Химический анализ вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Химический анализ производственных ядов в воздухе рабо­чей зоны состоит из трех последовательных этапов: отбор проб воздуха, извлечение анализируемого вещества из отобранной пробы и его количественное определение. Два последних этапа выполняют в химических лабораториях, а отбор проб осуществ­ляют на производстве в соответствии с планом, разработанным врачом, и под его непосредственным руководством.

Правильность отбора проб определяет качество получаемой врачом информации, так как результаты самого точного и тщательно выполненного анализа теряют всякий смысл в неправильной подготовки к отбору проб и неверного его выполнения.

0тбор проб воздуха. План отбора проб воздуха в каждом кон­ном случае намечает врач по гигиене труда в соответствии с методическими указаниями, приведенными в Приложении 9 руководства 2.2.755-99 (см. выше), "Методика контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны". Контроль воздуха осуществляют в характерных производственных условиях (ведение производственного процесса в соответствии с регламентом), при этом изучают технологический процесс: его непрерывность, периодичность, наличие ручных операций, температурный ре-жим, возможность выделения вредных веществ на разных эта­пах, класс опасности и биологическое действие выделяющихся вредных веществ, их физико-химические свойства, агрегатное состояние, плотность, давление пара, летучесть и пр., а также возможные превращения этих веществ. Учитывают расположе­ние и работу оборудования, схему воздухообмена помещения, планировку (этажность, наличие межэтажных проемов, связь со смежными помещениями и др.).

С целью решения вопроса о полноте контроля на предпри­ятии для каждого рабочего места врач составляет перечень ве­ществ, которые могут выделиться в воздух рабочей зоны при ве­дении технологического процесса, на основании предоставляе­мой работодателем информации:

· об используемых в производственном процессе химических веществах (химический состав, молекулярная масса, летучесть и др.). их соответствии сертификатам, ТУ, ГОСТам;

· о химических реакциях на всех этапах технологического процесса, возможности образования промежуточных и по­бочных продуктов, качественном составе продуктов дест­рукции, гидролиза, пиролиза и других превращений;

· о возможности сорбции химических веществ на частичках пыли, строительных конструкциях, оборудовании и после­дующей десорбции.

При выделении в воздушную среду нескольких химических веществ или сложной смеси известного и относительно посто­янного состава контроль загрязнений воздуха допускается про­водить как по ведущей (определяющей клинические проявления интоксикации), так и по наиболее характерной для данной смеси компоненте.

При выделении в воздушную среду сложного комплекса веществ не полностью известного состава работодатель предостав­ляет информацию об идентификации выделяющихся компонентов по результатам хромато-масс-спектрометрии или других современных исследований. На основании анализа расшифровки состава газовыделений выявляют гигиенически значимые (ведущие и наиболее характерные) компоненты, по которым проводить контроль воздуха.

Ведущий производственный фактор — фактор, специфическое действие которого на организм работника при комбинированном или сочетанном действии проявляется в наибольшей мере.

Отбор проб воздуха проводят в зоне дыхания работника либо с максимальным приближением к ней воздухозаборного устройства (на высоте 1,5 м от пола).

Нарушения технологического процесса, неисправное состоя­ние или неправильная эксплуатация оборудования и всех преду­смотренных средств предотвращения загрязнения производст­венной атмосферы (вентиляция, укрытия) должны быть устране­ны либо отмечены в протоколе измерения. После устранения нарушений или неисправности вновь проводят измерение кон­центраций.

При составлении конкретных планов отбора проб воздуха са­нитарный врач по гигиене труда исходит также из требований, предъявляемых к методам контроля, которые должны обеспечи­вать избирательное определение вредного вещества на уровне не выше 0,5 ПДК этого вещества в присутствии сопутствующих примесей с суммарной погрешностью, не превышающей ±25 %.

Аппаратура и приборы, используемые при санитарно-химических исследованиях, подлежат проверке в установленном по­рядке.

При выборе конкретных методов контроля необходимо руко­водствоваться методическими указаниями (МУ, МУК) относи­тельно содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны (см. выше), утвержденными Минздравом РФ (до 1996 г. — Госком-санэпиднадзором РФ).

Описание каждого химического метода определения включа­ет раздел "Отбор проб воздуха", который регламентирует способ отбора проб, скорость протягивания воздуха и объем воздуха, необходимый для определения 0,5 ПДК исследуемого вещества. Длительность отбора одной пробы воздуха зависит от метода анализа и концентрации веществ в воздухе рабочей зоны.

Время отбора проб воздуха не должно превышать продолжи­тельность стадии (операции) или всего изучаемого процесса. Ес­ли продолжительность их не позволяет отобрать последователь­но необходимое количество проб, то отбор следует продолжить при повторении данной стадии процесса. Если стадия техниче­ского процесса слишком коротка для отбора нужного для анали­за количества воздуха, то отбор пробы на тот же фильтр или ^Б поглотитель следует продолжить при повторении операции- «а производствах с длительными стадиями технологического процесса последовательный отбор проб следует проводить с учетом начала, середины и конца процесса, а также продолжительности выделения наибольшего количества вредного вещества.

правильность выбора способа отбора проб в первую очередь определяется агрегатным состоянием вещества в воздухе (пар, газ, аэрозоль) и его растворимостью в различных растворителях. К виде газов в воздухе присутствуют вещества, находящиеся в обычных условиях в газообразном состоянии (например, амми-⁰ дивинил, озон), в парообразном состоянии — вещества, представляющие собой жидкости с температурой кипения до 230—250 °С (ароматические углеводороды, кислоты, низшие ациклические спирты и др.), а также некоторые твердые вещест­ва обладающие сравнительно высокой летучестью (гексамети-лендиамин, йод, камфора и др.).

Некоторые жидкости с высокой температурой кипения и умеренно летучие твердые вещества в зависимости от условий производства (технологические процессы с нагреванием и без него) и способов применения могут находиться в воздухе одно­временно в виде паров и аэрозолей. Это наблюдается, например, при охлаждении паров, выделяющихся в воздух при высоких температурах, при этом пары в значительной мере конденсиру­ются, образуя аэрозоль конденсации (дибутилфталат, капролактам, фталевый ангидрид и др.). Кроме того, одновременное при­сутствие в воздухе паров и аэрозолей возможно при значитель­ной летучести дисперсной фазы аэрозоля, образующегося при распылении растворов или твердых веществ (например, пульверизационная окраска). В этих случаях для предварительной оценки загрязнения воздуха парами летучих и малолетучих со­единений необходимо подсчитать летучесть в миллиграммах на 1 л — максимальную концентрацию паров, выраженную в еди­ницах массы на объем при данной температуре, по следующей формуле:

16 • Р • М

L =

276 + t

где Р — упругость насыщенного пара при данной температуре, мм рт. ст.; М —молекулярная масса; t — температура, °С.

В том случае, если летучесть вещества при 20 °С, по данным расчета, значительно ниже (в Ю раз и более) его ПДК, то нали­чием паров в воздухе можно пренебречь и отбирать пробы лишь Для определения аэрозоля; при значительном превышении ПДК (^в 50 раз и более) пробы отбирают только для определения паров.

Отбор проб воздуха можно производить в стеклянные сосуды и пластмассовые мешки, жидкости, сорбенты и фильтрующие материалы.

Отбор проб в стеклянные сосуды. Отбор осуществляют с помощью стеклянных пипеток с двумя кранами или бутылок, которые заполняют обменным или вакуумным спосо­бом. В настоящее время этот метод используют довольно редко, обычно при газохроматографическом анализе, когда объем проб
может не превышать 1 — 100 мл. При других методах анализа л
определения веществ на уровне ПДК или 0,5 ПДК требует
отобрать 2—5 л воздуха и более.

Отбор проб воздуха в пластмассовые мещки В последнее время предпочтение отдают методу отбора проб мешки из полимерной пленки любого объема от 1 до 100л снабженные резиновыми шлангами с винтовыми зажимами' Мешки позволяют отбирать большие объемы воздуха, имею малую массу и более долговечны. Мешки заполняют воздухом с помощью мехов, покрытых инертной пленкой, чтобы исключить соприкосновение отбираемого воздуха с резиной и коррозируюшими материалами.

Отбор проб воздуха в жидкости. Наибольшее рас­пространение получил способ отбора проб в жидкости, поме­шенные в стеклянные абсорберы (поглотители): анализируемые вещества растворяются в этих жидкостях, которые являются не­органическими и органическими растворителями, или вступают с ними в химическое взаимодействие. Эффективность поглоще­ния в жидкости зависит от конструкции поглотителей. Наиболь­шей эффективностью обладают абсорберы со стеклянными по­ристыми пластинками, абсорберы Рихтера и другие, имеющие пропускную способность до 30 л/мин и более. Отбор в жидкие среды не только обеспечивает возможность накопления вещест­ва, но и упрощает обработку образца перед проведением анали­за, который, как правило (в случае высоких требований к точно­сти), проводят в жидкой фазе (фото- или электрохимические анализы).

Отбор проб воздуха в сорбенты. В последнее вре­мя для поглощения паров и газов из воздуха широко используют твердые сорбенты с большой поверхностью: силикагель, активи­рованный уголь и др.

Из твердых сорбентов чаще применяют активированный уголь, который способен эффективно задерживать (до 99,9 %} большинство органических паров при скорости протягивания воздуха до 2 л/мин. При низких температурах воздуха для отбора химических веществ целесообразно применять силикагель.

В ряде случаев для поглощения токсичных паров и газов при­меняют цеолиты, графитную сажу, полимерные и непористые сорбенты (карбонат калия, сульфат меди, хлорид кальция и ДР->> в которых десорбция может протекать значительно легче.

С целью разделения компонентов парогазовой смеси в процессе отбора проб, например углеводородов, используются изби­рательные сорбенты — синтетические молекулярные сита —цеолиты.

Быстрым и эффективным способом отбора проб является поглощение газов и паров пленочными сорбентами, которые представляют собой стеклянную крышку (размер 3—5 мм),

Таблица 10.1. Характеристика волокнистых фильтров для улавливания высокодисперсных аэрозолей

 

Т||П фильтра	Фильтрующий материал	Полимер в ультратонких волокнах	Отношение к кислотам и щелочам	Отношение к влаге
дф-ХП-20 АфА-ХП-20 дфА-ХА-20	ФПП-15-1,5 НЭЛ-3 ФПА-!5-2,0	Перхлорвинил * Ацетил целлюлоза	Стоек » Не стоек	Гидрофобен » Гидрофилен

 

обработанную пленкообразующим раствором и помещенную в стек­лянную трубку длиной 17—20 см и диаметром 7 мм. Принцип работы сорбционной трубки основан на способности веществ взаимодействовать с пленкой вязкого сорбирующего раствора при прохождении воздуха через трубку.

Отбор проб воздуха в фильтрующие материа­лы. Для улавливания из воздуха высокодисперсных аэрозолей — дымов, туманов, пыли — применяют различные фильтрующие волокнистые материалы. Наибольшее распространение получи­ли фильтры из тонких полихлорвиниловых волокон (фильтр АФА). Фирма "Изотоп" выпускает различные виды фильтров АФА для химического анализа (табл. 10.1).

Аналитические аэрозольные фильтры АФА обладают высокой задерживающей способностью и термостойкостью. Максималь­ная производительность фильтров с рабочей поверхностью 20 см составляет 140 л/мин. Величина проскока по стандартному мас­ляному туману при скорости фильтрации 40 см/с не более 10 %.

Не менее эффективны в плане улавливания аэрозолей фильт­ры из ультратонкого стекловолокна. Они термостойки (до 500 °С) и устойчивы к действию кислот, щелочей и других реагентов, а также малогироскопичны.

Для одновременного улавливания из воздуха паров и аэрозо­лей применяют аэрозольно-сорбционно-угольные фильтры (АФАС-У). Они сделаны из волокнистого фильтрующего мате­риала (ФП), импрегнированного тонкодисперсным активированным углем ОУ-А или БАУ. Эти фильтры одновременно поглощают из воздуха многие органические пары и аэрозоли при скорости потока воздуха до 15 л/мин.

Используют также фильтры, импрегнированные твердым сорбентом с добавкой химических реагентов: фильтры АФАС-Р •— для улавливания паров ртути, фильтры АФАС-И — для улавливания паров йода. В основе поглощения веществ этими фильтрами лежат хемосорбционные процессы, сопровождающиеся химическим взаимодействием поглощаемого пара и соответствую его реагента, нанесенного на сорбент. Для отбора проб фильтры закладывают в специальные патроны — фильтродержатели," изготовленные из дюралюминия, стали или пластмасс с рабочей поверхностью 10, 18 и 20 см.

Таблица 10.2. Основные технические характеристики аспираторов, выпускаемых в России

Параметры	М-822	ЭА-1	ЭА-1А	ЭА-2	ЭА-2С	ЭА-3	«Компонент»
Число каналов
Диапазон измерений расхода в каждом канале, л/мин
Основная приведенная погрешность измерения расхода воздуха, %
Масса, кг
Длительность рабочего цикла
Режим работы
Измеритель расхода или объем воздуха

 

Приборы и аппараты для отбора проб возду­ха представляют собой аспирациейные устройства: электроас­пираторы различных марок и другие устройства, имеющие побу­дители расхода (ротационные воздуходувки и диафрагмальные насосы) и расходомерные устройства (ротаметры, реометры, га­зовые часы; табл. 10.2).

⇐ Предыдущая13141516171819202122Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: