Выделение вредных веществ в воздушную среду производственных помещений возможно при проведении технологических процессов и производстве работ, связанных с применением, хранением, транспортированием химических веществ и материалов, их добычей и изготовлением. Вредные вещества, выделяющиеся в воздух рабочей зоны, изменяют его состав, в результате чего он существенно может отличаться от состава атмосферного воздуха, и оказывают непосредственное влияние на безопасность труда и здоровье работников.

Степень и характер вызываемых нарушений нормальной работы организма зависит от пути попадания в организм, дозы, времени воздействия, концентрации вещества, его растворимости, токсичности, состояния воспринимающей ткани и организма в целом, атмосферного давления, температуры и других характеристик окружающей среды.

Следствием действия вредных веществ на организм могут быть анатомические повреждения, постоянные или временные расстройства и комбинированные последствия. Многие сильнодействующе вредные вещества вызывают в организме расстройство нормальной физиологической деятельности без заметных анатомических повреждений, воздействий на работу нервной и сердечнососудистой систем, на общий обмен веществ и т.п. Ряд химических элементов обладает высокой токсичностью, устойчивостью, способностью к накоплению. Вредные вещества попадают в организм через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и через кожный покров. Наиболее вероятно проникновение в организм веществ в виде газа, пара и пыли через органы дыхания (около 95 % всех отравлений).

По степени воздействия на организм вредные химические вещества делят на 4 класса опасности:

• Класс 1 - чрезвычайно опасные вещества (ртуть, свинец, мышьяк, кадмий). ПДК менее 0,1 мг/м3;
• Класс 2 - высоко опасные вещества (бензол, йод, марганец) ПДК от 0,1 до 1,0 мг/м3;
• Класс 3 - умеренно опасные вещества (ацетон, метиловый спирт) ПДК от 1,1 до 10,0 мг/м3;
• Класс 4 - малоопасные вещества (аммиак, скипидар, этиловый спирт) ПДК более 10 мг/м3.

Класс опасности вещества устанавливается в зависимости от ПДК в воздухе рабочей зоны. Предельно допустимая концентрация – концентрация, которая при ежедневной работе в течении 8 часов не более 40 часов в неделю, в течение всего рабочего стажа не должна вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья.

Все основные нормативы, в т.ч. и ПДК рассчитаны на 8-ми часовую продолжительность рабочей смены.

Для ПДК некоторых веществ установлены две нормативные величины: максимально разовая и среднесменная предельно допустимые концентрации. Величина последней более точно отражает состояние воздушной среды на рабочем месте.

Максимально разовая концентрация - это содержание вещества в зоне дыхания работника, усредненное периодом кратковременного отбора проб.

Среднесменная концентрация - это концентрация, усредненная за 8-часовую рабочую смену. Эта величина устанавливает безопасный уровень вредного вещества, распространяясь на всю продолжительность рабочей смены.

При определении среднесменной концентрации вредных веществ расчетным методом часто вызывает затруднение в определении времени выполнения работ (длительности этапа производственного процесса). Это обусловлено тем, что некоторые работы (например сварочные) на многих предприятиях не носят стабильный характер, а операции не повторяются в течение рабочей смены ежедневно. В качестве примера к таким работам можно отнести электросварщиков в ремонтных подразделениях предприятии, бригадах трудоемких процессов сельхозпредприятий, в строительстве.

В санитарно-гигиенической практике принято разделять вредные вещества на химические вещества и производственную пыль.

Химические вещества (вредные и опасные) по характеру воздействия на организм человека подразделяют на

• Общетоксические, вызывающие отравление всего организма (ртуть, оксид углерода, толуол, анилин)
• Раздражающие, вызывающие раздражение дыхательных путей и слизистых оболочек (хлор, аммиак, сероводород, озон)
• Сенсибилизирующие, действующие как аллергены (альдегиды, растворители и лаки на основе нитросоединений)
• Канцерогенные, вызывающие раковые заболевания (ароматические углеводороды, аминосоединения, асбест)
• Мутагенные, приводящие к изменению наследственной информации (свинец, радиоактивные вещества, формальдегид)
• Влияющие на репродуктивную функцию (бензол, свинец, марганец, никотин)

Пыль является наиболее распространенным неблагоприятным фактором производственной среды. Многочисленные технологические процессы и операции в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве сопровождается образованием и выделением пыли, ее воздействию могут подвергаться большие контингенты работающих. Высокие концентрации пыли характерны для горнодобывающей промышленности, машиностроения, металлургии, текстильной промышленности, сельского хозяйства.

Характер воздействия пыли на организм зависит от ее химического состава, который определяет биологическую активность пыли. По этому признаку пыль подразделяют на пыль раздражающего действия и токсическую. К первой относится неорганическая и древесная пыль. Токсической является пыль хрома, мышьяка, свинца и некоторых других веществ. Попадая в организм человека, частицы такой пыли взаимодействуют с кровью и тканевой жидкостью и в результате протекания химических реакций образуют ядовитые вещества. Отдельные виды пыли растворяются в воде и биологических жидких средах: крови, лимфе и желудочном соке, что может вызвать как положительные, так и отрицательные последствия. Растворимость нетоксических пылей способствует более быстрому их выведению из организма, тогда как аналогичное свойство токсических пылей, наоборот, усугубляет их отрицательное действие.

Пыль может оказывать на человека фиброгенное воздействие, при котором в легких происходит разрастание соединительных тканей, которое нарушает нормальное строение и функцию органа. Вредность производственной пыли обусловлена её способностью вызывать профессиональные заболевания легких, в первую очередь, пневмокониозы. Поражающее воздействие пыли, в основном, определяется дисперсностью (размером) частичек пыли, их формой и твёрдостью, волокнистостью, удельной поверхностью.

Необходимо учитывать, что в производственных условиях работники, как правило, подвергаются одновременному воздействию нескольких вредных веществ, в том числе и пыли. При этом их общее воздействие может быть взаимоусиленным, взаимоослабленным или независимым.

Сварочные аэрозоли представляют собой сложные газо-аэрозольные смеси химических веществ, выделяющихся при дуговых, плазменных и других высокотемпературных газопламенных способах сварки, наплавки, резки и напыления металлов. Дисперсная фаза или же твердая составляющая сварочного аэрозоля (ТССА) состоит из мельчайших частиц перенасыщенных паров металлов и других веществ, входящих в состав сварочных, присадочных, напыляемых материалов и основного металла, которые конденсируются за пределами зоны высокотемпературного нагрева.

Основными компонентами пыли при сварке и резке сталей являются окислы железа, марганца и кремния (около 41, 18 и 6% соответственно). В пыли могут содержаться другие соединения легирующих элементов. Токсичные включения, входящие в состав сварочного аэрозоля, и вредные газы при их попадании в организм человека через дыхательные пути могут оказывать на него неблагоприятное воздействие и вызывать ряд профзаболеваний. Мелкие частицы пыли от 0,4 до 5 мкм (микрометр 1/1000 часть миллиметра), проникающие глубоко в дыхательные пути, представляют наибольшую опасность для здоровья, пылинки размером до 10 мкм и более задерживаются в бронхах, также вызывая их заболевания.

К наиболее вредным пылевым выделениям относятся окислы марганца.

Марганец забивает канальцы нервных клеток. Снижается проводимость нервного импульса, как следствие повышается утомляемость, сонливость, снижается быстрота реакции, работоспособность, появляются головокружение, депрессивные, подавленные состояния.

Марганец почти невозможно вывести из организма; очень тяжело диагностировать отравление марганцем, т.к. симптомы очень общие и присущи многим заболеваниям, чаще же всего человек просто не обращает на них внимания.

Двуокись кремния при длительном вдыхании может вызвать профессиональное заболевание легких - Силикоз (silicosis, от лат. silex кремень)— это болезнь, при которой в легких образуется инородная ткань, которая снижает способность легких перерабатывать кислород, наиболее распространенное и тяжело протекающий вид пневмокониоза. Характеризуется диффузным разрастанием в легких соединительной ткани и образованием характерных узелков. Силикоз вызывает риск заболеваний туберкулезом, бронхитом и эмфиземой легких.

Соединения хрома способны накапливаться в организме, вызывая головные боли, заболевания пищеварительных органов, малокровие.

Окись титана вызывает заболевания легких.

Кроме того, на организм неблагоприятно воздействуют соединения алюминия, вольфрама, железа, ванадия, цинка, меди, никеля и других элементов.

Биологические свойства электросварочной пыли систематизируются по трем основным гигиеническим показателям вредности пыли: растворимость, задержка при дыхании легочной тканью и фагоцитоз.

Газовая составляющая сварочного аэрозоля (ГССА) представляет собой смесь газов, образующихся при термической диссоциации (распад молекул на несколько более простых частиц) газошлакообразующих компонентов этих материалов (СО, СО2, HF и др.) или же за счет фотохимического действия ультрафиолетового излучения дугового разряда (плазмы) на молекулы газов воздуха (NO, NO2, О3).

Вредные газообразные вещества, попадая в организм через дыхательные пути и пищеварительный тракт, вызывают иногда тяжелые поражения всего организма.

К наиболее вредным газам, выделяющимся при сварке и резке, относятся окислы азота (особенно азота диоксид).

Азота диоксид воздействует в основном на дыхательные пути и легкие, он раздражает дыхательные пути, в больших концентрациях вызывает отёк лёгких, а также вызывает изменения состава крови, в частности, уменьшает содержание в крови гемоглобина.

Углерод оксид (угарный газ) — бесцветный газ, имеет кисловатый вкус и запах; будучи тяжелее воздуха в 1,5 раза, уходит вниз из зоны дыхания, однако, накапливаясь в помещении, вытесняет кислород и при концентрации свыше 1 % приводит к раздражению дыхательных путей, вызывает сильную головную боль, слабость, головокружение, туман перед глазами, тошноту и рвоту, мышечная слабость потерю сознания.

Озон — газ, токсичный при вдыхании. Он раздражает слизистую оболочку глаз и дыхательных путей. Патологоанатомические исследования показали характерную картину отравления озоном: кровь не свертывается, легкие пронизаны множеством сливных кровоизлияний.

Фтористый водород (гидрофторид) обладает резким запахом, дымит на воздухе (вследствие образования с парами воды мелких капелек раствора) и сильно разъедает стенки дыхательных путей. Вещество оказывает разъедающее действие на глаза, кожу и дыхательные пути. Вдыхание этого газа может вызвать отек легких, оказывать действие на повышенный уровень кальция в крови, вызывая гипокальцемию, приводя к сердечной и почечной недостаточности.

Снижение уровня воздействия на работающих вредных веществ или его полное устранение достигается путем проведения технологических, санитарно-технических, лечебно-профилактических мероприятий и применением средств индивидуальной защиты. В том случае, если содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны превышает предельно допустимую концентрацию, необходимо принятие специальных мер по предупреждению отравления. К ним относятся ограничение использования токсических веществ в производственных процессах, герметизация оборудования и коммуникаций, автоматический контроль воздушной среды, применение естественной и искусственной вентиляции, специальной защитной одежды и обуви, нейтрализующих мазей и других индивидуальных средств защиты. Для работников, постоянно находящихся в зоне выделения вредных веществ, установлены сокращенный рабочий день, дополнительный отпуск и другие льготы, проводятся обязательные предварительные и периодические медицинские осмотры.

В лаборатории санитарно-химических и токсикологических методов исследования ГУ «Жодинский ГЦГЭ» можно провести исследование воздуха рабочей зоны на содержание вредных веществ в рамках производственного лабораторного контроля и для аттестации рабочих мест.