Классификация производственных вредных веществ по степени опасности

Развитие общетоксического действия аэрозолей в значительной степени связано с размером частиц пыли, так как пыль с частицами размером до 5 мкм (так называемая респирабельная фракция) проникает в глубокие дыхатель­ные пути, в альвеолы, частично или полностью растворяет­ся в лимфе и, поступая в кровь, вызывает интоксикацию. Мелкодисперсную пыль трудно улавливать; она медленно оседает, витая в воздухе рабочей зоны.

Попадание ядов в желудочно-кишечный тракт возможно при несоблюдении правил личной гигиены: приеме пищи и ку­рении без предварительного мытья рук. Ядовитые вещества мо­гут всасываться уже из полости рта, поступая сразу в кровь. К таким веществам относятся все жирорастворимые соеди­нения, фенолы, цианиды. Кислая среда желудка или слабо­щелочная среда кишечника могут способствовать усилению ток­сичности некоторых соединений (например, сульфат свинца переходит в более растворимый хлорид свинца, который лег­ко всасывается). Попадание яда (ртути, меди, цезия, урана) в желудок может быть причиной поражения его слизистой.

Вредные вещества могут попадать в организм человека через поврежденные кожные покровы, причем не только из жидкой среды при контакте с руками, но и в случае высоких концентраций токсических паров и газов в воздухе.

Для гигиенической оценки изолированного действия вредного вещества на человека обычно используется соот­ношение С ПДК.

На производстве и в окружающей среде редко встречает­ся изолированное действие вредных веществ; обычно рабо­тающий на производстве подвергается комбинированному влиянию факторов одной природы, чаще всего это ряд хи­мических веществ. Комбинированное действие - это од­новременное или последовательное действие на организм нескольких ядов при одном и том же пути поступления.

Различают несколько типов комбинированного дейст­вия ядов: аддитивного, потенцированного, антагонистичес­кого, независимого действия.

Аддитивное действие - это суммарный эффект смеси, равный сумме эффектов действующих компонентов. Адди­тивность характерна для веществ однонаправленного дей­ствия, когда компоненты смеси оказывают влияние на одни и те же системы организма, причем при количественно оди­наковой замене компонентов друг другом токсичность сме­си не меняется. Для гигиенической оценки воздушной сре­ды при условии аддитивного действия ядов используют уравнение в виде

,

где , ,..., - концентрации каждого вещества в возду­хе, мг/м³; ПДК₁ ПДК₂, ..., ПДК_n - предельно допустимые концентрации этих веществ, мг/м³.

Примером аддитивности является наркотическое дейст­вие смеси углеводородов (бензола и изопропилбензола).

При потенцированном действии (синергизме) компо­ненты смеси действуют так, что одно вещество усиливает действие другого. Эффект комбинированного действия при синергизме выше аддитивного, и это учитывается при ана­лизе гигиенической ситуации в конкретных производствен­ных условиях. Потенцирование отмечается при совместном действии диоксида серы и хлора; алкоголь повышает опас­ность отравления анилином, ртутью и некоторыми другими промышленными ядами. Явление потенцирования обычно проявляется в случае острого отравления.

Антагонистическое действие наблюдается, когда эф­фект комбинированного действия вещества менее ожидае­мого. Компоненты смеси действуют так, что одно вещество ослабляет действие другого, эффект - менее аддитивного. Примером может служить обезвреживающее взаимодейст­вие между эзерином и атропином.

При потенцировании и антагонизме оценку суммарного эффекта можно проводить с учетом коэффициента комби­нированного действия К_КД по формуле

,

где > 1 при потенцировании; < 1 - при антагонизме;1, 2,..., п - номер вещества.

Наряду с комбинированным влиянием ядов возможно их комплексное действие, когда яды поступают в организм одновременно но разными путями (через органы дыхания и желудочно-кишечный тракт, органы дыхания и кожу и т.д.).

На производстве возможно также сочетанное действие вредных факторов разной природы (физических, химичес­ких), например вредных веществ и избыточной теплоты или повышенной влажности.

Зоны воздействия вредных веществ различны. В произ­водственных и бытовых условиях они, как правило, ограни­чены размерами помещения (цех, участок) или контурами рабочего места. В условиях поступления вредных веществ на производственные площадки, территории селитебных, городских и природных зон их влияние определяется пара­метрами процесса рассеивания веществ в атмосферном воз­духе с учетом реальной территориальной обстановки, изме­нения мощности выбросов веществ по времени и т.п. Расчет рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе рас­смотрен в ОНД-86.

Вибрации - малые механические колебания, возникаю­щие в упругих телах. В зависимости от способа передачи коле­баний человеку вибрацию подразделяют на общую, переда­ющуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека, и локальную, передающуюся через руки человека. Вибрация, воздействующая на ноги сидящего че­ловека, на предплечья, контактирующие с вибрирующими по­верхностями рабочих столов, также относится к локальной.

Общую вибрацию рассматривают в частотном диапазоне со среднегеометрическими частотами 1-63 Гц, а локальную в диапазоне 8-1000 Гц. По направлению действия общую вибрацию подразделяют на вертикальную (направленную перпендикулярно опорной поверхности) и горизонтальную (действующую в плоскости, параллельной опорной поверх­ности).

Вибрация оказывает на организм человека разноплановое действие в зависимости от спектра, направления, места прило­жения и продолжительности воздействия, а также от индиви­дуальных особенностей человека. Например, вибрация с час­тотами ниже 1 Гц вызывает укачивание (морскую болезнь), а слабая гармоническая вибрация с частотой 1-2 Гц вызыва­ет сонливое состояние. Частоты вибрации и соответствую­щие вредные действия на человека представлены в табл. 2.6.

На рис. 2.6 приведена модель тела человека, состоящая из масс, пружин и демпферов. В такой модели отдельные части тела характеризуются собственными частотами коле­баний. При совпадении частоты возбуждения системы с ее собственной частотой возникает явление резонанса, при ко­тором амплитуда колебаний резко возрастает. Так, резонанс органов брюшной полости наблюдается при частотах 4-8 Гц, голова оказывается в резонансе на частоте 25 Гц, а глаз­ные яблоки - на частоте 50 Гц.

Входящие в резонанс органы нередко вызывают болез­ненные ощущения, связанные, в частности, с растягиванием соединительных образований, поддерживающих вибриру­ющий орган.

Таблица 2.6

Симптомы и частотные диапазоны вредного воздействия вибрации на человека

Рис. 2.6. Модель тела человека и резонансы отдельных его частей

Воздействие вибрации на человека имеет негативные по­следствия, что послужило основанием для выделения вибрационной болезни в качестве самостоятельного заболева­ния. Симптомы вибрационной болезни многогранны и про­являются в нарушении работы сердечнососудистой и нерв­ной систем, поражении мышечных тканей и суставов, нарушении функций опорно-двигательного аппарата.

Колебания сидящего человека на частотах 8-10 Гц явля­ются причиной широкого распространения заболеваний по­звоночника. Так у автоводителей-профессионалов, тракто­ристов, пилотов самолетов грыжи межпозвоночных дисков встречаются в несколько раз чаще, чем у лиц сидячих про­фессий, не подвергающихся вибрации.

При работе с ручными машинами на тело человека через руки передается локальная вибрация. Локальная вибрация может вызывать в организме человека эффекты общего ха­рактера типа головной боли, тошноты и т.д., но кроме этого она воздействует на процесс кровообращения и на нервные окончания в пальцах рук. Это вызывает побеление пальцев, потерю их чувствительности, онемение, ощущение покалы­вания. Эти явления усиливаются на холоде, но на первых порах относительно быстро проходят. При длительном воз­действии вибрации патология может стать необратимой и приводить к необходимости смены профессии. В особо за­пущенных случаях может иметь место даже гангрена.

Сроки появления симптомов вибрационной болезни зави­сят от уровня и времени воздействия вибрации в течение ра­бочего дня. Так у формовщиков, бурильщиков, рихтовщиков заболевание начинает развиваться через 8-12 лет работы.

Воздействие ручных машин на человека зависит от многих факторов: типа машины (ударные машины более опасны, чем машины вращательного типа), твердости обрабатывае­мого материала, направления вибрации, силы обхвата инст­румента. Вредное воздействие вибрации усугубляется при мышечной нагрузке, неблагоприятных условиях микрокли­мата (пониженная температура и повышенная влажность).

Долю заболевших вибрационной болезнью (%) в зависи­мости от профессии и стажа работы характеризуют данные Ю. М. Васильева:

На практике обычно имеют дело со смешанной вибраци­ей, содержащей как периодические, так и случайные компо­ненты.

Простейшим видом колебательных процессов являются гармонические колебания. При этом колеблющаяся вели­чина , представляющая собой параметр колебаний, изме­няется во времени t по гармоническому закону

,

где - амплитуда и фаза колебаний; - круговая час­тота (= 2πf; f = 1/Т - циклическая частота; T - период ко­лебаний). Циклическую частоту f измеряют в герцах (Гц), а угловую частоту - в рад/с.

В качестве параметров, оценивающих вибрацию, может служить виброперемещение и (м) или ее производные: виб­роскорость υ (м/с) и виброускорение а (м/с²). Если вибро­скорость изменяется по гармоническому закону с амплиту­дой А, то этому закону будут подчиняться и два других параметра. При этом амплитуды виброускорения А_а и вибро­перемещения А_и связаны с амплитудой A_υ соотношениями

; .

При анализе вибрации обычно рассматривают не ампли­тудные, а средние квадратические значения, определяемые осреднением по времени колеблющейся величины (t) на отрезке Т.

.

Так как значения параметров вибрации могут изменять­ся в широких пределах, то на практике часто используются логарифмические уровни вибрации. Логарифмическая еди­ница называется бел (Б), а ее десятая часть децибел (дБ). При этом логарифмический уровень вибрации (в дБ), опре­деляется по формуле

,

где - среднее квадратичное значение рассматриваемого параметра вибрации; - пороговое значение соответству­ющего параметра.

Для виброскорости пороговое значение равно 5 10 м/с

При анализе вибрации с широким спектром целесооб­разно разбить ось частот на отрезки (полосы частот) и вы­числять уровни вибраций для каждой такой полосы. С этой целью используются специальные фильтры, полоса пропу­скания которых определяется граничными частотами f_н и f_в. Как правило, это октавные фильтры, для которых отно­шение f_в/ f_н = 2, или третьоктавные фильтры с полосой в три раза более узкой.

Для октавных полос получены следующие значения средних геометрических частот: f_сг= 1, 2, 4, 8, 16, 31, 5, 63, 125, 250, 500, 1000 Гц. Верхние и нижние частоты октавных по­лос определяются следующими соотношениями: f_н = f_сг /и f_в = f_сг.

Акустический шум — беспорядочные звуковые колебания в атмосфере. Понятие акустического шума связано со звуковыми волнами (звуками), под которыми понимают распространяющиеся в окружающей среде и воспринимае­мые ухом человека упругие колебания в частотном диапазо­не от 20 Гц до 20 кГц.

Шум оказывает влияние на весь организм человека. Шум с уровнем звукового давления до 30-35 дБ привычен для человека и не беспокоит его. Повышение этого уровня до 40-70 дБ в условиях среды обитания создает значитель­ную нагрузку на нервную систему, вызывая ухудшение са­мочувствия, а при длительном действии может быть причи­ной неврозов. Воздействие шума уровнем свыше 75 дБ может привести к потере слуха - профессиональной туго­ухости. При действии шума высоких уровней (более 140 дБ) возможен разрыв барабанных перепонок, контузия, а при еще более высоких (более 160 дБ) и смерть.

Шумовое воздействие, сопровождающееся повреждени­ем слухового анализатора, проявляется медленно прогрес­сирующим снижением слуха. У некоторых лиц серьезное шумовое повреждение слуха может наступить уже в первые месяцы воздействия, у других - потеря слуха развивается постепенно. Снижение слуха на 10 дБ практически неощу­тимо, на 20 дБ - начинает серьезно мешать человеку, так как нарушается способность слышать важные звуковые сигналы, наступает ослабление разборчивости речи.

Результаты воздействия повышенного производствен­ного шума приведены в табл. 2.7.

Результаты оценки потери слуха (ΔL) у ткачих приведе­ны на рис. 2.7.

Таблица 2.7