помещение чистый воздух и удаляют из него загрязненный.
К недостаткам механической вентиляции следует отнести значительную стоимость ее сооружения и эксплуатации и необходимость проведения мероприятий по борьбе с шумом.
Одна из главных задач, возникающих при устройстве вентиляции, - определение воздухообмена, т.е. количества вентиляционного воздуха, необходимого для обеспечения оптимального санитарно-гигиенического уровня воздушной среды помещений.
При нормальном микроклимате и отсутствии вредных выделений количество воздуха при общеобменной вентиляции принимают в зависимости от объема помещения, приходящегося на одного работающего. Вентиляция должна обеспечивать воздухообмен:
-не менее 30 м³/ч на каждого работающего для помещений с объемом менее 20 м³ на одного человека,
-не менее 20 м³/ч – для помещений с объемом 20-40 м³ на одного человека.
-В помещении с объемом на одного человека более 40 м³ и при наличии естественной вентиляции воздухообмен не рассчитывают.
^ В случае отсутствия естественной вентиляции расход воздуха на одного работающего должен составлять не менее 60 м³/ч.
Воздухообмен L, необходимый для удаления избыточного тепла, вычисляют по формуле:
L = 3600 QИЗБ/cρ(tуд- tпр),
где QИЗБ - избыточное количество тепла, Дж/с;
tуд– температура удаляемого воздуха, ºК;
tпр– температура приточного воздуха, ºК;
c – удельная теплоемкость воздуха, Дж/(кг·К);
ρ – плотность воздуха при 293 ºК, кг/м³.
Необходимое количество воздуха, подаваемого в помещение для снижения содержания в нем вредных веществ до нормы, определяется из следующего соотношения:
L = G/(qуд − qпр),
где G – скорость выделения вредного вещества из технологической
установки, мг/ч;
qуди qпр– концентрации вредного вещества в удаляемом из
помещения воздухе и приточном, соответственно, мг/м³.
Для обеспечения безопасной концентрации вредного вещества в воздушных выбросах qуд≤ ПДК. ^ Для создания эффективной системы вентиляции должно соблюдаться условие qпр ≤ 0.3 ПДК вредного вещества.
Местная вентиляция бывает вытяжная и приточная. Вытяжную вентиляцию устраивают, когда загрязнения можно улавливать непосредственно у мест их возникновения. Для этого применяют вытяжные шкафы, зонты, бортовые отсосы у ванн, кожухи и т.д. К приточной вентиляции относятся воздушные души, завесы, оазисы.
^ Вытяжной шкаф представляет собой колпак большой емкости, внутри которого проводят работы с вредными веществами. Скорость движения воздуха, засасываемого в шкаф через рабочее отверстие, зависит от класса опасности вещества и составляет 0,5 - 1,5 м/с.
^ Вытяжные зонты применяют, когда выделяющиеся вредные пары и газы легче окружающего воздуха при незначительной его подвижности в помещении.
Бортовые отсосы, представляющие собой щелевидные воздухоотводы, применяют тогда, когда пространство над поверхностью выделения вредных веществ должно оставаться свободным, а выделения не нагреваются до такой степени, чтобы подниматься вверх.
^ Воздушное душирование применяют в горячих цехах на рабочих местах. Принцип действия этого устройства основан на обдуве работающего струей увлажненного воздушного потока, скорость которого составляет 1 – 3.5 м/c. При этом увеличивается теплоотдача от организма человека в окружающую среду.
В воздушных оазисах, представляющих собой часть производственного помещения, ограниченного со всех сторон переносными перегородками, создаются требуемые параметры микроклимата.
Для защиты людей от переохлаждения в холодное время года в дверных проемах устраивают воздушные завесы. Воздух поступает из узкой длинной щели под некоторым углом навстречу потоку холодного воздуха, изменяя его направление. Завеса может быть и воздушно-тепловой, если воздух перед подачей нагреть.