Ауаның ластануы

Ауаның  ластануы

 Атмосфералық  ауаның құрамында жеңіл ілесіп жүретін табиғи және жасанды шаң – тозаңдар болады. Олардың табиғи түрінде космостық тозаң, вулкан топырағы, жердің шаңы, теңіз шаңы және орман өртінен шыққан шаңдар жатады.     Космос тозаңы метеориттердің жануынан шығады, өте ұсақ, жерге баяу отырады, мөлшері өте аз (0,0001%).     Вулкан топырағы көп аумақты қамти алады және ауада ұзақ уақыт ілесіп жүре береді. Сондықтан ол ауаны ластауда көп территорияға жайылады, бірақ вулкан атқылауы сирек болатындықтан адам үшін аса қауіпті емес.     Ауаның ластануына топырақ пен өсімдік тозаңдары кең әсер етеді. Ауадағы топырақ шаңы 70-80% кремний тотығы бар минерал қопалардан тұрады. Өсімдік тозаңдары денсаулыққа айрықша зиянды болып келеді, өйткені ағза аллергиялық жағдайға душар болады (поллиноз, ринит, т.б.).     Ауа шаң – тозаңдардан тазарып тұру қабілетіне ие, бұған ауаның конвекциялық қозғалысы жәрдем береді. Ауаның тазаруына ірі-ірі шаңдардың өздігінен отыруы (седиментация), жаңбыр мен қардың жаууы көмектеседі.     Ауаның табиғи ластануынан жасанды (антропогендік) ластануы қауіпті. Егер XX – ғасырдың басында өндірістік орындар ауаға 19 табиғи элемент бөліп шығарса, қазіргі кезде олардың саны 100 ден асып кетті, көпшілігі өте улы, ағзаға гонадотоксикалық, эмбриотоксикалық және канцерогендік зияны бар.   

Ауадағы  ластаушыларды анықтайтын әдістер мен аспаптар. Қазіргі таңда ауаны ластайтын алуан түрлі заттардың химиялық  құрамын анықтау аса сезімтал және дәл зерттеу әдістерінің көмегімен іске асырылады. Ол үшін спектрофотометр, газ хромотографы, хро-мато-масс-спекторметр сияқты, олармен жұмыс жасауды және қызметін білетін инженер-мамандар қажет ететін күрделі құралдар қолданылады. Практика жүзінде өндіріс кәсіпорындары ауасының құрамындағы 14 химиялық заттарға жедел зерттеме жүргізетін қарапайым құрал – УГ-2 газоанализатор қолдануға болады. Осы құралдың көмегімен ауа температурасы 10-30 С, ылғалдығы 90% және  шаңдығы 40мг/м3   аспайтын  жағдайда 2-10 мин. ішінде күкірт ангидриді, ацетилен, көмір  қышқылы, күкірт қышқылы, хлор, аммиак, азот қышқылы, бензин буы, толуол, ксилол, ацетон, этил эфирі және мұнай  көмір қышқылдарын анықтайды. Бұл газоанализатордың жұмыс істеу принципі құрамында зиянды қоспалары бар ауа әйнек түтік арқылы өткенде, осы түтіктің индикаторлы зат бағанасының боялу ұзындығына негізделген.  Боялған бағананың ұзындығы анықталатын зат концентрациясына пропорционалды. Бағана ұзындығы өлшенетін құралдың шкаласы 1м3 –ке миллиграммен бөлінген. Газоанализатор барлық патрондарға ортақ ауа соратын қондырғыдан, өлшегіш шкаладан, индикаторлық түтіктен, сүзгіш патрондардан, реактив жинағынан және индикаторлық түтік пен сүзгіш патрондар даярлауға қажетті керек-жарақтардан тұрады. Индикаторлық түтік  арқылы ауа соратын қондырғы құрал ішінде орналасқан. Оның негізгі бөлшегі созылмалы жағдайда ұстап тұру үшін ішінде пружинасы бар резеңке сильфон болып табылады. Индикаторлық түтік  арқылы ауа сору алдымен шток арқылы сильфонды қысқан соң барып іске асырылады. Зерттеме кезіндегі сорылатын ауаның мөлшері шток басының астындағы шектерде белгіленген: 250 мл – күкірт қышқылы, аммиак және азот қышқылы үшін; 300 мл - хлор үшін; 320 мл – этил эфирінің булары үшін; 175 мл – бензин булары, бензол, толуол және ксилол үшін. Көмір қышқылы құрамын анықтау әдісі. Зерттеме жүргізілетін жерде құралдың қақпағын ашып, тежегіш (стопор)  пен тығынды кері шегіндірген соң, шток қондырылады. Тежегіш (стопор) зерттелетін газ атауы мен сорылатын ауа мөлшері  көрсетілген шток ішіндегі  арнада сырғанауы керек.  Шток басын қол күшімен басып сильфонды қысқан кезде,  тежегіш (стопор)  автоматты түрде шток арнасының жоғарғы кеңістігінде қажетті мөлшерді көрсетеді. Түтік ішіне сургуч қиқымдарын түсірмей, қорғағыш қалпақтардан индикаторлық түтікті қырғыш көмегімен босатады. Егер индикатор ұнтағы бағанасы мен пыж арасында саңылау қалса, оны қаданы (штырьды) басу арқылы жояды. Содан соң индикаторлық түтіктің бір ұшын сильфонмен байланысқан резеңке түтікпен жалғастырып,  тежегішті (стопорды) қолмен шеттетеді, ал екінші қолмен индикаторлық түтіктің бос ұшын зерттейтін ауаға қарай бағыттайды. Мысалы,  темекі түтінімен ластанған ауа. Шток қозғала бастағаннан кезде, қолды тежегіштен алады. Осы мезетте индикаторлық түтікке ауа сорыла бастайды. Шток қимылы тоқтаған және тежегіш төменгі кеңістікке енген соң, біраз кідіру керек. Себебі сильфондағы қалдық вакуумның салдарынан  ауаның өтуі әлі де жалғасын табады. Одан соң индикаторлық түтікті резеңке түтіктен ажыратып, сол мезетте  сәйкес шкала бойынша анықталатын заттың (көмір қышқылы) концентрациясын (шоқталуын) индикаторлық түтік боялған бағанасының  төменгі шегі өткізіліп жатқан ауаның мөлшері көрсетілген шкаланың нөлдік бөлшегімен сәйкес келетіндей етіп өлшейді. Түтіктің боялған бағанасының  жоғарғы шегі шкалада зат концентрациясын көрсетеді. кестесінде атмосфералық ауа мен жұмыс аймағы ауасының құрамындағы кейбір химиялық заттардың шектеулі жол берілетін концентрациясы (ШЖК) берілген. Кәсіпорын аймағы ауасының құрамындағы шаң-тозаң құрамын анықтауда 1,5 метр биіктікте (тыныс алу аймағына сәйкес келеді),  жұмыс орнына жақын  жердегі ауа алынады. Цехтағы шаң-тозаңның таралуын бағалау үшін нейтралды нүктелерден ауа алынады, яғни шаң-тозаң пайда болатын жерден 1-2-3 м.  ары, сонымен бірге аралық жерлерден алынады. Шаң-тозаңдық зерттеулерді  седиментациялық, аспирациялық және ара-тұра есептік болатын гравиметрикалық (салмақтық)  әдіспен өткізеді. Седиментациялық әдістің мәні  -  алдын ала өлшенген пластинкаға шаң-тозаңның табиғи түрде отыруы. өлшенген пластинка  вазелин, май сияқты жабыстырғыш заттармен өңделеді. Біраз уақыт өткен соң, пластинканы өлшеп, шаң-тозаң мөлшерін анықтайды. Бұл әдіс қарапайым, жеңіл, тек динамикада пайдалануға болады. Аспирациялық әдіс ауа мөлшері бірлігіндегі шаң құрамын нақты анықтауға мүмкіншілік беретін, әдетте ауаның мг./мг3 ,  алдыңғы қатарлы әдіс. Зерттеуге қажетт ауа жинау мигунов электр аспираторымен перхлорвинил матасынан жасалған, шаң бөлшектерін ұстап қалатын, химиялық агрессивті ортаға бейім және үлкен жылдамдықта (1 мин. 100 литрге дейін) ауа тартатын  арнайы сүзгіштер арқылы іске асырылады. Ауаның шаңдануын анықтау бойынша жұмыс тәртібі: алдымен аналитикалық таразыға сүзгішті өлшейді; сосын оларды арнайы металдан немесе пластмассадан жасалған воронкалар – аллонждарға орналастырады. Аллонждарды  резеңке шланг арқылы аспираторларға жалғайды. Реометр көмегімен ауа тартудың қажетті жылдамдығын белгілейді, тартылатын ауаның қажетті мөлшері алынғанша күтеді. Содан соң ауа мөлшерін қалыпты жағдайға келтіріп барып, сүзгіш тағы да өлшенеді. Шаңның құрамы бойынша алынған сан ШЖК-мен салыстырылады. Ауа мөлшері бірлігіндегі шаңның санын есептейтін есептік әдіс әлдеқайда сирек қолданылады. Бұл әдіс ауаның аса тазалығын талап ететін алдыңғы қатарлы өндірістерде – жартылай өткізгіштер, электр вакуумдары, фармациевтика өндіруде - қолданылады. Бұл жерде ауадағы әрбір шаң бөлшегі сапасыз өнім шығаруға әкеліп соғады. Бактериалды ластануды анықтайтын әдістері. Жұқпаның ауа арқылы таралуы екі жолмен жүреді: ауа-таму арқылы және шаң арқылы. Алдыңғы жолмен жұқпа сөйлесу, түшкіру, жөтелу кезінде жұғады. Бактерия тасушы немесе сырқат адам түкірігінің ұсақ тамшылары, қақырық сияқты аэрогендік жұқпаны қоршаған айналаға таратады. Екінші жол -  құрамында шаңның патогендік флорасы бар ауаны жұту арқылы. Бұл жол біріншісіне қарағанда аса қатерлі емес, өйткені құрамындағы микроб әлсіз болады. Патогендік микроорганизмдер ылғалды ортада ұзақ сақталатындықтан, жұқпа көзінен ары бірнеше метрге дейін таралатындықтан және өте вирулентті болғандықтан, жұқпаның ауа-таму арқылы берілуі үлкен обалық мағынға ие.Дифтерия мен туберкулездің қоздырғыштары шаң бөлшектерінде 3-6 айға дейін сақталады. Осыған орай, ауа жұқпаларының алдын алу мақсатында, сырқаттарды мезгілінде оқшаулау, бөлмелерді толық аэрациялау,  соңғы дезинфекция, шаңмен күресу, тыныс жолдарын қорғау қажет. қажет болған жағдайда дезинфекция құралдары мен бактерицидтік шамдарды қолдануға болады. Бөлмеде адамдардың ұзақ болуы ауаның бактериялы флорамен ластану дәрежесін көтереді. Дегенмен мөлшер бірлігіндегі бактерия құрамы  обалық көрсеткіш болып саналмайды: бөлмедегі адамдардың барлығы дерлік сау болуы және сапрофитті флораның көзі болуы патогендік флораны бөлмеуі мүмкін. Бұл жайт ауаның бактериалдық ластануы бойынша қасиетін қадағалауға мүмкіншілік бермейді.  Бұл   көрсеткіш тек жалпы санитарлық бағыттық көрсеткіш. Емдеу-аурудың алдын алу мекемелері ерекше орында. Бактериалды ластануды анықтаудың ең қарапайым әдісі – ауадан микроб жасушаларын тығыз, қоректі, стерильді ортаға (Петри табағы) қоршап алып, көбейген колонияларын есептеу. Бұл әдістің атауы – седиментациялау әдісі. Практикалық денсаулық сақтауда санитарлық-бактериологиялық зерттеулер үшін аспирациялық әдіс пайдаланылады. Бұл принцип Кротов құралы жұмысының негізінде .  Ауаның бактериологиялық зерттеуіне арналған Кротов құралы. а) үшкір басты тесік; б) айналмалы диск; в) ауа реометрі Электр моторының және ортада айналатын желдеткіш көмегімен  үшкір басты тесік арқылы құрал ішіне ауа сорғызылады. Үшкір басты тесік Петри табағының бетінде радиус бойынша  тығыз қоректі ортада орналасқан. Табақтың айналуына қарай микробтар қоректі ортаның бетіне біркелкі себіліп шығады. Ауаның жалпы бактериалды ластануын анықтау кезінде құрал арқылы орта есеппен алғанда 2 минут ішінде 50 л. ауа өткізіледі. Аса лас ауамен жұмыс жасай отырып, экспозицияны 1 минутке дейін қысқартады. Микроб аз болған жағдайда оны арттырады. Сапрофиттердің едәуір бөлігі өсім бермейтін таңдамалы қоректі ортамен жұмыс жасағанда, құрал арқылы 250 литрге дейін ауа өткізіледі. СО2 мөлшерін анықтайтын әдістер. Адамдардың жабық орындарда (тұрмыстық, өндірістік, қоғамдық) болуы адамның өмір сүруіне қажетті өнімдердің ауаға бөлініп шығуымен қатар жүреді: СО2 тыныстан шығарылған ауамен, тері сыртынан, лас аяқ киімнен және сырт киімнен бөлінетін ұшқыш органикалық қосындылар (аммиак, күкірт қышқылы және т.б. да антропотоксиндер). Бұл ретте оттегінің құрамы азаяды. Осындай   жағдайда адам ұзақ болса, оның хал-ахуалы, жұмысқа қабілеттілігі төмендейді, ұйқы қысып, басы ауырады және басқа да  функционалдық белгілер пайда болады.  Бұл белгілер кешенін қалай түсіндіруге болады? Бір жағынан атмосфералық ауамен салыстырғанда мөлшері азайған оттегі себеп деуге  болады. Жабық орындардың тығыз жабылмағандығына байланысты және оттегінің атмосферадан бөлме ауасына жеңіл өтетіндігіне байланысты оның төмендеуі 1%-дан аспайды. Адам ағзасы бұндай төменділікке назар аудармайды. Науқас адамдар оттегі құрамының 18%-не назар аударады, сау адамдар  16% төмендеуді белгілейді, ал 7-8%концентрациясында өмір сүру мүмкін емес. Оттегінің бұндай концентрациялары тығыз жабылмаған орындарда болмайды. Дегенмен батып кеткен су асты қайығында, бомбадан сақтану орындарында және басқа да герметикалық жабық жерлерде болуы мүмкін. Осыған орай, тығыз жабылмаған орындарда оттегінің төмендеуі адамдардың хал-ахуалының нашарлауына себеп болатындай мөлшерде болмайды. Онда, мүмкін, себеп көмір қышқылының артық жиналуынан болар? Дегенмен бізге СО2 уытты  концентрациясы 4-5% екендігі белгілі.  Олар тек тығыз жабық орындарда болады. Тығыз жабылмаған орындарда қоршаған ортамен ауа алмасуы жүріп тұратындықтан, мұндай концентрациялар болуы мүмкін емес.  СО2 құрамы жабық орындар үшін санитарлық мағынаға ие. Қосалқы көрсеткіш ретінде ауаның бұзылу деңгейін сипаттайды. Көмір қышқылы құрамының көбеюімен қатар ауаның басқа да  сипаттары өзгеріске ұшырайды: температура мен ылғалдылық жоғарылайды, шаң, микробтар мөлшері өседі, ауаның иондық құрамы өзгереді (ағзаға оң әсерін тигізетін жеңіл теріс иондардың саны азаяды, ал ағзаға теріс әсерін тигізетін ауыр иондар саны өсіп, антропотоксиндер де пайда бола бастайды). Ауаның осы аталған  физикалық өзгеріске ұшыраған қасиеттері  химиялық ластанумен қатар қапырық, ауаның ауырлығы сезімін туғызып, адамның ахуалын нашарлатады. Ауа қасиеттерінің бұндай өзгерістер оның құрамындағы 0,1%-дық СО2  -ге сәйкес келеді. Бұл ауадағы көмір қышқылының концентрациясы жабық орындарда шектеулі жол берілетін мөлшерде, ал сақтану орындарында (яғни тығыз жабық орындарда) оның мөлшері 3%. Соңғы жылдары ауаның санитарлық жағдайын бағалау үшін жабық орындардағы тек СО2 –нің құрамын  анықтау  жеткіліксіз болуда. Ауаға полимерлі құрылыс материалдарынан бөлініп шығатын (фенол, аммиак, формальдегид және т.б.) уытты заттарды анықтау қажеттігі туындап отыр. Прохоров әдісі арқылы бөлме ауасының СО2 -ін анықтау. Бұл әдістің негізінде қарастырылатын ауа мен ашық атмосфералық ауаны салыстыра зерттеу принципі жатыр. Бұл жерде СО2 құрамы – тұрақты сан (қалада – 0,04%, ауылдық жерде – 0,03%). Зерттеме барысы: 20 см3 көлемді шприцке (1№19 сурет) 10 мл. К.лгін түсті сілті ерітіндісін  алады. Оның құрамында 25% 1 тамшы нашатырь спиртіне (10% нашатырь спирті 2 тамшы) 500 мл. дистилляцияланған сужәне 1% фенолфталеиннің спирт ерітіндісінің 2-3 тамшысы бар. Одан соң шприцке зерттелетін ауаны мүмкіндігінше толтыра алады. Ол үшін шприц поршенін қатты тарту қажет.  ауа тартқан кезде шприц ұшын жоғары көтереді. Содан соң шприц тесігін резеңке қапақшамен нығыздап жабады да, 7-8 рет қарқынды сілкілеп, зерттелетін ауаны жұтқыш сұйықтықпен қатыстырады. Бұдан соң қалпақшаны шприц ұшынан шешіп, поршень көмегімен ауаны сыртқа шығарады да, ауаның жаңа порциясын тартады.  Шприцті қалпақшасымен жапқан соң, тағы да қарқынды сілкиді. Бұл процедура көмір қышқыл газының әсерінен сілтінің толық жойылуы салдарынан жұтқыш ерітіндінің түссізденуіне дейін қайталана береді. Ауа жинаудың санын санап отыру қажет. Орынжайлар  ауасының құрамындағы көмір қышқылды есептеуде ашық атмосферадағы СО2 –нің құрамы зерттелетін ауада қаншалықты көп болса, соншалықты шприцпен алатын ауада аз мөлшерде.  Шприцтегі сілтіні түссіздендіру үшін  төмендегідей пропорция құраймыз: Х   =     N          0.04%                     n бұл жерде n – орынжайда ауасының алынған мөлшері, N – атмосфера дан алынған ауа мөлшері.

Шаңмен күресте ауа алмастыруды есептеу мына формуламен есептеледі мг/м ³                                           Gп                   α   =  β ―――――――                                     Cпдк  - Cп β – шаңның бөлмеде біркелкі емес таралуының ескеретін коэффициент. Gп  - шаң салмағы мг/м. Cпдк  - жұмыс орнында рұқсат етілген шаң концетрациясы, мг/м ³. Cп    - келуші ауадағы зинды щаң концетрациясы, мг/м ³.

Өндірістік аэрозольдер – бұл аэродисперсті жүйелердің түрі, олар өндірістік кәсіпорындардың жұмысы салдарынан туындайды, ауа дисперсті орта болып табылады, ал дисперсті фаза ретінде – қатты және сұйық бөлшектер.

 Дисперстілік – аэрозольді  бөлшектердің маңызды сипаттамасы.

Пайда болуына байланысты дезинтеграцияланатын ( ұсақталатын) және конденсацияланатын аэрозольдер болып бөлінеді. Аэрозольдерге қатысты біртұтас классификация жоқ.

 Дезинтеграцияланатын  аэрозольдер фиброгенді әсер  етеді, сондықтан шаңды бронхиттер  мен пневмокониоздар тудырады. Шаңның  құрамында 10% - көп бос кремний  екі оксиді болса, оларды жоғары  және шамалы фиброгенді шаң  деп атайды, егер де жоғарыда  аталып кеткен көрсеткіштен төмен  болса, әлсіз фиброгенді деп аталады. Аэрозольдермен байланысқан токсикалық  заттар адам ағзасында жедел  және созылмалы уланулар мен  аллергия туғызады.

 Шаң органикалық және  бейорганикалық болады. Аэрозольдерді  нормалау үшін гравиметриялық  көрсеткіштерді қолданады – зат  массасы бойынша, 1 м³ ауадағы. Бір  реттік және орташа ШРЕК –  ті шаңдар болады. 1998ж – дан  бері аэрозоль ШРЕК – рі  фиброгенді әсері бар орташа  деп саналады.

Жұмыс аймағының газдануы да, гравиметриялық әдіспен өлшенеді. Шаңдану мен газдануды бағалау ШРЕК көрсеткіштерімен қатар жүреді. Қорғаныс шаралары, өндірістік аэрозольдерден ұжымдық (технологиялық үрдістерді, құрылғыларды, вентиляциялық жүйелерді дамыту және кәсіби топтар бойынша шаңды ауырлықты санау) және жеке (шаңды ауырлықты санау, қауіпті және агрессивті заттардан қорғану үшін арнайы киім мен респираторлар қолданылады). Жоғарыда айтылған қорғаныс шараларынан басқа, фильтрлейтін және изоляцияланатын противогаздар қолданылады.

Жұмыс аймағы мен өндірістік бөлме ауасының шаңдануы.

Ауада қалқып жүретін қатты және сұйық заттардың өте ұсақ бөлшектері. Шаңның құрамында 10% (Si02) болады. Қатты денені механикалық ұсақтау кезінде пайда болатын дисперсті бөлшек (бөлшектеу, кесу, тегістеу, жылтырату, тасымалдау, және басқа да химиялық процесстер). Шанның классификациясы 3ке бөлінеді: по происхождению, по способу образования, по дисперсности.Дисперсия бойынша шаңның классификациясы:

Өндірістікшаңныңқауіптілігі:

Бөлме ауасының шаңдануы күресудің тиімді жолы аэрациялау (желдету) және ылғалды тазалау ал бактериялық ластанумен күресі – балалардың мұрын – жұтқыншағын санациялау болып табылады. Ауаның шаңмен және бактериялармен ластануымен күрестің қосымша шараларына ауаны белсенді инсоляциялау, шаңды сүрту, шаңсорғыш арқылы шаңды сору, 0,5%дісімен еденді жуу жатады.

Шаңның адам ағзасына әсері:

- уландырғыш (марганец, свинец, мышьяк, хром және т.б.)

- түршіктендіретін (известь, щелочь, древесная жәнет.б.)

- аллергиялық

- канцерогенді (күйежәнет.б.)

- Созылмалыкесел

- Тері мен тынысалуорганныңкеселденуі

- пневмокониоз, шаңды бронхит

Ауаның шаңмен ластануын гигиеналық сараптау:

Шаңның мөлшері

Шаңның дисперсті түрі

Адамдар ұзақ болатын жабық бөлмелердегі ауа тазалығының санитарлық көрсеткіші болып бөлмедегі көмірқышқыл газының мөлшері саналады. Көмірқышқыл газының 0,1%-тен жоғары концентрациясында ауадағы басқақ оспалардың мөлшері және оның физикалық параметрлеріг игиеналық нормативтерден асып кететіндігі дәлелденген. Бірақ көмірқышқыл газының концентрациясы ауаның әр қилы қоспалары мен немесе атмосфера ауасындағы қоспалармен немесе өнеркәсіптік процестерде шыққан қоспаларымен ластанғанын көрсетпейді. Ауаның иондық құрамының өзгеруі адамға жақсыә серетуші жеңіл иондардың ауыр иондарға ауысуымен байланысты. Бұл өзгеріс осы жеңіл иондарды тыныс алу жолдарымен, су буларымен, шаң бөлшектерімен т.б. адсорбциялану нәтижесінде   жүреді.