Антропогенний вплив на навколишнє середовище виробництва залізобетонних виробів

Пил або рідини можуть бути присутні в повітрі робочої  зони у вигляді аерозолю, тобто  у вигляді твердих часток або  краплин, які рухаються в повітрі  під дією повітряних потоків. При  певних умовах аерозолі осідають і  повітря очищується. Тверді частки, що випали з повітря на поверхню, називають аерогель. Пил з розмірами частинок від тисячних мкм до 10 мкм завдяки аеродинамічним силам, створеним повітряним потоком, тривалий час може знаходитися у вигляді аерозолю в повітрі у зваженому стані. Аерозолі являють собою дисперсну систему, в якій дисперсною фазою є дрібні частинки твердої речовини, а дисперсійним середовищем газ або суміш газів.

Дисперсний склад  характеризує пилові частки за розміром і значною мірою обумовлює  властивості пилу. Експериментальні дослідження осідання аерозолів  в дихальній системі людини привели  до таких важливих результатів. Частинки аерозолів більші 10 мкм повністю осідають в порожнині носа, а при  диханні через рот не проникають далі верхніх бронхів. В носі та в  бронхіолах внаслідок седиментації також затримується більшість частинок з розмірами більшими 5 мкм та незначна кількість частинок дрібніших 5 мкм і тільки дуже невелика їх частка проникає в альвеоли легень. Максимальну  проникаючу здатність мають частинки діаметром 0,8...1,6 мкм, які осідають в  тонких бронхіолах та альвеолах легень. Зі зменшенням розмірів частинок відсоток їх осадження в альвеолах знижується. Так,                             близько 80 % частинок діаметром 0,2...0,3 мкм видихаються з легенів назад в повітря. Частинки аерозолю менші 0,2 мкм  також осідають в бронхах та легенях, причому їх осідання збільшується при зменшенні розмірів частинок внаслідок броунівського руху. Для організму людини найбільш небезпечний пил (аерозоль), що складається з частинок розміром 0,015 мкм, тому що погано затримується слизовими оболонками верхніх дихальних шляхів і потрапляє далеко в легеневу тканину.

В залежності від  розміру частинок аерозолю вини можуть осідати в трахеї, бронхах та бронхіолах, а потім видалятися з цих органів  за допомогою волосків. Якщо осілий пил погано розчиняється в слизистій  оболонці та тканинах органів дихання, то він не викликає пневмоконіозу. Якщо ж осілі частинки пилу розчинні, то їх загальна токсична дія на організм може виявлятися в залежності від  хімічного складу цього пилу.

Також має значення форма частинок пилу. Частинки зазубреної колючої форми небезпечніші за сферичні, бо подразнюють шкіру, легеневі тканини  та слизові оболонки, даючи змогу  просмоктуватися в організм інфекційним  мікроорганізмам, що супроводжують  пил або знаходяться в повітрі. Це призводить до атрофічних, гіпертрофічних, гнійних, виразкових та інших змін слизових оболонок, бронхів, легень, шкіри, що веде до катару верхніх дихальних шляхів, виразкового захворювання носової  перетинки, бронхіту, пневмонії, кон’юнктивіту, дерматиту та іншим захворюванням. Довгострокове вдихання пилу, що попадає  в легені, викликає пневмоконіоз. Найбільш небезпечна його форма – силікоз  – розвивається при систематичному вдиханні пилу, що містить вільний  діоксид кремнію SiO₂. Металевий пил та інший може викликати іншу форму пневмоконіозу – сидероз, а також хронічний бронхіт.

Деякі види пилу (свинцевий, миш’яковий, марганцевий і т.п.) обумовлюють  отруєння і ведуть до функціональних змін ряду органів і систем. Отрути, що надходять до організму через  дихальні шляхи, створюють підвищену  небезпеку, тому що потрапляють безпосередньо  у кров.

ГДК основних шкідливих речовин (у вигляді аерозолів та газів), що утворюються при зварюванні, наведені в табл. 1.2.

Пилові частинки здатні сприймати електричний заряд  як безпосередньо із газового середовища (пряма адсорбція іонів з повітря), так і в результаті тертя часток пилу між собою або безпосереднього  контакту з якою-небудь зарядженою поверхнею.

Таблиця 1.2.1.1 Основні забруднюючі речовини,що утворюються при зварюванні

Примітка: *ГДК для загальної маси аерозолю; ** в чисельнику максимальна, а в знаменнику – середньозмінна ГДК

Встановлено, що із загальної кількості пилових  часток, які заносяться із повітрям в дихальні шляхи, затримуються слизовими  оболонками переважнозаряджені частки.

Основним способом усунення шкідливого впливу ЗА на організм є застосування вентиляції. Однак  безперечний інтерес становить  і інший не менш важливий спосіб оздоровлення повітряного середовища - технологічний, що полягає в удосконаленні зварювальних технологій та матеріалів, а також у виборі відповідних режимів зварювання. Для розробки таких способів зниження рівня виділення ЗА необхідно більш глибоко вивчити процеси їх утворення при дуговому зварюванні.

В останні роки встановлено, що багато компонентів зварювального  аерозолю, хоч і не викликають професійних  специфічних хвороб, але при тривалій дії збільшують ризик виникнення серцево-судинних і онкологічних захворювань, а також зменшують тривалість життя.

1.1.2 Гази, що утворюються при зварюванні

Разом з пилом  в виробничому середовищі розповсюджуються і шкідливі гази, які при певних умовах можуть призвести до раптового  отруєння людей. Як правило, вони не визначаються візуально і в багатьох випадках не мають запаху – тому є небезпечними. Деякі досить поширені у виробничому  процесі гази мають питому вагу більшу запитому вагу повітря і накопичуються  у низьких ділянках приміщень (підвалах, шахтах та ін.), досягаючи значних  концентрацій. Це дуже небезпечно, бо може привести до отруєння, а в разі горючого чи вибухового газу – до вибуху або  пожежі.

Підприємства, на яких використовується зварювання, пов’язані  з використанням таких газів, як діоксид вуглецю (СО₂), аргон (Ar), ацетилен (С₂Н₂), або з утворенням оксиду вуглецю (СО), оксидів азоту (NO, NO₂), озону (0₃),

фтористого водню (НF), тетрафтористого кремнію (SiF₄) та ін.

1.1.3 Токсичність газів

Діоксид вуглецю  – наркотик, подразнює слизові  оболонки, викликає шум у вухах, запаморочення. Не горить і не підтримує горіння. СО₂ в півтора рази важчий за повітря – тому може накопичуватись в нижніх шарах приміщення, внаслідок цього знижувати вміст необхідного для дихання кисню в зоні дихання і призвести до отруєння людини. В середовищі чистого СО₂ настає миттєва смерть внаслідок паралічу дихального центру, а його концентрація вище 60 % дуже небезпечна. Значення ГДК – 9000 мг/м³. Перевищення ГДК має місце в зачинених не вентильованих приміщеннях. Симптоми отруєння: млявість, нудота; повітря, що видихається містить 4..5% об. СО₂.

Велику небезпеку  для людини становить оксид вуглецю. Це типовий представник промислових, транспортних та побутових забруднень повітря. При зварювальних процесах він утворюється в результаті термічній дисоціації СО₂ або неповного окиснення вуглецю. Згідно з санітарними нормами ГДК СО становить 20 мг/м³. Він має специфічний запах. Отруюча дія СО базується на здатності створювати з гемоглобіном крові стійку комплексну сполуку – карбоксигемоглобін, що перевищує більше ніж у 200 разів здатність гемоглобіну приєднувати кисень. Тому 0,1% СО в повітрі зв’язує таку ж кількість гемоглобіну (50%), що й кисень повітря. Присутність СО призводить до кисневого голодування організму, що при значних концентраціях СО в повітрі і тривалому часі може спричинити серйозні захворювання або смертельний наслідок.  

Оксиди азоту (ГДК  в перерахунку на NO₂ - 5 мг/м³) можуть викликати гостре отруєння. Симптоми: спочатку  невелике подразнення слизових оболонок очей, носа, незначний кашель, головна біль. Проявлення швидко стихають, можуть пройти непоміченими. Через деякий час на фоні, начебто, нормального стану раптово розгортається токсичний набряк легень. При хронічних отруєннях відзначаються біль в грудях, кашель, біль в ділянці серця, головні болі.

Озон (ГДК - 0,1 мг/м³) чинить на організм переважно подразнюючу дію. При гострому отруєнні відзначається сухість у роті, подразливість слизових очей і носа, біль за грудьми, кашель. Більш висока концентрація (біля 20 мг/м³) може викликати запаморочення, почуття сильної втоми, серцево-судинні порушення. Працюючі в умовах хронічної дії озону скаржаться на головні болі, підвищену дратівливість, плаксивість, зниження пам’яті, поганий сон; відзначаються вегетативні порушення (схильність до брадикардії та гіпотонії, приглушення тонів серця); явища подразнення верхніх дихальних шляхів, хронічний бронхіт, іноді астмоїдного характеру; можливо розвинення пневмосклерозу.

Фтористий водень (максимальна  ГДК - 0,5 мг/м³, середньозмінна - 0,1  мг/м³) чинить подразнюючу дію внаслідок утворення в організмі токсичного фтор-іона; уражає опорно-рухальний апарат, є протоплазматичним та ферментною отрутою багаторазової дії; порушує процеси мінерального обміну. Остре отруєння фтористим воднем характеризується різким подразненням очей та верхніх дихальних шляхів, виразковим кон’юнктивом, опуханням носа, важко заживляючою виразкою слизових очей, носа, ротової порожнини, носовими кровотечіями, кашлем, бронхітом, токсичним набряком легень та іншими проявленнями. При хронічному отруєнні виникають ранні признаки порушення чутливості зубів та ясел, зазубреність і стертість зубів, парадонтози, пекучі болі та опухання носа, астмоїдний бронхіт та інші захворювання; в виражених випадках – хронічна пневмонія, бронхіальна астма та інші захворювання.

Випадки отруєння ацетиленом бувають дуже рідко. Ацетилен - наркотична речовина, але причиною отруєння є не сам ацетилен, а присутні в ньому домішки: фосфористий водень (PH₃), оксид вуглецю (СО), діоксид азоту (NO₂), аміак (NH₃) та сірководень (Н₂S). Ацетилен сприймається в легенях кров’ю, але на відміну від оксиду вуглецю, не здійснює в ній прямих змін. Його впливу головним чином підлягає нервова система. В результаті тривалої дії наступає ураження центра дихання, яке стає неправильним, потім настає смерть.

Аргон - інертний газ, не засвоюється організмом; але при надходженні в

легені, що можливо  при аргоно-дуговому зварюванні, через  більшу від повітря вагу може накопичуватись в нижній частині легень, що завдає труднощів при його виведенні  з легень. Внаслідок цього присутність нетоксичного аргону в

легенях призводить до зменшення в них необхідного  для дихання кисню. Практика показала, що для ефективного видалення  аргону з легень зварнику доводиться низько нахилятися, що створює необхідні  умови для витікання аргону.

Отже, інтенсивність  праці та параметри мікроклімату впливають на стан людини, що працює в запиленому та загазованому приміщенні. При цьому посилена дихальна діяльність призводить до поглинання підвищених доз повітря, а разом з ним  – шкідливих речовин; високі температури  повітря посилюють шкідливу дію  отрут на організм людини.

Статистика профзахворювань  зварників

• Інтоксикація марганцем....................................................... 40-45 %
• Пневмоконіоз...............................................................................35 %
• Захворювання опорно-рухомого апарата верхніх кінцівок......9 %
• Неврит слухового апарата........................................................... 7 %
• Отруєння:

зварювальними аерозолями (крім марганцю)............................4 %

газами.............................................................................................2 %

Супутні захворювання:

• Функціональний розлад нервової системи...........................46 %
• Зміни верхніх дихальних шляхів (фарингіт)........................30 %
• Бронхіти, емфізема легенів....................................................10 %
• Шлунково-кишкові захворювання (гастрит, виразка).........14 %