Общие сведения

Производственная пыль - одна из наиболее рас­пространенных профессиональных вредностей, которая может вызывать пылевые заболевания, занимающие первое место среди профессиональных заболеваний. Образо­вание пыли и ее выделение в воздух рабочей зоны имеет место во многих отраслях промышленности:

• в горнорудной и угольной промышленности - при бурении породы, взрывных работах, сортировке, из­мельчении;
• в машиностроении - при очистке, обрубке литья, шлифовке, полировке изделий; металлургии и химии - при выполнении пирометаллургических про­цессов выплавки металлов и плавки различных мине­ральных материалов;
• на текстильных предприятиях - при очистке и сортировке шерсти, хлопка, при пря­дении, ткачестве и др.

Производственная пыль представляет собой мел­кораздробленные твердые частицы, находящиеся в воз­духе рабочих помещений во взвешенном состоянии, т. е. в виде аэрозоля.

По происхождению различают пыль органи­ческую (растительную, животную, искусственную), не­органическую (металлическую, минеральную), сме­шанную.

По способу образования различают аэро­золь дезинтеграции (при механическом измельчении твердых материалов) и аэрозоль конденсации (при ис­парении и последующей конденсации в воздухе паров металлов и неметаллов).

По дисперсности - видимую (размеры пыле­вых частиц более 10 мкм), микроскопическую (размеры от 10 до 0,25 мкм), ультрамикроскопическую (раз­меры менее 0,25 мкм).

При оценке влияния пыли на организм определен­ное значение имеет форма частиц, их твердость, остро­та, волокнистость. Форма пылинок, например, влияет на их поведение в воздухе, ускоряя (округляя) или замедляя (волокнистая, пластинчатая форма) оседание. Имеет значение также удельная поверхность (см 2 /г) пыли, поскольку их химическая активность в отношении организма зависит от общей площади поверхности. Обожженные продукты - керамзит , вспученные - пер­лит и вермикулит, имеющие поверхность в 0,25 - 3 раза большую, чем сырье, идущее для их изготовления (при незначительном увеличении содержания кремнезема), обладают более выраженным фиброгенным действием на легочную ткань. Токсическое действие пыли в боль­шей степени зависит от химической природы пыли и ее концентрации в воздухе рабочей зоны. Растворимые пыли, задерживаясь в дыхательном тракте, всасы­ваются, попадают в кровь и последующее их влияние на организм зависит от химического состава пыли. Например, сахарная пыль безвредна, а пыль таких металлов, как свинец, цинк, оказывают токсическое влияние на организм.

Химический состав пыли, во многом определяющий характер и степень профессиональной пылевой патоло­гии, зависит от вида и состава обрабатываемого мате­риала, способа и технологии его обработки. Очень важно определение в пыли диоксида кремния, находя­щегося в связи (комплексе) с различными соедине­ниями. В ряде случаев незначительная примесь какого-либо химического агрессивного соединения изменяет направленность в силу действия пыли: так обнаружен­ный в отечественных цементах шестивалентный хром в количестве до 0,001 % обладает выраженным аллер­гическим действием.

От электрических свойств пылевых частиц в ряде случаев зависит процесс осаждения, а следовательно, и время нахождения их в воздухе. При разноименном заряде пылинки притягиваются друг к другу и быстро оседают. При одинаковом заряде пылинки, отталки­ваясь одна от другой, могут долго находиться в воз­духе.

Пыль может быть носителем микробов, клещей, яиц гельминтов и др.

Действие на организм

Под влиянием пыли могут развиваться как специфические, так и неспецифические заболевания. Специфическая патология проявляется в виде пневмокониозов - фиброза легочной ткани. Пневмокониозы классифицируют следующим образом:

• сили­коз - характерная форма пневмокониоза, возникающая под дей­ствием пыли свободного диоксида кремния;
• силикатоз - пневмокониоз, возникающий при вдыхании пыли солей кремние­вой кислоты (наиболее часто встречающейся вид силикатоза - асбестоз, цементоз, талькоз и др.);
• металлокониоз (берил-лиоз и др.), карбокониоз (анитракоз и др.);
• пневмокониоз от смешанной пыли, от органической пыли (биссиниоз и др.).

Наиболее опасным заболеванием является силикоз. Он может раз­виваться у рабочих горнорудной, угольной, машиностроитель­ной промышленности и др.

При силикозе тяжелые склеротические изменения наблюдают­ся в органах дыхания с одновременными значительными наруше­ниями в нервной, сердечно-сосудистой, пищеварительной, лим­фатической системах.

Склеротические изменения легочной ткани при силикозе при­водят к развитию эмфиземы легких, легочной недостаточности, наблюдаются поражения бронхов, потеря их эластичности, брон­хит в ряде случаев бронхоэктаз и др.

По морфологической картине в легких выделяются две формы силикоза: узелковая и диффузно-склеротическая. Разви­ваются нарушения кровообращения в малом кругу, можно на­блюдать сердечно-легочную недостаточность по типу «легочного сердца» и др.

Изменяется секреторная функция желудочно-кишечного тракта с угнетением активности пищеварительных ферментов.

Из неспецифических заболеваний, вызываемых воздействием производственной пыли, можно назвать пневмонии (пыль мар­ганца, томасшлаковая пыль), пылевые бронхиты, бронхиальнуюастму (древесная, мучная пыль), поражения слизистой носа и носоглотки (пыль цемента, хрома и др.), конъюнктивиты, поражения кожи - бородавки, угри, изъязвления, экземы, дерматиты и др. Некоторые виды пыли (асбест, хром) представляют канцерогенную опасность. Систематическая работа в условиях воздействия пыли вызывает повышенную заболеваемость рабочих с временной нетрудоспособностью; это связано со снижением защитных иммунобиологических функций организма. Действия пыли могут усугублять тяжелый физический труд, охлаждение тела человека, некоторые токсические газы, что приводит к более быстрому возникновению и усилению тяжести пневмокониоза. Аэрозоли некоторых металлов (ванадий, молибден, марганец, кадмий и др.), пыль ядохимикатов (гексахлоран и др.) при несоблюдении гигиенических условий труда у отдельных рабочих могут вызывать профессиональные заболевания. Профилактические мероприятия

Мероприятия по ограничению неблагоприятного воздействия пыли на производстве должны быть комплексными и включать меры технологического, сани-тарно-технического, медико-профилактического и организационного характера.

Технические мероприятия по борьбе с пылью разнообразны и зависят от свойства пыли, характера технологического процесса и вида оборудования.

Устранение образования пыли на рабочих местах путем изменения технологии производства - основной путь профилактики пылевых заболеваний. Так, использование в литейном производстве литья под давлением позволило устранить работы с формовочной землей, а химические методы очистки литья исключили операции, связанные с пылеобразованием.

В машиностроительной промышленности замена пескоструйной очистки литья дробеструйной или гидроочисткой, очисткой с помощью кислот полностью исключает опасность силикоза. Значительно уменьшилась возможность возникновения силикоза в производстве огнеупоров благодаря замене кварцитового и динасового сырья магнезитовым.

Эффективной мерой по предупреждению пневмо-кониозов является комплексная автоматизация труда, при которой управление оборудованием происходит с дистанционных пультов и щитов, вынесенных в отдельные изолированные помещения с благоприятными условиями труда. Так, на асфальтобетонных, цементных комплексно-автоматизированных предприятиях содержание пыли в таких помещениях не превышает предельно допустимых величин.

На автоматизированных производствах, где пульты управления расположены в помещениях с пылящим оборудованием, борьба с пылью может быть эффективной только при рационально-устроенном санитарно-техническом оснащении источников пылеобразования (укрытие, вентиляция).

При транспортировке, погрузке, разгрузке, затаривании сухих, пылящих материалов весьма перспективно использование пневмотранспорта, когда перемещение материалов проводится с помощью сжатого воздуха по трубам, а места выхода этих материалов должны быть оборудованы аспирацией с последующей эффективной пылеочисткой.

Процессы сушки порошковых и пастообразных материалов следует осуществлять в закрытых аппаратах непрерывного действия под разряжением - в сушильных барабанах, ленточных и распылительных сушилках, вальцовых, гребковых сушилках и др.

Увлажнение сырья, размол материала во влажном состоянии или подача в зону размола пара, брикетирование, гранулирование пылящих материалов ведут к значительному снижению запыленности воздуха в рабочей зоне. Замена сухой переработки на мокрую привела к полной ликвидации запыленности воздуха в подготовительных цехах производства керамзита.

Для удаления пыли необходимо использовать механическую местную вытяжную вентиляцию (кожухи, вытяжные шкафы, в отдельных случаях бортовые отсосы). Основные гигиенические требования для местной вытяжной вентиляции - полное укрытие места пылеобразования и соблюдение достаточных скоростей воздуха в рабочих сечениях и неплотностях кожухов (в зависимости от вида пыли - не менее 0,7-1,5 м/с). Воздух перед выбросом в атмосферу должен очищаться от пыли.

В комплекс санитарно-бытовых помещений должны быть включены помещения для хранения и перезарядки респираторов, для очистки спецодежды от пыли.

К лечебно-профилактическим мероприятиям относятся организация и проведение предварительных и периодических медицинских осмотров, применение ингаляторов для профилактики и лечения верхних дыхательных путей (щелочные ингаляции), фотариев для ультрафиолетового облучения. В качестве можно рекомендовать противопылевые респираторы. При отдельных видах работ (пескоструйные работы) рекомендуется применять шлемы-скафандры или костюмы с подачей в зону дыхания рабочего чистого воздуха.

Промышленной пылью называются мельчайшие частицы твердых веществ, способные длительное время находиться в воздухе во взвешенном состоянии. Источниками пылеобразования в производственных условиях явля­ются все технологические процессы, связанные с дроблением, истиранием, просеиванием, перемешиванием, сортировкой, и транспортировкой измель­ченных материалов.

Дисперсная система, состоящая из смеси газов и твердых частиц, называется аэрозолем. Слой пылевых частиц, осевших на ограждающую по­верхность производственных помещений и на оборудование, называют аэро­гелем.

По роду, входящего в состав пылинок вещества, пыль делится на орга­ническую растительного (древесная, хлопковая, табачная и т.д.), животного (костяная, пуховая, шерстяная) происхождения и пластмасс, неорганическую (металличе­ская, минеральная) и смешанную.

По характеру воздействия на человеческий организм различаются токсические (кварцевая, свинцовая, табачная) и нетоксические (древесная, мучная, известковая) виды пыли. Некоторые пыли, особенно растительного и животного происхождения, хотя и относятся к нетоксическим, могут вызы­вать в человеческом организме тяжелые аллергические реакции.

По размерам пылевых частиц пыль подразделяется на:

· видимую - частицы крупнее 10 мкм;

· микроскопическую - от 10 до 0,2 мкм;

ультрамикроскопическую - мельче 0,2 мкм.

Степень воздействия промышленной пыли на организм зависит от:

· химического состава и происхождения;

· концентрации и времени воздействия;

· размеров и формы пылевых частиц;

· растворимости в физиологических жидкостях;

· радиоактивности;

· электрозаряженности пылинок;

· индивидуальных особенностей организма;

· сочетания с воздействием других факторов условий труда.

Присутствие пыли в промышленной атмосфере затрудняет дыхание и вызывает ускоренную утомляемость работающих. Ухудшая видимость на ра­бочих местах, повышенная запыленность атмосферы провоцирует возникно­вение травмоопасных ситуаций. Загрязняя кожные покровы и слизистые обо­лочки глаз, пыль является причиной профзаболеваний кожи (гнойные абс­цессы, дерматиты, экземы) и зрительных органов (конъюктивит,). Промышленная пыль может вызвать возникновение или обострение за­болеваний верхних дыхательных путей (бронхит, ринит, трахеит, бронхиаль­ная астма), которые являются предвестниками или первоначальной фазой бо­лее тяжелых легочных заболеваний.

Проникая с вдыхаемым воздухом в легкие и накапливаясь в них, про­мышленная пыль является причиной возникновения целого ряда профессио­нальных легочных заболеваний, носящих общее название пневмокониозов (греч. pheumoh - легкое и kohia - пыль). В зависимости от вида воздейст­вующей пыли, каждая форма пневмокониоза имеет собственное название. Так, при вдыхании минеральной пыли, содержащей двуокись кремния, раз­вивается наиболее тяжелая форма пневмокониоза - силикоз. Пыль, содержа­щая двуокись кремния в связанном виде, порождает силикоз, окись железа - сидероз, угольная пыль - антракоз и т.п.

Механическое и химическое воздействие пыли на нежную альвеоляр­ную ткань легких вызывает ее замещение грубой рубцовой тканью (фиброз легких ), растяжение и разрывы легочных альвеол (эмфизема легких). При этом легкие начинают утрачивать свою функцию по снабжению организма кислородом, и пылевое заболевание переходит в более тяжелую форму - пневмосклероз. На этой стадии защитные системы организма существенно ослабляются и болезнь осложняется пневмонией, туберкулезом и другими

инфекционными заболеваниями.

Пылевые заболевания относятся преимущественно к хроническим. На начальных стадиях они достаточно успешно поддаются лечению, в то время как в запущенной фазе могут приводить к полной утрате трудоспособности и летальному исходу.

В виде аэрогеля пыль горючих материалов проявляет пожароопасные, а в виде аэрозоля - взрывоопасные свойства.

Оценка вредности пыли. Средства защиты от пыли

Пыль представляет собой вредный фактор, так как она отрицательно влияет на организм человека. Под воздействием пыли могут возникать такие заболевания, как пневмокониозы, экземы, дерматиты, конъюктивиты и др. чем мельче пыль, тем она опаснее для человека. Наиболее опасными для человека считаются частицы размером от 0,2 до 7 мкм, которые попадая в легкие при дыхании, задерживаются в них и, накапливаясь, могут стать причиной заболевания. Существует три пути проникновения пыли в организм человека: через органы дыхания, желудочно–кишечный тракт и кожу. Пыль токсичных веществ (свинца, мышьяка и др.) может привести к острому или хроническому отравления организма. Помимо этого пыль ухудшает видимость на строительных объектах, снижает светоотдачу осветительных устройств, повышает абразивный износ трущихся изделий, машин и механизмов. В результате снижается производительность и качество труда и ухудшается общая культура производства.

Вредность пыли зависит от ее химического состава. Наличие в пыли веществ с токсическими свойствами повышает ее опасность. Особую опасность представляет диоксид кремния SiO2, который вызывает такое заболевание, как силикоз.

Концентрация пыли в реальных производственных условиях может составлять от нескольких мг/м 3 до сотен мг/м 3 . Установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) пыли в воздухе рабочей зоны (ГОСТ 12.1.005 – 88 «Общие санитарно – гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»).

ПДК – это концентрации, которые при ежедневной работе в течение 8 час или при другой продолжительности, но не более 40 часов в неделю, в течении всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдельные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

В зависимости от химического состава пылей их ПДК колеблются в пределах от 1 до 10 мг/м 3:

Установлены также предельно-допустимые концентрации пыли для воздушной среды населенных мест. Величины этих концентраций значительно меньше, чем в воздухе рабочей зоны и для нейтральной атмосферной пыли составляют 0,15 мг/м 3 (среднесуточная ПДК) и 0,5 мг/м 3 (максимально-разовая ПДК).

Измерения концентрации пыли в воздухе чаще всего проводят весовым методом, реже – счетным.

Весовой метод основан на принципе получения привеса аналитического фильтра при пропускании через него определенного объема исследуемого воздуха. Аналитические фильтры, изготовленные из нетканого фильтрующего материала, имеют высокую эффективность пылезадержания (около 100%) и считаются «абсолютными». Для просасывания воздуха через фильтр используют специальные приборы – аспираторы.

Счетный метод основан на предварительном выделении пыли из воздуха с осаждением ее на покровные стекла и последующем подсчете числа частиц с помощью микроскопа. Концентрация пыли в этом случае выражается числом частиц, приходящихся на единицу объема воздуха. Используется для определения дисперсного состава пыли.

Весовой метод определения концентрации пыли является основным. Он стандартизован и применяется органами санитарного надзора для контроля качества воздушной среды на промышленных предприятиях.

Для предупреждения загрязнения воздушной среды в производственных помещениях и защиты работающих от ее вредного воздействия необходимо проведение следующего комплекса мероприятий:

1. Максимальная механизация и автоматизация производственных процессов. Это мероприятие позволяет исключить полностью или свести к минимуму количество рабочих, находящихся в зонах интенсивного пылевыделения.

2. Применение герметичного оборудования, герметичных устройств для транспорта пылящих материалов. Например, использование установок пневматического транспорта всасывающего типа позволяет решать не только транспортные, но и санитарно-гигиенические задачи, так как полностью исключает пылевыделения в воздушную среду помещений. Аналогичные задачи решает и гидротранспорт.

3. Использование увлажненных сыпучих материалов. Более часто применяется гидроорошение с помощью форсунок тонкого распыла воды.

4. Применение эффективных аспирационных установок. На заводах по производству строительных конструкций такие установки позволяют удалять отходы и пыль, образующиеся при механической обработке газобетона, древесины, пластмасс и других хрупких материалов. Аспирационные установки успешно применяют при процессах размола, транспортирования, дозирования и смешения строительных материалов, при процессах сварки, пайки, резки изделий.

5. Тщательная и систематическая пылеуборка помещений с помощью вакуумных установок. Наибольший гигиенический эффект позволяют получить стационарные установки, которые при высоком разрежении в сетях обеспечивают качественную пылеуборку значительных производственных помещений.

6. Очистка от пыли вентиляционного воздуха при его подаче в помещения и выбросе в атмосферу. При этом выбрасываемый вентиляционный воздух целесообразно отводить в верхние слои атмосферы, чтобы обеспечить его хорошее рассеяние и тем самым ослабить вредное воздействие на окружающую среду.

7. Применение в качестве индивидуальных средств защиты от пыли респираторов (лепестковых, шланговых и других), очков и противопыльной спецодежды.

Методы очистки воздуха от пыли

Для очистки воздуха от пыли применяют пылеуловители и фильтры.

К фильтрам относятсяустройства, в которых отделение пылевых частиц от воздуха производится путем фильтрации через пористые материалы. Аппараты, основанные на иных принципах пылеотделения, принято называть пылеуловителями.

В зависимости от природы сил, действующих в газе на пылевые частицы для их отделения от газового потока, используют следующие типы пылеулавливающих аппаратов:

5) сухие механические пылеуловители (взвешенные частицы отделяются от газа при помощи внешней механической силы);

6) мокрые пылеуловители (взвешенные частицы отделяются от газа путем промывки его жидкостью, захватывающей частицы);

7) электрические пылеуловители (частицы пыли отделяются от газового потока под действием электрических сил);

8) фильтры (пористые перегородки или слои материала, задерживающие пылевые частицы при пропускании через них запыленного воздуха);

9) комбинированные пылеуловители (используются одновременно различные принципы очистки).

По функциональному назначению пылеулавливающее оборудование подразделяется на два вида:

1) для очистки приточного воздуха в системах вентиляции и кондиционирования;

2) для очистки воздуха и газов, выбрасываемых в атмосферу системами промышленной вентиляции.

Основными технико-экономическими показателями, характеризующими промышленную эксплуатацию пылеуловителей и фильтров, являются:

· производительность (или пропускная способность аппарата), определяемая объемом воздуха, который может быть очищен от пыли за единицу времени (м 3 /ч; м 3 /с);

· аэродинамическое сопротивление аппарата прохождению через него очищаемого воздуха (Па). Оно определяется разностью полных давлений на входе в аппарат Р вх и выходе из него Р вых , то есть

Р = Р вх - Р вых;

10) общий коэффициент очистки или общая эффективность пылеулавливания, определяемая отношением массы пыли, уловленной аппаратом G ул, к массе пыли, поступившей в него с загрязненным воздухом G вх и выражаемый в относительных единицах или в %:

η = G ул / G вх * 100;

11) фракционный коэффициент очистки, т.е. эффективность пылеулавливания аппарата по отношению к различным по крупности фракциям (в долях единицы или в %)

η фр = (Ф вх – Ф вых (1 – η))/Ф вх;

где Ф вх, Ф вых – содержание фракции пыли в воздухе соответственно на входе и выходе из пылеуловителя, %;

12) стоимость очистки воздуха (руб. на 1000 м 3 очищаемого воздуха)

Наиболее простыми, по устройству и эксплуатации аппаратами, являются пылеосадительные камеры, в которых отделение частиц пыли от воздуха происходит под действием силы тяжести при прохождении воздуха через камеры, Эти устройства применяют для грубой очистки, их эффективность пылеулавливания составляет 50 – 60%. Скорость движения воздуха в камере выбирается из условий обеспечения ламинарного движения и обычно составляет 0,2 – 0,8 м/с. Аэродинамическое сопротивление камер невысоко и равно 80 – 100 Па. С целью повышения эффективности пылеулавливания камер они иногда разделяются по высоте полками, которые могут периодически встряхиваться для очистки от оседающей пыли. Для этой же цели применяются пылеосадительные камеры лабиринтного типа.

Центробежные пылеотделители – циклоны, находят наиболее широкое применение, так как при сравнительно простой конструкции обеспечивают высокую степень обеспыливания воздуха (80 – 90%). Рисунок 3- Центробежный пылеотделитель – циклон.

Циклон состоит из цилиндрического корпуса, к которому тангециально подведен входной патрубок; нижней конической части и выхлопного патрубка, размещаемого внутри корпуса. Входя в циклон со скоростью 16 – 20 м/с, запыленный воздух приобретает вращательное движение и опускается вниз. При этом частицы пыли под действием сил инерции отбрасываются к стенкам аппарата и, скользя по ним вниз, попадают в бункер. Очищенный поток воздуха поворачивает вверх и через выхлопную трубу выходит из циклона.

Эффективность пылеулавливания возрастает с увеличением скорости входа воздуха в циклон. Максимальную скорость воздуха принимают обычно не более 20 м/с. Диаметр циклона принимается не более 1 м. Гидравлическое сопротивление циклонов колеблется в пределах 500 -1100 Па.

Наибольшее распространение получили циклоны типа НИИОГАЗ, СИОТ, ВЦНИИОТ, ЛИОТ, Гипродрева. Циклон НИИОГАЗ применяется для улавливания не слипающихся и не волокнистых пылей. Циклон СИОТ используется в тех случаях, когда имеются ограничения габаритов на высоте. Циклон ВЦНИИОТ рекомендуется применять при улавливании абразивных пылей. Циклон ЛИОТ применяется для улавливания сухой не слипающейся пыли. Циклон Гипродрева используется в основном для улавливания отходов деревообработки.

Для улавливания сухих не слипающихся пылей нашли широкое применение в промышленности рукавные фильтры. Эффективность пылезадержания рукавных фильтров составляет 90 – 99%. Из выпускаемых промышленностью рукавных фильтров наибольшее распространение получили фильтры типов ФВК, ФВВ, ФРМ, ФТНС и др.

Электрические фильтры находят широкое применение на предприятиях строительной индустрии для очистки воздуха и промышленных газов от пыли. Эффективность пылеулавливания электрофильтров высокая, она достигает 99,9%. Для различных условий применения промышленностью выпускаются разные типы электрофильтров: УГ, ЭГА, УТТ, ОГП, УБ, УВВ, ПГ, ДМ и др.

Пылеуловители мокрого типа являются аппаратами глубокой очистки и отличаются высокой эффективностью пылеулавливания. Их применение целесообразно в том случае, когда улавливаемая пыль хорошо смачивается водой, не цементируется и не образует твердых, трудно разрушаемых отложений. Эффективность пылеулавливания циклонов с водяной пленкой составляет 99,0 – 99,5%. Высокими эксплуатационными показателями отличаются также пенные пылеуловители.

Совокупность мельчайших твердых частиц, образующих­ся в процессе производства и находящихся во взвешенном состоянии в воздухе рабочей зоны, называется производственнои пылью .

Производственная пыль оказывает небла­гоприятное воздействие на организм работающих.

Существует несколько классификаций производственной пыли.

Пыль подразделяется

а) по происхождению , на:

- органическую (растительную, животную, поли­мерную);

- неорганическую (минеральную, металличес­кую);

- смешанную.

б) по месту образования на:

- аэрозоли дезинтеграции , образующиеся при размоле и обработке твердых тел;

- аэрозоли конденсации , получающиеся в резуль­тате конденсации паров металлов и неметаллов (шлаки).

в) по дисперсности на:

- видимую (частицы более 10 мкм);

- микроскопическую (от 0,25 до 10 мкм);

- ультрамикроскопическую (менее 0,25 мкм).

г) по характеру действия на организм :

- токсическую (марганцевая, свинцовая, мышья­ковистая)

- раздражающей (известковая, щелочная и др.);

- инфекционную (микроорганизмы, споры и др.);

- аллергическую (шерстяная, синтетическая и др.);

- канцерогенную (сажа и др.);

- пневмокониотическую (вызывающую специфический фиброз легочной ткани).

Токсичность и растворимость пыли .

Токсичная и хорошо растворимая пыль быстрее проникает в организм и вызывает острые отравления (пыль марганца, свинца, мышьяка), чем нерастворимая , приводящая лишь к мест­ному механическому повреждению ткани легких .

Наоборот, растворимость нетоксичной пыли благоприятна, так как в растворенном состоянии "вещество легко выводится из орга­низма без каких-либо последствий.

Физико-химические свойства пыли .

§ Пылинки размером менее 0,25 мкм практически не осаждаются и постоянно нахо­дятся в воздухе в броуновском движении.

§ Пыль с частицами менее 5 мкм наиболее опасна , поскольку может проникать в глубокие отделы легких вплоть до альвеол и задерживаться там.

Подсчитано, что альвеол достигает около 10% вдыхаемых пылинок, а 15% заглатывается со слюной.

Значение заряда пыли .

§ Заряженные частицы в 2­8 раз более активно задерживаются в дыхательных путях и интенсивнее фагоцитируются.

§ Одноименно заряженные частицы дольше находятся в воздухе рабочей зоны, чем разноименно заряженные, которые быстрее агломерируются и оседают.

Производственная пыль служит причиной развития различных заболеваний, прежде всего это:

§ заболевания кожи и слизистых оболочек (гнойничковые заболевания кожи, дерматиты, конъюнктивиты др.),

§ неспецифические заболевания органов дыхания (риниты, фарингиты, пыле­вые бронхиты, пневмонии),

§ заболевания кожи и органов дыхания аллергической природы (аллергические дерматиты, экземы, астматические бронхиты, бронхиальная астма),

§ профессиональные отравления (от воздействия токсичной пыли),

§ онкологические заболевания (от воздействия канце­рогенной пыли, например, сажи, асбеста),

§ пневмокониозы (от воздействия фиброгенной пыли).

Специфические профессиональные пылевые заболевания .

Наибольшее значение среди них имеют пневмокониозы , хронические заболевания легких, возникающие в результате длительного воздействия в условиях производства про­мышленной пыли определенного состава .

Пневмокониоз развивается у рабочих, занятых

На подземных работах,

Обогатительных фабриках,

В металлообрабатывающей про­мышленности (обрубщики, формовщики, электросварщики);

У рабочих асбестодобывающих предприятий и др.

Пневмо­кониоз является общим заболеванием и возникает через 1-10 лет работы в условиях высокой запыленности.

Различают пять групп пневмокониозов :

I. Вызываемые минеральной пылью :

Силикоз;

Силикатозы (асбестоз, талькоз, каолиноз, оливиноз, мулитоз, цементоз и др.).

II. Вызываемые металлической пылью :

Сидероз;

Алюминоз;

Бериллиоз;

Баритоз;

Манганокониоз и др.

III. Вызываемые углеродосодержащей пылью :

Антракоз;

Графитоз и др.

IV. Вызываемые органической пылью :

Биссиноз (от пыли хлопка и льна);

Багассоз (от пыли сахарного тростника);

Фермерское легкое (от сельскохозяйственной пыли, содержащей грибы).

V. Вызываемые пылью смешанного состава :

Силико-асбестоз;

Силико-антракоз и др.

Наибольшую опасность, в силу широкого распростране­ния и необратимого течения представляет силикоз (пылевой фиброз , вызванный вдыханием пыли свободной двуокиси кремния ).

Силикоз относится к одному из важнейших раз­делов профессиональной патологии, так как им болеют рабочие самых различных отраслей промышленности.

Борьба с силикозом является одной из основных задач в проблеме гигиены труда.

Силикоз развивается обычно после 5-10-лет работы в условиях запыленности , однако в отдельных случаях забо­левание может наблюдаться и при малых сроках.

По своему течению силикоз делится на три стадии .

I. Для первой стадии характерны жалобы на боль в груди, одышку при большом физическом напряжении, незначи­тельный сухой кашель. Рентгенологическое исследование показывает усиление тени у корней легких и теней лимфати­ческих узлов, усиление легочного рисунка, появление тяжей и петлистой сети, наличие единичных узелков диаметром не более 2 мм преимущественно вблизи корней легких. Не исключена базальная эмфизема.

II. Для второй стадии характерны большая выраженность вышеуказанных симптомов, увеличение количества и раз­меров узелков, обнаруживаемых уже и в периферических участках легких. Если силикоз развивается медленно, без образования узелков, в виде диффузного межуточного скле­роза легких, то наряду с усилением легочного рисунка и расширением корней легких, отмечаются симметрично рас­сеянные тени в виде ячеек, тяжей и пятен различных очер­таний. .Больные часто жалуются на одышку при умеренном физическом напряжении или даже в покое, на постоянные боли в груди. Кашель сухой или с мокротой. Значительно выражена эмфизема.

III. На третьей стадии рентгенограммы обнаруживают сли­вающиеся и слившиеся крупные узелки, их скопления и массивные фиброзные участки. Плотные тяжи, идущие в разных направлениях, преимущественно вниз, обусловли­вают ограничение подвижности диафрагмы. В III стадии отчетливо выражены функциональные нарушения :

Учащение дыхания в покое;

Патологическая реакция на пробу с нагрузкой;

Уменьшение жизненной емкости легких.

Силикоз является прогрессирующим заболеваниям .

Низ­шая стадия, как правило, переходит в следующую, резуль­тат - легочная недостаточность, развитие легочного сердца, его декомпенсация и гибель больного .

Необходимо помнить, что развитие силикоза продолжается, даже если больной перестал работать в отрасли промышленности, связанной с запыленностью, возможно развитие заболевания уже после прекращения работы .

Подобные случаи, однако, характери­зуются более медленным прогрессированием (до 10 лет).

Одно из свойств силикоза - предрасположение к раз­витию туберкулеза легких .

Чем тяжелее силикоз, тем чаще он осложняется (первая стадия - в 15-20% слу­чаев, вторая - в 30, третья - в 80% случаев).

Важно от­метить, что силикоз относительно редко осложняется раком легких и бронхов.

Чаще злокачественные новообразования легких встречаются при асбестозе и бериллиозе .

Профилактика пылевых заболеваний .

Профилактика профессиональных пылевых болезней включает в себя :

1. гигиеническое нормирование;

2. технологические мероприятия;

3. санитарно- гигиенические мероприятия;

4. индивидуальные средства защиты;

Промышленная пыль представляет собой частицы твердого вещества, находящиеся в воздухе во взвешенном состоянии. По своим физико-химическим свойствам она относится к разряду аэрозолей.

В производственных условиях источниками поступления аэрозолей в воздух рабочих помещений являются разнообразные технологические процессы: дробление и измельчение твердых материалов, просеивание, сушка, загрузка и выгрузка сыпучих веществ, шлифовка, обточка, полировка металлических и других поверхностей, пескоструйная очистка, рудничные и буровые работы, чесально-трепальные работы на текстильных фабриках и многие другие. Все эти производственные операции сопровождаются выделением промышленной пыли, которая по способу образования относится к категории аэрозолей дезинтеграции. С другой стороны, источниками образования аэрозолей могут быть процессы плавления и возгонки некоторых веществ, в результате чего выделяются пары этих веществ, которые при перенасыщении ими воздуха конденсируются в мельчайшие взвешенные в воздухе твердые частицы (например, окись цинка в меднолитейных цехах), носящие название аэрозоля конденсации.

Большое разнообразие видов промышленной пыли привело к необходимости классифицировать ее. Общепризнанной является классификация пыли по происхождению и делящая ее на две группы: органическая и неорганическая. К органической относится: пыль растительная (льняная, древесная, мучная и пр.), животная (шерстяная, щетинная, роговая и т. п.) и искусственная (пластмассовая); к неорганической - минеральная (кварцевая, асбестовая, талька, гипсовая и др.) и металлическая (железная, чугунная, стальная, медная и др.). Часто встречаются смешанные пыли, содержащие частицы различных групп (например, угля и почвы в каменноугольных копях, металлическая и минеральная при обработке металлических изделий на наждачных кругах и т. п.).

Запыленность воздуха промышленных предприятий зависит в основном от двух факторов: количества образующейся пыли и ее стабильности, т. е. от длительности пребывания в воздухе во взвешенном состоянии. В то время как количество образующейся пыли зависит от характера технологического процесса, стабильность пыли в воздухе связана главным образом с ее физико-химическими свойствами: степенью дисперсности частиц и их электрическим зарядом.

Степень дисперсности пыли зависит от условий ее образования во время технологического процесса. Установлено, что в производственных помещениях встречаются в основном частицы размером до 10 μ, причем из этого числа 60-70% пыли имеет размеры до μ.

Электрический заряд частиц возникает при измельчении за счет трения о детали машин, при взаимном трении частиц друг о друга или за счет адсорбции ионов из воздушной среды. Пылевые частицы с разноименными зарядами взаимно притягиваются, превращаясь тем самым в частицы большего размера, и быстрее оседают, а имеющие одноименные заряды, наоборот, отталкиваются и дольше находятся во взвешенном состоянии. Таким образом, чем меньше размеры частиц и чем большее их количество имеет одноименный заряд, тем больше стабильность пыли в воздухе.

На стабильность пыли в воздухе оказывает влияние и ряд других факторов. В производственных условиях благодаря движению людей, работе машин, конвекционным токам и т. п. воздух находится в постоянном движении. Это задерживает оседание пыли, в результате чего частицы размером менее 2 μ (т. е. которых в воздухе наибольшее количество) практически не оседают.

Совокупность всех указанных факторов и определяет степень запыленности воздуха, которая, как и загазованность, оценивается по величине ее концентрации.

Естественно, чем больше концентрация пыли, тем более вероятно ее поступление в дыхательные пути. В то же время существенное значение имеет не только количество поступившей в организм пыли, но и глубина ее проникновения и степень задержки в организме. В этих процессах главная роль принадлежит дисперсности частиц и защитным свойствам организма.

Производственная пыль

В настоящее время борьба с пылью, которая является наиболее распространенным неблагоприятным фактором производственной среды, представляется чрезвычайно актуальной проблемой, стоящей перед медициной труда в целом и, в том числе, гигиенической наукой. Огромное число технологических процессов и операций в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве сопровождаются образованием и выделением пыли, а ее воздействию подвергаются большие контингенты работающих.

Характеристика пыли

Знание происхождения и условий образования производственной пыли, ее физико-химических свойств и особенностей действия на организм человека имеют важное значение не только в оздоровлении условий труда работающих контингентов, но и в последующей диагностике и лечении заболеваний органов дыхания, а также разработке комплексных инженерно-технических и санитарно-гигиенических профилактических мероприятий.

Пыль - это взвешенные в воздухе, медленно оседающие твердые частицы, размерами от нескольких десятков до долей мкм. Пыль представляет собой аэрозоль, т.е. дисперсную систему, в которой дисперсной фазой являются твердые частицы, а дисперсионной средой - воздух.

Наиболее широко используется классификация пыли по способу образования, по происхождению, дисперсности и характеру действия (Таблица № 18).

Таблица № 18. Классификация аэрозолей

Аэрозоль дезинтеграции образуется в результате механического измельчения твердых материалов при взрыве, дроблении, помоле; аэрозоль конденсации образуется при возгонке твердых веществ при использовании электрогазосварки, газорезки, плавки металла и др., вследствие охлаждения и конденсации паров металлов и неметаллов.

Органическая пыль может быть животного или растительного происхождения (шерстяная, комбикормовая, костяная, древесная, хлопковая, льняная и др.); неорганическая пыль может быть минеральной и металлической (кварцевая, силикатная, цементная, цинковая, железная, медная, свинцовая и др.); смешанная пыль широко встречается в металлургической, горнодобывающей и химической промышленности; искусственная пыль (пыль резины, смол, красителей, пластмасс и др.) характерна для предприятий нефтехимической, лакокрасочной и других видов промышленного производства.

Первостепенное значение для гигиенической характеристики производственной пыли имеет размер частиц или степень дисперсности аэрозолей, определяющих не только скорость оседания пыли, но и ее задержку и глубину проникновения в органы дыхания. По дисперсности пыль разделяется на мелкодисперсную и ультрамикроскопическую (размер частиц пыли до 0,25 мкм); среднедисперсную или микроскопическую (размер от 0,25 до 10 мкм); крупнодисперсную (размером свыше 10 мкм).

Физические, физико-химические и химические свойства пыли во многом определяют характер ее токсического, раздражающего и фиброгенного действия на организм человека. Основную роль в характере общетоксического и специфического действия пыли играют не только ее концентрация в воздухе рабочей зоны или атмосферном воздухе, но и плотность и форма частиц пыли, ее адсорбционные свойства, растворимость частиц пыли и электрозаряженность.

Производственные аэрозоли, по своему повреждающему результирующему воздействию, можно разделить на аэрозоли преимущественно фиброгенного действия (АПФД) и аэрозоли, обладающие преимущественно общетоксическим, раздражающим, канцерогенным и мутагенным действием. Согласно классификации (1996 г.), в зависимости от пневмофиброгенной активности пыли, пневмокониозы разделены на три группы: пневмокониозы от воздействия высокофиброгенной и умереннофиброгенной пыли; пневмокониозы от воздействия слабофиброгенной пыли; пневмокониозы, обусловленные воздействием аэрозолей токсикоаллергенного действия.

Влияние пыли на организм

Экспериментальными и клиническими наблюдениями получено огромное количество научных данных, касающихся патогенеза действия пыли на живой организм. Существует несколько теорий механизма действия пыли - механическая, токсико-химическая, «коллоидная», биологическая и ряд других. В основе этих теорий лежит то, что ведущую роль в развитии пылевых заболеваний легких играют макрофаги, фагоцитирующие пылевые частицы, содержащие свободную двуокись кремния (SiO2).

Двустадийность механизмов развития пылевой патологии заключается в повреждении пылевыми частицами фагоцитирующих клеточных элементов и, в последующем, токсическом действии продуктов жизнедеятельности и разрушения макрофагов на легочную ткань.

Клинико-морфологическими исследованиями доказано, что фиброгенная пыль способна вызывать в органах дыхания заболевания со стороны верхних дыхательных путей, формирование узелковых и диффузно-склеротических форм легочного пылевого фиброза - пневмокониоза и хронического бронхита.

Согласно этиологического признака, выделены следующие формы пневмокониоза: силикоз, развивающийся вследствие вдыхания пыли, содержащей свободный диоксид кремния; силикатозы, возникающие при попадании в легкие пыли, в которых двуокись кремния находится в связанном состоянии с другими соединениями (асбестоз, талькоз, поливиноз, неференоз и др.); карбокониозы, обусловленные воздействием углеродсодержащих видов пыли (каменного угля, кокса, сажи, графита); металлокониозы, развивающие под воздействием пыли металлов и их окислов (бериллиоз, сидероз, алюминоз, баритоз, станиоз и др.); пневмокониозы, развивающиеся вследствие вдыхания органической пыли животного, растительного и синтетического происхождения (биссиноз, багасоз, микоз и др.); пневмокониозы, обусловленные воздействием смешанной пыли, содержащей свободную двуокись кремния (антракосиликоз, сидеросиликоз, силико-силикатоз) и не содержащие ее или с незначительным содержанием.

Механизмы патологических реакций, развивающиеся в организме при воздействии пыли металлов, смешанной и органической пыли, имеют ряд особенностей. Так, при вдыхании пыли металлов, обладающих токсическими свойствами, параллельно развитию фиброза в легочной ткани, выявляются симптомы хронической интоксикации. Пневмокониозы, возникшие при влиянии смешанной пыли, характеризуются преимущественно интерстициальными изменениями со стороны легочной ткани, возможно развитие узелковых форм фиброза.

Пневмокониозы, возникшие при воздействии органической пыли, отличаются умеренно выраженным легочным фиброзом, сочетающимся с аллергическими, бронхоспастическими и воспалительными изменениями бронхо-легочной системы. Следует отметить более легкое клиническое течение указанных выше форм пневмокониозов, чем при силикозе.

Кроме силикоза и пневмокониозов, под воздействием промышленной пыли могут развиваться хронические бронхиты, пневмонии, астматические риниты и бронхиальная астма. Отдельные виды фиброгенной пыли могут приводить к развитию злокачественных новообразований. Так, длительное вдыхание пыли асбеста сопровождается не только развитием пылевого фиброза (асбестоза), но и развитием опухоли плевры (мезателиомы) и рака бронхов. Раздражающее, сенсибилизирующее и фотодинамическое действие пыли приводит к развитию аллергических дерматитов, экземы, фолликулитов.

Пыль может оказывать влияние на орган зрения и приводить к воспалительным процессам в конъюнктиве (конъюнктивиты), а в некоторых случаях и к развитию катаракты.

Неблагоприятные микроклиматические условия, воздействие ряда биологических и физических факторов производственной среды способны потенцировать неблагоприятное влияние пылевого фактора на организм и приводить к развитию заболеваний со стороны органов дыхания.

Гигиеническое нормирование пыли. Методическими указаниями «Измерение концентраций аэрозолей преимущественно фиброгенного действия» № 4436-87 регламентировано измерение концентраций производственной пыли, гигиенические нормативы содержания которой установлены по гравиметрическим (весовым) показателям, выраженным в миллиграммах на кубический метр (мг/м).

Для аэрозолей преимущественно фиброгенного действия, содержащих свободную двуокись кремния, гигиенический регламент (ПДК) для воздуха рабочей зоны составляет - 1 мг/м (при содержании SiO2 10% и более) и 2 мг/м3 (при содержании SiO2 менее 10%). Для других видов пыли ПДК в воздухе рабочей зоны установлены от 2 до 10 мг/м3. Для пыли, содержащей природный асбест, средне-сменная концентрация составляет 0,5 мг/м, а максимально разовая концентрация -2.0 мг/м. В настоящее время утверждены предельно допустимые концентрации для более 100 видов пыли, оказывающих фиброгенное действие.