Промышленная пыль. Пыль — большая медицинская энциклопедия

Промышленной пылью называют витающие в воздухе рабочей зоны и медленно оседающие твердые частицы размерами от нескольких десятков до долей микрометра. Пыль представляет собой аэрозоль, в котором воздух является дисперсионной средой, а твердые частицы - дисперсной фазой.

Число производственных процессов, при которых может иметь место интенсивное пылевыделение, чрезвычайно велико. Наиболее пылеопасными являются многие операции на предприятиях горнодобывающей и угольной промышленности, в машиностроении (электросварка, чугуно-, медно- и сталелитейные цехи, особенно обрубные и шлифовальные работы), в фарфоро-фаянсовой, текстильной, мукомольной промышленности и др.

Классификация пыли

Промышленную пыль классифицируют по способу образования, химическому составу и размерам пылевых частиц.

По способу образования:

1) аэрозоль дезинтеграции, когда пыль образуется благодаря механическому воздействию на твердое вещество (дробление, стирание);

2) аэрозоль конденсации, образующийся из паров вещества при их охлаждении (электросварочный аэрозоль, пары окиси цинка, железа и др.).

По химическому составу:

1) органическая:

а) растительная (зерновая, мучная, хлопковая и др.);

б) животная (шерстяная, волосяная, кожаная, костяная и др.);

в) белковая (производство белково-витаминных концентратов - БВК).

2) неорганическая:

а) минеральная (кремнеземная, силикатная и др.);

б) металлическая (пыль железа, цинка, свинца и др.);

3) смешанная:

а) минерально-металлическая (смесь пыли железа и соединений кремния; кварцевой и каменноугольной и др.);

б) смесь органической и неорганической (пыль злаков и почвы, хлопковая и песчаная и др.).

По дисперсности:

а) видимая - размер пылевых частиц свыше 10 мкм, быстро выпадает из воздуха;

б) микроскопическая - размер пылинок от 10 до 0,25 мкм, медленно выпадает из воздуха;

в) ультрамикроскопическая - размеры пылевых частиц менее 0,25 мкм, длительно витает в воздухе, подчиняясь законам броуновского движения.

Болезни вызываемые пылью

Пыль может оказывать различное действие на организм: раздражающее, аллергизирующее, фиброгенное, токсическое.

В производственных условиях пыль способна приводить к развитию профессиональных заболеваний: пневмокониозов, пылевых бронхитов, бронхиальной астмы. Могут возникать и местные поражения: дерматозы, угри, асбестовые бородавки, конъюнктивиты, риниты. Некоторые виды пыли обладают канцерогенным действием (асбест). Систематическая работа с пылью может привести к повышенной заболеваемости рабочих с временной нетрудоспособностью (простудные заболевания, бронхиты, пневмонии, туберкулез и др.), что связано со снижением общей реактивности организма.

Наибольшей фиброгенной активностью обладают кварцсодержащие пыли, аэрозоли дезинтеграции с размерами пылевых частиц до 5 мкм (особенно опасны фракции 1-2 мкм) и аэрозоли конденсации с частицами менее 0,3-0,4 мкм. Для развития пылевых бронхитов основное значение имеют частицы размером свыше 5 мкм.

Дополнительным фактором, определяющим патологическое действие пыли, является форма пылевых частиц. Пластинчатой формы частицы (слюда, сланцы и некоторые другие) дольше удерживаются в воздухе во взвешенном состоянии, а частицы удлиненной и веретенообразной формы (асбест и др.) проникают в глубокие отделы дыхательных путей и вызывают их травматизацию.

Быстро растворяющиеся пыли хорошо выводятся и оказывают слабое патологическое действие. Плохо растворимые пыли надолго задерживаются в дыхательных путях и оказывают более выраженное действие.

В частности, кварцеодержащая пыль надолго задерживается в дыхательн ых путях, медленно растворяется в биосредах, образуя кремниевую кислоту, которая и является одним из ведущих факторов в развитии силикоза.

Придается значение электрозаряженности пылевых частиц, имеющей значение для стойкости аэрозоля.

Ряд пылей обладает адсорбционными свойствами, пылинки способны нести на себе молекулы газов (СО, СО2, метан), которые могут быть источником интоксикации.

Пыль может быть также носителем микробов, спор, яиц гельминтов.

Для оценки запыленности используется весовой метод. Масса пыли выражается в миллиграммах в 1 м3 воздуха (мг/м3).

Борьба с производственной пылью представляет одну из важнейших задач гигиены труда, так как воздействию пыли может подвергаться большое число работающих. Пыль является основной производственной вредностью в горнодобывающей промышленности (добыча угля, металлических руд и др.), в производстве строительных материалов (огнеупорные изделия, кирпич, цемент), фарфоро-фаянсовый, мукомольной промышленности, чугуно-медно-сталелитейных и других цехах металлургической и машиностроительной промышленности, в подготовительных и прядильных цехах текстильной промышленности, сельском хозяйстве и многих других отраслях народного хозяйства.

Вдыхание пыли может привести к специфическим заболеваниям (пневмокониозу), способствовать возникновению и распространению таких заболеваний, как ларингит, трахеит, бронхит, пневмония, туберкулез легких, заболевания кожи.

Борьба с производственной пылью является не только гигиенической, но и экономической задачей. Некоторые виды пыли (цементная, сахарная, мучная, содовая и др.) представляют ценность как продукт производства, и потеря его наносит экономический ущерб. Пыль способствует быстрому износу производственного оборудования, может служить причиной брака (точное приборостроение, переработка фторопластов). При определенных условиях возможны взрывы пыли.

Классификация производственной пыли

Пыль - понятие, характеризующее физическое состояние вещества, а именно раздробленность его на мельчайшие частицы. Взвешенные в воздухе твердые частицы представляют собой дисперсную систему, в которой дисперсной фазой являются твердые частицы, а дисперсионной средой - воздух. Дисперсную систему взвешенных твердых частиц в воздухе, т. е. пыль, называют аэрозолем. Если в воздухе взвешены однородные по своим физико-химическим свойствам частицы, систему называют моногенной, или однофазной; если пылевые частицы, взвешенные в воздухе, по своим физико-химическим свойствам различны, система носит название гетерогенной, или многофазной.

С гигиенической точки зрения аэрозоли, для которых характерно токсическое действие вследствие их химических свойств (например, аэрозоли свинца, окиси цинка, мышьяка и многие другие), относят к промышленным ядам.

По характеру веществ, из которых пыль образовалась, известна следующая ее классификация:
I) Органическая пыль:
а) растительная пыль (древесная, хлопковая и др.);
б) животная (шерстяная, костяная и др.);
в) искусственная органическая пыль (пластмассовая и др.).

II) Неорганическая пыль:
а) минеральная (кварцевая, силикатная и др.);
б) металлическая (железная, алюминиевая и др.).

III) Смешанная пыль (пыль при шлифовке металла, при зачистке литья и др.).

Однако такая классификация пыли недостаточна для ее гигиенической оценки. Для этой цели пользуются классификацией пыли по ее дисперсности и способу образования и соответственно различают аэрозоли дезинтеграции и аэрозоли конденсации.

Аэрозоли дезинтеграции образуются при добавлении какого-либо твердого вещества, например в дезинтеграторах, дробилках, мельницах, при бурении и других процессах. При этом чем тверже Тело, тем меньше размеры образующихся частиц. Аэрозоли дезинтеграции в значительной мере состоят из пылинок больших размеров, хотя в их состав входят также ультрамикроскопические частицы.

Аэрозоли конденсации образуются из паров металлов, металлоидов и их соединений, которые при охлаждении превращаются в твердые частицы. Например, в воздухе конденсируются пары цинка и алюминия при их плавлении, пары металлов при электросварке. При этом размеры пылевых частиц значительно меньше, чем при образовании аэрозолей дезинтеграции.

Частицы аэрозолей дезинтеграции и конденсации различаются также тем, что первые имеют всегда неправильную форму, представляются в виде обломков, а вторые - вид рыхлых агрегатов, состоящих из отдельных частиц правильной кристаллической или шарообразной формы.

Советский исследователь Н. А. Фукс выделяет две группы аэрозолей по их дисперсности:
а) пыль - к ней относятся все твердые частицы, образующиеся при дезинтеграции, независимо от их размеров и включающие пылинки субмикроскопического размера;
б) дымы - к ним относятся конденсационные аэрозоли с твердой дисперсной фазой. К дымам можно отнести также аэрозоли, образующиеся при неполном сгорании топлива, дым хлористого аммония и др.

Еще по теме Промышленная пыль:

1. Антоновский Т.Р., Безруков А.Н., Кадников Д.В., Козлов А.А. и др.. В книге рассматриваются основы российского и международного законодательства, регулирующего правоотношения в сфере интеллектуальной собственности. Анализируются проблемы, связанные с охраной и защитой промышленной собственности (изобретения, полезные модели, промышленные образцы, товарные знаки), авторского права и смежных прав (произведения науки, литературы, искусства, программное обеспечение ЭВМ, аудио- и видеозаписи и др.). Н

Производственная (промышленная) пыль

Пылью (аэрозолем) называются измельченные или полученные иным путем мелкие частицы твердых веществ, витающие (находящиеся в движении) некоторое время в воздухе. Такое витание происходит вследствие малых размеров этих частиц (пылинок) под действием движения самого воздуха.

Воздух всех производственных помещений в той или иной степени загрязнен пылью; даже в тех помещениях, которые обычно принято считать чистыми, не запыленными, в небольших количествах пыль все же есть (иногда она даже видна невооруженным глазом в проходящем солнечном луче). Однако во многих производствах в силу особенностей технологического процесса, применяемых способов производства, характера сырьевых материалов, промежуточных и готовых продуктов и многих других причин происходит интенсивное образование пыли, которая загрязняет воздух этих помещений в большой степени. Это может представлять определенную опасность для работающих. В подобных случаях находящаяся в воздухе пыль становится одним из факторов производственной среды, определяющих условия труда работающих; она получила название промышленной пыли.

Пыли образуются вследствие дробления или истирания (аэрозоль дезинтеграции), испарения с последующей конденсацией в твердые частицы, (аэрозоль конденсации), сгорания с образованием в, воздухе твердыхчастиц - продуктов горения (дымы), ряда химических реакций и т.д.

В производственных условиях с образованием пыли чаще всего связаны процессы дробления, размола, просева, обточки, распиловки, пересыпки и других перемещений сыпучих материалов, сгорания, плавления и др.

Производственная пыль - один из неблагоприятных факторов, влияющих на здоровье человека. Первые сведения о возможности развития заболевания легких вследствие вдыхания пыли при горнорудных работах встречаются в древнегреческой и древнеримской литературе. Однако по представленным в то время описаниям еще трудно сказать, о каких конкретных формах пылевых болезней легких шла речь (можно предположить, что о пневмокониозах, кониотуберкулезе, хроническом пылевом бронхите).

Только с середины прошлого столетия стали постепенно накапливаться наблюдения, позволившие к настоящему времени выделить отдельные нозологические формы пылевых болезней легких, таких как муллитоз.

В различных отраслях промышленности и сельском хозяйстве многие производственные процессы связаны с образованием пыли. Это горнорудная, угледобывающая промышленность; металлургические, металлообрабатывающие и машиностроительные предприятия; производства строительных материалов; электросварочные работы; текстильные предприятия; обработка сельскохозяйственных продуктов - зерна, хлопка, льна и др.

Производственная пыль (аэрозоль) - это совокупность мельчайших твердых частиц, образующихся в процессе производства, находящихся во взвешенном состоянии в воздухе рабочей зоны и оказывающих неблагоприятное воздей-ствие на организм работающих.

Воздух производственных помещений фармацевтических предприятий может загрязняться пылью лекарственных веществ, которые выделяются в процессе взвешивания, просеивания, таблетирования, изготовления аэрозолей, транспортировки и др. технологических операций. Выделение пыли происходит при фасовке лекарственного растительного сырья и приготовлении лекарственных растительных сборов.

В зависимости от принципа оценки существует несколько классификаций производственной пыли.

По происхождению пыль подразделяется на: органическую (растительную, животную, полимерную), неорганическую (минеральную, металлическую) и смешанную.

По месту образования пыль делится на: аэрозоли дезинтеграции, образую-щиеся при размоле и обработке твердых тел, и аэрозоли конденсации, получа-ющиеся в результате конденсации паров металлов и неметаллов (шлаки).

По дисперсности пыль делят на видимую (частицы более 10 мкм), микро-скопическую (от 0,25 до 10 мкм) и ультрамикроскопическую (менее 0,25 мкм).

Факторы, оказывающие влияние на биологическое действие пыли: дисперсность, форма, химический состав, электрический заряд, растворимость, примеси биологически активных агентов (аллергены, микробы и др.).

В зависимости от выраженности этих факторов проявляется характер действия пыли на организм: преимущественно токсический (марганцевая, свинцовая, мышья-ковистая и др.), раздражающий (известковая, щелочная и др.), инфекционно -аллергический (микроорганизмы, споры и др.), аллергический (шерстяная, синтетическая и др.), канцерогенный (сажа и др.) и пневмокониотической, вызывающей спе-цифический фиброз легочной ткани.

Опасность производственной пыли определяется ее физико-химическими свойствами. Так, пылинки размером менее 0,25 мкм практически не осажда-ются и постоянно находятся в воздухе в броуновском движении. Пыль с час-тицами менее 5 мкм наиболее опасна, поскольку может проникать в глубокие отделы легких вплоть до альвеол и задерживаться там. Подсчитано, что альве-ол достигает около 10 % вдыхаемых пылинок, а 15 % заглатывается со слюной.

Важное значение имеют токсичность и растворимость пыли: токсичная и хорошо растворимая пыль быстрее проникает в организм и вызывает острые отравления (пыль марганца, свинца, мышьяка), чем нерастворимая, приводя-щая лишь к местному механическому повреждению ткани легких. Наоборот, растворимость нетоксичной пыли благоприятна, так как в растворенном со-стоянии вещество легко выводится из организма без каких-либо последствий.

Значение заряда пыли заключается в том, что заряженные частицы в 2-8 раз более активно задерживаются в дыхательных путях и интен-сивнее фагоцитируются. Кроме того, одноименно заряженные частицы доль-ше находятся в воздухе рабочей зоны, чем разноименно заряженные, которые быстрее агломерируются и оседают.

Скорость осаждения пыли зависит также от формы и пористости частиц. Округлые плотные частицы оседают быстрее. Плотные, крупные частицы с острыми гранями (чаще аэрозоли дезинтеграции) больше травмируют слизис-тую оболочку дыхательных путей, чем частицы с гладкой поверхностью. Одна-ко легкие пористые частицы хорошо адсорбируют токсичные пары и газы, а также микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности. Такая пыль приоб-ретает токсические, аллергенные и инфекционные свойства.

Методы определения частиц пыли в воздухе рабочей зоны.

Гигиеническая оценка загрязнения воздуха пылью включает определение: 1)количества пыли; 2)дисперсности пыли.

Методы исследования воздушной среды на содержание пыли: седиментационный, аспирационный (концентрация, дисперсность).

1.Определение концентрации пыли в воздухе . Основным методом определения концентрации пыли в воздухе является гравиметрический (весовой), что основанно на протягивании исследуемой пробы воздуха через фильтры, на которых задерживаются пылевые частицы, вследствие чего их вес увеличивается. По разнице массы фильтра до и после взятия пробы воздуха судят о количестве пылевых частиц в воздухе. На сегодняшний день используются аналитические фильтры аэрозольные (АФА), изготовленные из ткани ФПП (фильтр перхлорвиниловый Петрянова). АФА предназначен для определения весовой концентрации аэродисперсных примесей (пыли, дыма, тумана) при t до 60 о С и состоит из фильтра, с опрессованными краями и защитных колец с выступами, вложенного в пакетик. Рабочая поверхность фильтра 18 см 2 . Десять таких комплектов хранятся в бумажной кассете.

Анализ проводят следующим образом:

• 1) Вынимают из кассеты за выступ комплект аналитического фильтра;
• 2) Вскрывают пакетик и разворачивают защитные кольца;
• 3) С помощью пинцета складывают фильтр вчетверо и кладут в центр чашечки аналитических весов, следя за тем, чтобы он не свешивался через край чашечки. Взвешивают фильтр с точностью до 0,1 мг;
• 4) Взвешенный фильтр, осторожно расправляют за опрессованные края пинцетом и помещают в защитные кольца;
• 5) Укладывают комплект фильтра в пакетик и затем в кассету.
• 6) На месте отбора пробы вынимают комплект взвешенного фильтра из кассеты и пакетика и вставляют в патрон, который присоединяют к электроаспиратору.
• 7) Включают установку и производят отбор пробы аэрозолей в течение определенного времени. С помощью регулятора скорости протягивания воздуха, вставленного на реометре аспиратора устанавливают скорость движения воздуха в пределах 15 - 20 л/мин. Длительность взятия пробы воздуха зависит от запыленности воздуха (как правило, не более 30 мин). Скорость отбора пробы не должна превышать 100 л/мин;
• 8) После отбора пробы вынимают из патрона фильтр за выступ, сворачивают вдвое, осадком в середину и помещают в пакетик;
• 9) Переносят фильтр к месту взвешивания;

10)Повторное взвешивание осуществляют, как описано выше, предварительно выдержав фильтр при исходных условиях температуры и влажности воздуха в течение 10 - 15 мин. Взвешивание фильтра до и после отбора пробы необходимо проводить при одинаковых условиях (температура, влажность). В случае попадания во время отбора пробы на фильтр влаги перед вторичным взвешиванием необходимо выдержать фильтр в эксикаторес серной кислотой не менее 2 часов.

Концентрацию пыли в воздухе вычисляют по формуле: , где Х -количество пыли в 1м 3 воздуха, мг; а - масса фильтра после взятия пробы воздуха, мг; b - масса фильтра до взятия пробы воздуха, мл; 1000 - перерасчет объема воздуха из л в м 3 ; V 0 - объем исследованной пробы воздуха, приведенный к нормальным условиям (см. формулу для приведения объема воздуха к нормальным условиям при аспирационном методе взятия пробы в предыдущей лекции). Полученный результат сравнивают с ПДК.

2)Определение дисперсности пыли . Для определения дисперсности пыли проводят микроскопическое исследование пылевого препарата. С этой целью фильтр, который остался после количественного определения пыли, кладут запыленной стороной вниз на предметное стекло, которое потом помещают в стеклянную посуду с подогретым ацетоном. Ткань фильтра быстро становится прозрачной и тонким прозрачным шаром фиксируется на поверхности стекла. В том случае, когда пылевые частицы растворяются в органических растворителях, пылевой препарат готовят путем осаждения пылевых частиц в природных условиях на горизонтально или вертикально помещенное стекло, смазанное каким-либо клейким веществом (глицерин, вазелин).

Полученный пылевой препарат изучают под микроскопом при большом увеличении, либо с иммерсией с помощью окуляра микрометра, вставленного в окуляр микроскопа. Окуляр микрометр представляет собой линейку, нанесенную на стекло округлой формы, с делениями от 0 до 50. Предварительно определяют цену деления линейки с помощью объектива микрометра, цена деления которого составляет 10 мкм. Для этого совмещают линии двух линеек: окуляра микрометра и объектива микрометра, подсчитывают количество делений окуляра микрометра, которые укладываются до момента совмещения с линиями объектива микрометра и определяют цену одного деления. Пример: 20 делений шкалы окуляра микрометра укладываются на протяжении 6 делений объектива микрометра. Итак, цена одного деления окуляра микрометра составляет 3 мкм (6х10/20). После определения цены деления окуляра микрометра с предметного столика микроскопа снимают объектив микрометр, а на его место помещают исследуемый пылевой препарат. Определяют, сколько делений шкалы окуляра микрометра занимает диаметр пылевой частицы. Например, диаметр пылевой частицы равен 3 делениям окуляра микрометра. Значит, размер пылевой частицы составляет 3х3 = 9 мкм.

При микроскопии пылевого препарата определяют размер не меннее 100 пылевых частиц, постоянно сменяя поле зрения.

Влияние воздуха производственных помещений, загрязненного пылью и химическими веществами на организм человека . Производственная пыль служит причиной развития различных заболева-ний, прежде всего это заболевания кожи и слизистых оболочек (гнойничко-вые заболевания кожи, дерматиты, конъюнктивиты др.), неспецифические заболевания органов дыхания (риниты, фарингиты, пылевые бронхиты, пнев-монии), заболевания кожи и органов дыхания аллергической природы (аллер-гические дерматиты, экземы, астмоидные бронхиты, бронхиальная астма), профессиональные отравления и как следствие их гепатиты, нефриты, панкреатиты (от воздействия токсичной пыли), онкологи-ческие заболевания (от воздействия канцерогенной пыли), пневмокониозы (от воздействия фиброгенной пыли). Последняя груп-па заболеваний наиболее актуальна, так как профессиональные пневмокониозы занимают первое место среди профпатологий во всем мире.

К хроническому профессиональному фиброзу легких или пневмокониозу может привести длительное вдыхание производственной пыли. Пневмокониозами называются заболевания легких от воздействия промышленной пыли, проявляющиеся хроническим диффузным пневмонитом с развитием фиброза легких.

Пылевой фиброз, вызванный вдыханием пыли свободной двуокиси крем-ния, называется силикозом.

Пневмокониоз является общим заболеванием и возникает через 1-3 года работы в условиях высокой запыленности. Это зависит от степени запыленности, агрессивности пыли, ее дисперсности, индивидуальной реак-тивности организма и др. Тяжелая физическая работа, частые охлаждения, одновремен-ное воздействие раздражающих газов и токсичных веществ способствуют бо-лее быстрому развитию пневмокониоза. Одновременно отмечаются наруше-ния нервной, сердечно-сосудистой и лимфатической систем.

По характеру и выраженности вызываемого патологического процесса пыль подразделяют на высокофиброгенную, умеренно фиброгенную, слабо фиброгенную и пыль токсико-аллергенного действия. В соответствии с этим в осно-ву современной классификации пневмокониозов (1996) положена зависимость заболеваний от эффекта пыли, а не от ее химического состава. Новая класси-фикация пневмокониозов основана на преимущественном действии промыш-ленной пыли и реакции организма. Выделяют 3 группы пневмокониозов по сходству патогенеза, гистологических, функциональных, цитологических и иммунологических проявлений, что позволяет правильно назначать лечение и решать вопросы трудоспособности.

Пневмокониозы, развивающиеся от воздействия вы-соко фиброгенной и умеренно фиброгенной пыли (с со-держанием свободной двуокиси кремния более 10 %). Это силикоз, склон-ный к прогрессированию фиброзного процесса и осложнению туберкулезом.

Мероприятия по профилактике пневмокониозов должны быть направлены на ликвидацию причин образования и распространения пыли, т. е. на измене-ние технологического процесса, использование мер личной профилактики.

Большое значение в профилактике пневмокониозов имеет проведение пред-варительных (при поступлении на работу) и периодических (во время работы) медицинских осмотров. Целесообразны ингаляции, облучение ультрафиоле-товыми лучами в субэритемной дозе, использование средств индивидуальной защиты, в частности противопылевых респираторов.

Вторичная профилактика у больных на ранних стадиях пневмокониоза или в состоянии предболезни состоит в исключении воздействия пыли, токсич-ных веществ.