Государственное санитарно-эпидемиологическое нормирование Российской Федерации

2.2.5. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ

ОРГАНИЗАЦИЯ ЛАБОРАТОРНОГО КОНТРОЛЯ СОДЕРЖАНИЯ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ ПРЕДПРИЯТИЙ ОСНОВНЫХ ОТРАСЛЕЙ ЭКОНОМИКИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ

УКАЗАНИЯ

МУ 2.2.5.2810-10

ИЗДАНИЕ ОФИЦИАЛЬНОЕ

МОСКВА

2011

Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

2.2.5. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ

Организация лабораторного контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны предприятий основных отраслей экономики

Методические указания МУ 2.2.5.2810—10

МУ 2.2.5.2810—10

бует оценки условий труда как по максимальным, так и по среднесменным концентрациям, при этом в итоге класс условий труда устанавливают по более высокой степени вредности.

Таблица 3

Классы условий груда в зависимости от содержания в воздухе рабочей зоны вредных веществ (превышение ПДК, раз), Р 2.2.2006—05

Вредные вещества* Класс условий труда допусти мый вредный опасный*’ 2.2 3.1 3.2 3.3 3.4 4 Вредные вещества 1—4-го классов опасности, за исключением перечисленных ниже <пдкм < пдксс 1,1—3,0 1,0—3,0 3.1— 10,0 3.1— 10,0 10.1— 15,0 10.1— 15,0 15,1—20,0 > 15,0 >20,0 Особенности действия на организм Вещества опасные для развития острого отравления С остронаправленным механизмом действия, хлор, аммиак <пдкн 1,1—2,0 2,1—4,0 4,1—6,0 6,1—10,0 > 10,0 Раздражающего действия <пдкм 1,1—2,0 2,1—5,0 5,1—10,0 10,1—50,0 >50,0 Канцерогены, вещества, опасные для репродуктивного здоровья человека < пдксс 1,0—2,0 2,1—4,0 4,1—10,0 >10,0 - Аллергены Высокоопасные <пдкм - U—3,0 3,1—15,0 15,1—20,0 >20,0 Умеренно опасные <пдкм 1,1—2,0 2,1—5,0 5,1—15,0 15,1—20,0 >20,0 Противоопухолевые лекарственные средства, гормоны (эстрогены) + Наркотические анальгетики +

При одновременном присутствии в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия с эффектом суммации (прилож. 3) рассчитывают сумму отношений фактических концентраций каждого вещества к величине соответствующей ПДК. При допустимых условиях труда полученная величина не должна превышать единицу. Если полученный результат больше единицы, то класс вредности условий труда устанавливают по кратности превышения единицы по той строке табл. 3, которая соответствует характеру биологического действия веществ, составляющих комбинацию, либо по первой строке этой же таблицы.

При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны двух и более вредных веществ разнонаправленного действия класс условий труда для химического фактора устанавливают по веществу, концентрация которого соответствует наиболее высокому классу и степени вредности. При наличии в воздухе любого числа веществ, уровни которых соответствуют классу 3.1, степень вредности условий труда не увеличивается.

При наличии трех и более веществ с уровнями класса 3.2 необходимо оценить условия труда по следующей степени вредности - 3.3, два и более вредных веществ с уровнями класса 3.3 переводят условия труда в класс 3.4. Аналогичным образом осуществляется перевод из класса 3.4 в 4-й класс - опасные условия труда. Если одно вещество имеет несколько специфических эффектов (канцероген, аллерген и др.), оценка условий труда проводится по более высокой степени вредности.

При работе с веществами, проникающими через кожные покровы, класс условий труда устанавливают в соответствии с табл. 3 по строке «Вредные вещества 1—4-го классов опасно-

10

МУ 2.2.5.2810—10

сти». Для таких химических веществ установлен норматив ПДУ - предельно допустимый уровень загрязнения кожных покровов.

Класс условий труда и степень вредности при профессиональном контакте с аэрозолями преимущественно фиброгенного действия (АПФД) определяют исходя из фактических величин среднесменных концентраций АПФД и кратности превышения среднесменных ПДК (табл. 4)-

Таблица 4

Классы условий труда в зависимости от содержания в воздухе рабочей зоны АПФД, пылей, содержащих природные и искусственные волокна, и пылевых нагрузок на органы дыхания (кратность превышения ПДК и КПН) (Р 2.2.2006—05)

Класс условий труда Аэрозоли допустимый вредный опасный"' 2.2 3.1 3.2 3.3 3.4 4 Высоко- и умеренно фиброгенные АПДФ*, пыли, содержащие природные (асбесты, цеолиты) и искусственные (стеклянные, керамические, углеродные и др.) минеральные волокна <пдк <кпн 1,1—2,0 2,1-4,0 т о о > 10,0 - Слабофиброгенные АПДФ** <пдк <кпн 1,1—3,0 3,1—6,0 6,1—10,0 >10,0 —

Примечания: * высоко- и умеренно фиброгенные пыли (ПДК < 2 мг/м3); ** слабофиброгенные пыли (ПДК > 2 мг/м3); *** органическая пыль в концентрациях, превышающих 200—400 мг/м3, представляет опасность пожара и взрыва__

Пылевая нагрузка на органы дыхания работника рассчитывается исходя из фактических среднесменных концентраций АПФД в воздухе рабочей зоны, объема легочной вентиляции (зависящего от тяжести труда) и продолжительности контакта с пылью

ПН = К х N х Т xQ, где

К - фактическая среднесменная концентрация пыли в зоне дыхания работника, мг/м³;

N- число рабочих смен, отработанных в календарном году в условиях воздействия АПФД,

Г - количество лет контакта с АПФД;

Q - объем легочной вентиляции за смену, м³

Для расчета пылевой нагрузки используются следующие усредненные величины объемов легочной вентиляции, которые зависят от категорий работ согласно СанПиН 2 2 4 548—96 «Ги-гиенические требования к микроклимату производственных помещений», для работ категории 1а—16 объем легочной вентиляции за смену 4 м³, для работ категории Па—Нб—7 м³, для работ категории III - 10 м³

Полученные значения фактической ПН сравнивают с величиной контрольной пылевой нагрузки (КПН), под которой понимают пылевую нагрузку, сформировавшуюся при условии соблюдения среднесменной ПДК пыли в течение всего периода профессионального контакта с фактором. Контрольная пылевая нагрузка для высоко- и умеренно фиброгенных пылей, рассчитанная из величины ПДК 2 мг/м³, 25 лет стажа работы и 250 рабочих смен в году составляет 120 г Этот же показатель для слабофиброгенных пылей равен 600 г (расчет из величины ПДК 10 мг/м³, 25 лет стажа работы и 250 смен в году); КПН для асбестсодержащих пылей - 60 мг/м³ (при работе в течение 25 лет и 250 смен в год) В зависимости от поставленной задачи КПН может быть рассчитана как персонально для работника, так и для профессиональной группы При соответствии фактической пылевой нагрузки контрольному уровню условия труда относят к допустимому классу и подтверждают безопасность продолжения работы в тех же условиях. Кратность превышения контрольных пылевых нагрузок указывает на класс вредности условий труда по данному фактору (табл 4)

11

МУ 2.2.5.2810—10

4.2. Рекомендации по выбору способа отбора проб воздуха с учетом гигиенически значимых характеристик загрязнителя

Отбор проб имеет существенное значение, т. к. результаты самого точного и тщательного выполнения анализа теряют всякий смысл в случае неправильной подготовки к отбору пробы и неверного его выполнения.

Правильность выбора способа отбора проб в первую очередь определяется агрегатным состоянием вещества в воздухе (пар, газ, аэрозоль) и его растворимостью в различных растворителях. В виде газов в воздухе присутствуют вещества, находящиеся в обычных условиях в газообразном состоянии (аммиак, дивинил, озон, и др.). В парообразном состоянии находятся вещества, представляющие собой жидкости с температурой кипения до 230—250 °С. В эту весьма обширную группу входят органические растворители (ароматические углеводороды, хлорированные алифатические углеводороды, низшие эпициклические спирты, кислоты и т. д.). В виде паров присутствуют в воздухе также некоторые твердые вещества, обладающие сравнительно высокой летучестью (гексаметилендиамин, йод, камфора, нафталин, фенол и др.). Некоторые высококипящие жидкости и умеренно летучие твердые вещества в зависимости от условий производства (технологические процессы с нагреванием и без нагревания) и способов применения могут находиться в воздухе одновременно в виде паров и аэрозолей. Это имеет место, например, при охлаждении паров, выделяющихся в воздух при высоких температурах. При этом пары в значительной мере конденсируются, образуя аэрозоль конденсации (дибутилфта-лат, капролактам, фталевый ангидрид, полициклические углеводороды и другие соединения). Одновременное присутствие паров и аэрозолей возможно также при значительной летучести дисперсной фазы аэрозоля, образующегося при распылении растворов или твердых веществ, например, в процессах пульверизационной окраски.

Для предварительной оценки загрязнения воздуха парами летучих и малолетучих соединений необходимо располагать данными о летучести этих веществ. Летучесть - это максимальная концентрация паров, выраженная в единицах массы на объем при данной температуре.

Летучесть можно рассчитать по формуле:

^ _ 1 б • Р ■ М _} мг/дм³, где 273 + t

Р - упругость насыщенного пара при данной температуре, мм рт. ст.;

М- молекулярная масса вещества;

t - температура, °С.

Если летучесть вещества (например, серной кислоты, динонилфталата и др.) при 20 °С значительно ниже ПДК (в 10 раз и более раз), то наличием паров в воздухе можно пренебречь. Отбор проб в этом случае проводят лишь для определения аэрозоля. В то же время при величине летучести значительно выше ПДК (в 50 раз и более) пробы отбирают только для определения содержания паров (например, этилмеркурхлорида).

В условиях производства температура воздуха может колебаться. С изменением температуры среды изменяется упругость насыщенного пара и, следовательно, летучесть вещества. В связи с отсутствием в ряде случаев сведений об упругости паров в справочной литературе приводится формула расчета ориентировочной упругости насыщенных паров при различных температурах (С. Д. Заугольников и др., 1976). Формула выражает корреляционную связь между температурой кипения веществ, относящихся к различным классам соединений, упругостью насыщенного пара и температурой внешней среды:

IgP, = 2,763 - 0,019t_KUn + 0,024 • t, где

Р - упругость насыщенного пара (мм рт. ст.) при t °С;

L-un - температура кипения вещества, °С;

t - температура окружающей среды, °С.

Зная упругость пара, можно рассчитать летучесть вещества с погрешностью ± 30—40 %.

Контроль содержания вредных веществ в воздухе необходимо проводить на наиболее характерных рабочих местах. Если имеется идентичное оборудование или выполняются одинаковые операции, контроль проводится выборочно на отдельных рабочих местах. Данные рабочие места должны быть расположены в центре и по периферии помещения.

12

МУ 2.2.5.2810—10

Отбор проб производят в зоне дыхания работающего либо с максимальным приближением к ней воздухозаборного устройства (на высоте 1,5 м от пола рабочей площадки при работе стоя и 1,0 м - при работе сидя). Если рабочее место не постоянное, отбор проб проводят в точках рабочей зоны, в которых работник находится в течение смены.

При контроле соблюдения максимально разовой концентрации вещества отбор проб осуществляется на рабочих местах с учетом технологических операций, при которых возможно выделение в воздушную среду наибольшего количества вредного вещества.

Периодичность- контроля воздушной среды устанавливается в зависимости от характера технологического процесса (непрерывный, периодический), класса опасности и характера биологического действия химического вещества, стабильности производственной среды, уровня загрязнения воздушной среды, времени пребывания работника на рабочем месте. В зависимости от класса опасности вредного вещества рекомендуется следующая периодичность контроля: для веществ 1-го класса опасности - не реже 1 раза в 10 дней; 2-го класса - не реже 1 раза в месяц; 3-го и 4-го классов - не реже 1 раза в квартал. В зависимости от конкретных условий производства периодичность контроля может быть изменена по согласованию с органами государственного санитарного надзора. При установленном соответствии содержания вредных веществ 3-го и 4-го классов опасности уровню ПДК допускается проводить контроль не реже 1 раза в год (ГОСТ 12.1.005-88).

В случае поступления в воздух рабочей зоны вредных веществ с остронаправленным механизмом действия необходимо использовать быстродействующие и малоинерционные газоанализаторы, с помощью которых обеспечивается непрерывный контроль уровня вещества в воздухе с сигнализацией при превышении ПДК.

Длительность отбора одной пробы воздуха определяется методом анализа и зависит от концентрации вещества в воздухе рабочей зоны.

Суммарное время отбора одной пробы не должно превышать 15 мин, для веществ преимущественно фиброгенного действия - 30 мин. Через равные промежутки времени в течение указанного периода времени отбирают одну или несколько последовательных проб. Результаты, полученные при однократном отборе или при усреднении последовательно отобранных проб, сравнивают с величиной ПДК_М.

Количество проб, отбираемых в течение смены, а также на отдельных этапах технологического процесса в одной точке, зависит от степени постоянства технологического процесса, но не менее трех.

Контроль соблюдения среднесменной концентрации проводят только для тех веществ, для которых установлен норматив - ПДКсс-

Измерение среднесменной концентрации приборами индивидуального контроля проводится при непрерывном или последовательном отборе проб в течение всей смены или не менее 75 % ее продолжительности при условии охвата всех основных рабочих операций, включая перерывы (нерегламентированные), пребывание в операторных и др. Количество отобранных за смену проб зависит от концентрации вещества в воздухе и определяется методом анализа

Кроме того, среднесменную концентрацию можно определить на основе отдельных измерений. Количество проб зависит от длительности отбора одной пробы, числа технологических операций, их продолжительности

При постоянном технологическом процессе отбор проб рекомендуется проводить по схеме, представленной в табл 5

Таблица 5

Схема отбора проб воздуха

Длительность отбора одной пробы Минимальное число проб до 10 с 30 от 10 с до 1 мин 20 от 1 до 5 мин 12 от 5 до 15 мин 4 от 30 мин до 1 ч 3 от 1 до 2 ч 2 более 2 ч 1

МУ 2.2.5.2810—10

Среднесменная концентрация вещества в воздухе рабочей зоны рассчитывается на основе отдельных измерений как средневзвешенная величина за смену. Расчет проводится по формуле:

КА + K₂t₂ + ... + K_nt_n t_t+t₂+ ... + t_n

Kcc - среднесменная концентрация, мг/м³;

К\, К₂, ... К„ - средние арифметические величины отдельных измерений концентраций вредного вещества на отдельных стадиях (операциях) технологического процесса, мг/м³;

t\, t₂, ... t„ - продолжительность отдельных стадий (операций) технологического процесса,

мин.

Кроме того, среднесменная концентрация может быть рассчитана на основе вероятностной обработки результатов отбора проб, возможно использование специальных компьютерных программ для расчета среднесменных концентраций. Подробно методы обработки результатов измерений среднесменной концентрации изложены в Р 2.2.2006—05 «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда».

Периодичность контроля соблюдения среднесменной ПДК устанавливается по согласованию с территориальными органами Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.

4.2.1. Отбор проб воздуха в жидкости, на сорбенты и фильтрующие материалы

Из используемых в химическом анализе способов отбора проб воздуха наибольшее распространение получил отбор в жидкости, помещенные в поглотительные приборы. При отборе в жидкости (неорганические и органические растворители) анализируемые вещества растворяются или вступают в химическое взаимодействие. Эффективность поглощения в жидкости в значительной мере зависит от конструкции применяемых поглотительных приборов. Наибольшей эффективностью обладают поглотительные приборы со стеклянными пористыми пластинками, абсорберы Рыхтера и другие, обеспечивающие интенсивное поглощение при скорости отбора проб от 0,5 дм³/мин до 10,0—15,0 дм³/мин и более. Достоинство этого способа отбора заключается в одновременном накоплении анализируемого вещества. Кроме того, при этом упрощается предварительная обработка образца перед проведением анализа, который в случае высоких требований к точности, как правило, проводится в жидкой фазе, будь это фотометрический или электрохимический анализ.

В последнее время для поглощения паров и газов из воздуха широко используются твердые сорбенты с высокоразвитой поверхностью: силикагель, активированный уголь и другие адсорбенты. Наибольшее распространение из твердых сорбентов получил активированный уголь. Для большинства органических паров эффективность адсорбции их из воздуха активированным углем при скорости протягивания воздуха до 2 л/мин составляет 99,99 %. При низких температурах для отбора химических веществ часто используют силикагель. В ряде случаев для поглощения токсических паров и газов применяют цеолиты, графитированную сажу, полимерные и непористые сорбенты (карбонат калия, сульфат меди, хлорид кальция и др.). Достоинством таких сорбентов является то, что десорбция с них 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 на пленочные сорбенты. Последние представляют собой стеклянные трубки длинной 17—20 см, диаметром 7 мм, заполненные стеклянной крошкой различного диаметра, обработанной пленкообразующим раствором. Принцип работы сорбционной трубки основан на способности веществ взаимодействовать с пленкой вязкого сорбирующего раствора при прохождении через трубку воздуха. Использование сорбционных трубок позволяет производить отбор проб при низких температурах. Достоинством такого отбора является простота транспортирования и

14

МУ 2.2.5.2810—10

хранения проб. В продаже имеются готовые сорбционные трубки, предназначенные для отбора проб конкретного вещества.

Для улавливания из воздуха высокодисперсных аэрозолей - дымов, туманов, пыли - применяют различные фильтрующие волокнистые материалы. Наибольшее распространение получили аналитические аэрозольные фильтры АФА, имеющие высокую задерживающую способность, термостойкость. Они предназначены для улавливания и определения аэрозолей, могут быть использованы при температуре воздуха от -200 до +150 °С в зависимости от материала фильтрующего элемента; допустимая нагрузка по воздуху 7 дм³/мин.

4.2.2. Отбор проб воздуха в стеклянные сосуды

Отбор проб воздуха в стеклянные сосуды для их последующего анализа в лаборатории проводится при газохроматографическом анализе, когда объем пробы может не превышать 1— 100 мл, в то время как обычно для определения содержания вредного вещества на уровне ПДК и ниже другими методами анализа требуется проба воздуха объемом 2—5 л и более. При отборе проб воздуха в стеклянные емкости используют газовые пип.етки с двумя кранами или бутылки. Заполнение указанных емкостей исследуемым воздухом проводят обменным или вакуумным способом.

4.2.3. Аппаратура для отбора проб воздуха

Для отбора проб воздуха используются пробоотборные устройства, аспираторы с различным расходом воздуха, имеются одно- и многоканальные приборы с различным типом питания. Используемые приборы должны быть внесены в «Государственный реестр средств измерений» Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии.

4.3. Общие требования к методикам количественного химического анализа вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Осуществление контроля соблюдения ПДК проводится методами химического анализа, с помощью которых определяют концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны и их соответствие установленным гигиеническим нормативам.

Химический анализ вредных веществ в воздухе слагается из ряда последовательных этапов: отбора пробы воздуха, извлечения анализируемого вещества из отобранной пробы и его количественного определения.

Для веществ, на которые установлены или устанавливаются предельно допустимые концентрации, разработаны методики измерения концентраций вредных веществ, загрязняющих воздух рабочей зоны.

Используемые методики определения веществ в воздухе рабочей зоны должны соответствовать требованиям ГОСТ 12 1 016, ГОСТ Р 8 563.

Методики измерения концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны, применяемые для контроля, должны быть метрологически аттестованы и проверены в экспериментальных и производственных условиях

Методики и средства должны обеспечивать избирательное измерение концентрации вредного вещества в присутствии сопутствующих компонентов на уровне <0,5 ПДК

Суммарная погрешность измерений концентраций вредного вещества не должна превышать ± 25 % при доверительной вероятности 0,95

Результаты измерений концентраций вредных веществ в воздухе приводят к стандартным условиям температуре 293 К (20 °С) и давлению 101,33 кПа (760 мм рт. ст)

Измерения концентраций вредных веществ проводят приборами, прошедшими государственные испытания, внесенными в Государственный реестр и выпускаемыми серийно Приборы должны соответствовать требованиям государственных стандартов Аппаратура и приборы, используемые при санитарно-химических исследованиях, подлежат поверке в установленном порядке

В методиках измерения концентраций вредных веществ должны предусматриваться приборы с выходом на цифровой отсчет или с регистрацией показаний в форме, пригодной для статистической обработки, в т ч с выходом на вычислительные устройства

15

МУ 2.2.5.2810—10

4.4. Современные методы количественного химического анализа воздуха рабочей зоны

Для определения микроконцентраций вредных веществ в воздухе могут применяться хроматографические, хромато-масс-спектрометрические, фотометрические, атомноабсорбционные, электрохимические, флюоресцентный и другие методы анализа.

4.4.1. Фотометрические методы анализа

Фотометрические методы анализа основаны на спектрально-избирательном поглощении потока световой энергии при прохождении его через исследуемый раствор. Окрашенные растворы поглощают излучение в видимой области спектра с длинами волн от 400 до 760 нм, неокрашенные растворы в ультрафиолетовой области спектра при 200—400 нм. Характер и степень светопоглощения излучения зависит от природы вещества и его концентрации в растворе.

Для фотометрического анализа в видимой области спектра используют концентрационные фотоколориметры (КФК). Для измерения оптических плотностей и коэффициентов светопро-пускания жидких и твердых тел в широком диапазоне длин волн от 190 до 2 500 нм, включая ультрафиолетовую и ближнюю инфракрасную область, применяют спектрофотометры (СФ, ИКС).

4.4.2. Хроматографические методы анализа

Из хроматографических методов в настоящее время широкое распространение получил метод газовой хроматографии. Газовая хроматография имеет целый ряд преимуществ по сравнению с другими методами анализа, заключающимися в возможности разделения близких по химическим свойствам веществ, обнаружении веществ со слабо выраженными качественными реакциями, например, NO2, COS и инертных газов, которые идентифицируются по специфическому времени удерживания. Кроме того, для анализа требуется небольшой объем пробы. Метод отличается очень высокой избирательностью и чувствительностью.

Газохроматографические методы анализа заключаются в том, что газообразная или отобранная в растворитель проба воздуха вводится в испаритель прибора - хроматографа, поступает в поток соответствующего газа-носителя и вместе с ним пропускается через колонки с твердыми адсорбирующими поверхностями (адсорбционная хроматография) или с нанесенными на твердые поверхности нелетучими жидкостями (газожидкостная хроматография). При этом отдельные компоненты смеси в соответствии с их коэффициентами распределения между неподвижной (твердой) и подвижной (газообразной) фазами перемещаются в колонке с различной скоростью, выходят из нее раздельными фракциями и могут быть идентифицированы на детекторе как индивидуальные вещества. К числу наиболее распространенных детекторов относятся пламенно-ионизационный и электронно-захватный, обладающий высокой чувствительностью к галогенсодержащим соединениям. Реже используется пламенно-фотометрический и детектор по теплопроводности.

Жидкостная хроматография - метод анализа сложных по составу смесей, в котором подвижной фазой служит жидкость. Метод жидкостной хроматографии применим для разделения более широкого круга веществ, чем газовая хроматография, поскольку позволяет проводить определение нелетучих, термически нестойких и полярных соединений. Для хроматографического разделения определяемых компонентов используются насадочные колонки с внутренним диаметром 1—2 мм, заполненные сорбентом с привитыми функциональными группами. В зависимости от типа определяемого соединения в ВЭЖХ применяются различные виды детекторов - ультрафиолетовый, флуоресцентный, на диодной матрице. Применение современного детектора на диодной матрице существенно расширило возможности жидкостной хроматографии и привело к качественному изменению получаемой информации в процессе хроматографического измерения.

Хромато-масс-спектрометрия - высокочувствительный, селективный метод, позволяющий проводить анализ проб в различном агрегатном состоянии с возможностью идентификации соединений. Основной принцип хромато-масс-спектрометрии заключается в хроматографическом разделении определяемых соединений на капиллярной колонке, их ионизации и детектирова-

16

МУ 2 2 5 2810—10

нии по величине отношения массы к заряду иона, которое осуществляется в масс-спектрометре, играющем роль высокоэффективного детектора. В современных приборах масс-спектрометр сочетают как с газовыми, так и с жидкостными хроматографами Для масс-спектров имеются большие базы данных в виде электронных библиотек, что облегчает задачу идентификации неизвестных соединений в сложных смесях.

Метод тонкослойной хроматографии основан на разделении веществ в зависимости от их различной адсорбционной способности. Разделение проводится в тонком слое сорбента, нанесенном на специальную пластинку. Распределение вещества на пластинке происходит с помощью растворителя Тонкий слой сорбента является неподвижной фазой, растворитель - подвижной фазой Анализируемую пробу наносят на стартовую линию пластинки с помощью микрошприца или микропипетки Пластинку помещают в камеру, содержащую растворитель, который перемещается по слою адсорбента под действием капиллярных сил. Компоненты анализируемой смеси перемещаются по слою вместе с растворителем с различными скоростями. Когда растворитель достигает противоположного конца пластинки, разделение заканчивают, удаляют пластинку из камеры и испаряют растворитель Анализируемые вещества проявляются на хроматограмме в виде зон или пятен

В качестве адсорбента для тонкослойной хроматографии используют силикагель, окись алюминия, ионообменные смолы. Подвижной фазой являются растворители спирты, эфиры, кетоны, ароматические и галогенсодержащие соединения. Основной характеристикой разделения веществ является величина Она определяется отношением расстояния от линии старта

до центра пятна анализируемого вещества (а) к расстоянию от линии старта до линии фронта растворителя (S)

Величина зависит от природы адсорбента, температуры и других факторов.

Количественную оценку окрашенных пятен можно проводить непосредственно на пластинке по площади и интенсивности окраски пятна. Наиболее простой (полуколичественный) способ - измерение площади пятна планиметром и сравнение с площадями стандартов, нанесенных на ту же пластинку. Кроме того, возможно определение концентрации с помощью ден-ситометрических и спектроденситометрических приборов.

Распространен способ определения количества вещества после элюирования его с хроматограммы: слой сорбента вместе с веществом соскабливается с пластинки, вещество экстрагируют органическим растворителем и количественно определяют его на спектрофотометре или флюориметре.

Метод тонкослойной хроматографии достаточно прост в исполнении и, как правило, не требует дорогостоящего оборудования, однако он не обладает высокой чувствительностью и является полуколичественным.

4.4.3. Электрохимические методы анализа

Для анализа металлов и некоторых органических соединений применяется электрохимические методы анализа, например, полярография и инверсионная вольамперометрия. Сущность метода полярографии заключается в получении зависимости силы тока от напряжения при электролизе растворов. Метод применяется для исследования веществ, способных к электрохимическому окислению или восстановлению. В результате чего получается полярографическая волна, соответствующая моменту разряжения вещества. При одновременном присутствии в анализируемом растворе нескольких веществ с различными потенциалами восстановления или окисления на полярограмме получается несколько волн. Высота полярографической волны характеризует концентрацию вещества в растворе.

Потенциал полуволны существенно зависит от фона (постороннего электролита), который применяется для повышения электропроводности раствора, поэтому в справочных таблицах приведены значения потенциала для вполне определенных условий. В качестве фона применяют соли и щелочи одновалентных металлов, кислоты и др.

17

МУ 2.2.5.2810—10

Поляризующими электродами являются: ртутный капельный катод, твердые стационарные и вращающиеся электроды из различных металлов - платины, золота, серебра и др.

Метод инверсионной вольтамперометрии основан на способности элементов электрохимически осаждаться на индикаторном электроде из анализируемого раствора при задаваемом потенциале предельного диффузионного тока, а затем растворяться в процессе анодной поляризации при определенном потенциале, характерном для каждого элемента. Регистрируемая вольт-амперограмма содержит аналитические сигналы (максимальные анодные токи) определяемых элементов.

4.4.4. Методы атомной спектрометрии

Атомная спектрометрия - один из наиболее эффективных современных методов анализа металлов, отличающийся высокой избирательностью, чувствительностью и быстротой исполнения. Существует несколько вариантов метода - атомно-эмиссионная спектрометрия, атомноабсорбционная спектрометрия, атомно-флюоресцентная спектрометрия, ICP - спектрометрия (метод анализа индукционно-связанной плазмы), масс-спектрометрия.

Наиболее широкое распространение получил метод атомно-абсорбционной спектрометрии, основанный на атомизации пробы в воздушно-ацетиленовом пламени или в графитовой печи, и измерении светопоглощения при переходе электрона с основного энергетического уровня на более высокий в результате фотонного возбуждения. Зависимость между светопо-глощением и концентрацией линейна, температура атомизации на поглощение не влияет. Чувствительность пламенного метода атомизации составляет от 0,01 до 10 мг/л, для непламенных методов 0,0001—0,1 мг/л.

В настоящее время атомно-абсорбционные спектрометры выпускают более 30 фирм, в т. ч. и в России, конструкции их постоянно совершенствуются.

4.4.5. Гравиметрические методы анализа

Классический гравиметрический анализ заключается в выделении вещества в чистом виде и его взвешивании. Гравиметрический метод анализа воздуха заключается в весовом определении массы пыли (дисперсной фазы аэрозоля), уловленной из измеренного объема исследуемого воздуха. При гравиметрическом анализе загрязнения воздуха аэрозолями и твердыми частицами производится отбор проб на предварительно высушенные в сушильном шкафу до постоянной массы фильтры марки АФА-ВП с последующим взвешиванием фильтра с пробой. Недостатком метода является его неселективность.

Одним и вариантов гравиметрического метода может быть определение пыли преимущественно фиброгенного действия с помощью пылемера «Прима». Принцип действия прибора основан на прокачке воздуха и осаждении аэрозоля на фильтрах марки АФА-ДП-3 с последующим измерением концентрации пылевого осадка по поглощению Р-частиц, испускаемых закрытым источником p-излучения изотопа Pm-147 типа БИП-10 активностью не более 1 200 МБк.

4.4.6. Автоматические приборы для анализа загрязнения воздуха

Автоматические анализаторы, применяемые для контроля веществ 1-го и 2-го классов опасности, представляют собой прибор, в котором отбор проб воздуха, анализ содержания вредного вещества, регистрация результатов анализа проводятся автоматически.

В настоящее время выпускаются разнообразные газоанализаторы стационарные и переносные для определения предельных, непредельных и ароматических углеводородов, алифатических спиртов, дигидросульфида, аммиака, хлора, диоксида серы, оксида углерода, паров ртути и т. д.

5. Метрологическое обеспечение качества результатов количественного

химического анализа

Необходимым условием обеспечения качества результатов любого количественного химического анализа, в т. ч. исследования загрязнения воздуха рабочей зоны, является контроль в

18

МУ 2 2 5.2810—10

лаборатории наличия условий для проведения анализа Цель внутреннего контроля качества результатов анализа - обеспечение необходимой точности результатов анализа и экспериментальное подтверждение лабораторией своей технической компетентности.

К факторам контроля могут быть отнесены сроки поверки (калибровки) средств измерений, сроки аттестации испытательного оборудования, условия хранения и сроки годности экземпляров стандартных образцов, условия и сроки хранения реактивов, материалов, растворов, образцов проб; соответствие экспериментальных данных, полученных при построении градуировочной характеристики, выбранному виду зависимости, стабильность градуировочной характеристики, условия и правила отбора проб, качество дистиллированной воды и т п.

Элементами системы внутреннего контроля качества являются, оперативный контроль процедуры анализа и контроль стабильности результатов анализа.

Оперативный контроль процедуры анализа проводит исполнитель анализа с целью проверки готовности лаборатории к проведению анализа рабочих проб или оперативной оценки качества результатов анализа каждой серии рабочих проб, полученных совместно с результатами контрольных измерений Оперативный контроль процедуры анализа проводят при внедрении методики, при появлении факторов, которые могут повлиять на стабильность процесса анализа (смена партии реактивов, использование средств измерений после ремонта и т. д ).

Контроль стабильности результатов анализа проводят с целью подтверждения лабораторией компетентности в обеспечении качества выдаваемых результатов и оценки деятельности лаборатории в целом. Контроль стабильности предусматривает периодическую проверку подконтрольности процедуры выполнения анализа

Достоверность выводов о качестве результатов анализа зависит от реализуемой формы контроля стабильности результатов анализа, используемого числа контрольных процедур, частоты их проведения.

В лаборатории должна быть реализована процедура внутреннего контроля качества результатов количественного химического анализа, разработаны инструкции по внутреннему контролю, основанные на использовании действующих нормативных документов

Эффективность использования метода

Использование методических указаний позволяет разработать программу производственного контроля воздуха рабочей зоны, обосновать стратегию при санитарно-гигиенических исследованиях, в т ч. при социально-гигиеническом мониторинге и аттестации рабочих мест по условиям труда

АПФД

гн

гост

квио

кпн

МУ

ОБУВ

ОДУ

пдк

ПДКсс

пдк_м

пн

р

ССБТ

ФЗ

Список условных сокращений

-    аэрозоли преимущественно фиброгенного действия

-    гигиенические нормативы

-    государственный стандарт

-    коэффициент возможности ингаляционного отравления

-    контрольная пылевая нагрузка

-    методические указания

-    ориентировочные безопасные уровни воздействия вещества в воздухе рабочей зоны

-    ориентировочный допустимый уровень

-    предельно допустимые концентрации

-    среднесменная предельно допустимая концентрация

-    предельно допустимая концентрация максимальная (максимально разовая)

-    пылевая нагрузка

-    руководство

-    система стандартов безопасности труда

-    федеральный закон

Основные понятия, используемые в методических указаниях

1. Вредное вещество - вещество, которое при контакте с организмом человека в случае нарушения требований безопасности может вызывать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными

19

ББК 51.21 064

064 Организация лабораторного контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны предприятий основных отраслей экономики: Методические указания.—М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2011.—180 с.

1.    Указания разработаны ФГУН Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека Роспотребнадзора (д-р мед. наук Л. К. Каримова, канд. биол. наук Т. К. Ларионова, канд. хим. наук Н. А. Бейгул, канд. хим. наук 3. Ф. Шарафисламова, Т. М. Зотова, Л. Н. Маврина, И. Р. Шагидуллина, Г. Р. Аллаярова, Г. Ф. Гарифуллина, Р. Р. Яхина, А. Б. Бакиров, Е. С. Почтарева, Л. В. Колесникова, А. М. Магасумов, 3. Ф. Гафурова, Г. Р. Аллаярова, Г. Ф. Адиева, Э. Т. Валеева, С. К. Иванова, Н. С. Кондрова, Н. А. Гареева, С. Р. Мингазова, Е. В. Лозовая); Управлением санитарного надзора Роспотребнадзора (Е. С. Почтарева); ФГУ Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора (С. А. Степанов); Управлением Федеральной службы в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Республике Башкортостан (канд. мед. наук Н. С. Кондрова); ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Башкортостан» (д-р мед. наук Г. Д. Минин, С. К. Иванова, Н. А. Гареева, Н. В. Мурагимова).

2.    Утверждены и введены в действие Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г. Г. Онищенко 28 декабря 2010 г.

3.    Введены впервые.

ББК 51.21

Редактор Е. В. Николаева Технический редактор Г. И. Климова

Подписано в печать 25.05.11 Тираж 200 экз.

Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека 127994, Москва, Вадковский пер., д. 18, стр. 5, 7

Оригинал-макет подготовлен к печати и тиражирован отделом издательского обеспечения Федерального центра гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора 117105, Москва, Варшавское ш., 19а Отделение реализации, тел./факс 952-50-89

© Роспотребнадзор, 2011 © Федеральный центр гигиены и

эпидемиологии Роспотребнадзора, 2011

методами как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений (ГОСТ 12.1.007-76).

2.    Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредного вещества в воздухе рабочей зоны - концентрация вредного вещества, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч и не более 40 ч в неделю в течение всего рабочего стажа не должна вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений. Воздействие вредного вещества на уровне ПДК не исключает нарушение состояния здоровья у лиц повышенной чувствительности (ГОСТ 12.1.005-88, Р 2.2.2006—05). ПДК устанавливаются в виде максимально разовых и среднесменных нормативов.

3.    Среднесменная предельно допустимая концентрация (ПДК_СС) - концентрация, полученная при непрерывном или прерывистом отборе проб воздуха при суммарном времени не менее 75 % продолжительности рабочей смены или концентрация, средневзвешенная во времени длительности всей смены в зоне дыхания работающих на местах постоянного или временного их пребывания (усредненная за 8-часовую рабочую смену) (ГН 2.2.5.1313—03, Р 2.2.2006—05).

4.    Предельно допустимая концентрация максимальная (максимально разовая ПДК_М) -

концентрация вредного вещества при выполнении операций (или на этапах технологического процесса), сопровождающихся максимальным выделением вещества в воздух рабочей зоны, усредненная по результатам непрерывного или дискретного отбора проб воздуха за 15 мин для химических веществ и 30 мин - для аэрозолей преимущественно фиброгенного действия (ГОСТ 12.1.005-88, Р 2.2.2006—05).

5.    Ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ) - временный ориентировочный гигиенический норматив содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Величина ОБУВ обосновывается путем расчета по параметрам токсикометрии и физикохимических свойств на основе корреляционно-регрессионной зависимости или путем интерполяции и экстраполяции в рядах близких по строению соединений (Англо-русский глоссарий избранных терминов по профилактической токсикологии. М., 1982).

6.    Вещества с остронаправленным механизмом действия - это вещества, опасные для развития острого отравления при кратковременном воздействии вследствие выраженных особенностей механизма действия: гемолитические, антиферментные (антйхолинэстеразные, ингибиторы ключевых ферментов, регулирующих дыхательную функцию и вызывающих отек легких, остановку дыхания, ингибиторы тканевого дыхания), угнетающие дыхательный и сосудодвигательные центры и др.

7.    Вещества, канцерогенные для человека - вещества способные вызвать образование злокачественных и доброкачественных опухолей у работающих в производствах, применяющих и/или производящих канцерогенные вещества и продукты.

8.    Пылевая нагрузка (ПН) на органы дыхания работника - это реальная или прогностическая величина суммарной экспозиционной дозы пыли, которую работник вдыхает за весь период фактического (или предполагаемого) профессионального контакта с пылью.

20

МУ 2.2.5.2810—10

УТВЕРЖДАЮ Руководитель Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.

Главный государственный санитарный врач Российской Федерации

Г. Г. Онищенко

28 декабря 2010 г.

Дата введения: с момента утверждения

2.2.5. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ

Организация лабораторного контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны предприятий основных отраслей экономики

Методические указания _МУ    2.2.5.2810—10_

Введение

На протяжении ряда лет на предприятиях различных отраслей экономики остается стабильно высоким уровень загрязнения воздуха рабочей зоны вредными химическими веществами, в том числе 1-го и 2-го классов опасности, а также аэрозолями преимущественно фиброгенного действия. Повышенные концентрации вредных химических веществ в воздухе предприятий могут вызвать не только отклонения в состоянии здоровья, но и профессиональные заболевания. Проблема организации производственного контроля состояния воздушной среды весьма актуальна, во-первых, в связи с внедрением новых современных технологий, во-вторых, с износом имеющегося технологического оборудования.

В методических указаниях изложены основные принципы организации производственного контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны. В приложении представлен перечень веществ, подлежащих контролю на предприятиях горнорудной, химической промышленности, в машиностроении и металлообработке, на предприятиях легкой промышленности, рекомендуемое для лабораторного контроля загрязнения воздуха аналитическое оборудование, особенности действия на организм.

Методические указания «Организация лабораторного контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны предприятий основных отраслей промышленности» предназначены для специалистов организаций Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, научно-исследовательских институтов, служб охраны труда и санитарных лабораторий предприятий, осуществляющих надзор за загрязнением воздуха рабочей зоны и оценку его неблагоприятного воздействия на здоровье работающих.

В методических указаниях изложены основные принципы организации производственного контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны. В приложении представлены наименования вредных веществ, величины ПДК, агрегатные состояния, классы опасности, действия на организм, НД на метод исследования, наименование методов, необходимые средства измерений.

Методические указания отличаются от существующих нормативно-методических документов конкретным перечнем вредных веществ, подлежащих лабораторному контролю содержания в воздухе рабочей зоны предприятий основных отраслей промышленности, учетом стадии технологического процесса, выбором гигиенически обоснованного способа отбора проб, точной ссылкой на метод определения загрязнителя, нормативный документ и необходимое оборудование.

Рекомендации по применению

Методические указания используются:

1) при проведении производственного контроля за соблюдением санитарных правил и норм на рабочем месте;

3

МУ 2.2.5.2810—10

2)    при проведении социально-гигиенического мониторинга;

3)    при аттестации рабочих мест по условиям труда на предприятии.

Контроль содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны должен осуществляться аккредитованными (аттестованными) лабораториями, имеющими необходимое аналитическое оборудование, внесенное в государственный реестр и поверенное в установленном порядке.

Содержание метода

1. Краткие данные о состоянии условий труда и профессиональной заболеваемости работников основных отраслей экономики

В производствах различных отраслей промышленности используются разнообразные по физико-химическим свойствам и уровню токсического воздействия химические вещества. Химический фактор является ведущим производственным фактором в химической промышленности. Новые технологические процессы, основанные на использовании химических веществ, находят применение практически во всех отраслях промышленности: в современной металлургии и машиностроении, радиоэлектронике и многих других.

Идентифицировать химический фактор на современных предприятиях достаточно сложно из-за многокомпонентного состава газовыделений. В современных условиях на фоне уменьшения токсического эффекта в большей мере проявляется аллергическое действие вредных веществ. К химическим аллергенам, широко распространенным в промышленности, относятся металлы (хром, кобальт, никель, марганец, бериллий, платина и др.), формальдегид, фталевый и малеиновый ангидриды, эпихлоргидрин, изоцианаты, фурановые соединения, хлорированные нафталины, каптакс, тиурамы, неозон Д, триэтаноламин, парафенилендиамин, антибиотики, многие лекарственные препараты и др.

На протяжении ряда лет на предприятиях различных отраслей экономики остается стабильно высоким уровень загрязнения воздуха рабочей зоны вредными веществами, в т. ч. 1 -го и 2-го классов опасности, а также аэрозолями преимущественно фиброгенного действия. Повышенные концентрации вредных веществ в воздухе предприятий могут вызвать не только отклонения в состоянии здоровья, а при определенной длительности и интенсивности воздействия привести к развитию профессиональных заболеваний (интоксикациий) и увеличению профессионально обусловленной заболеваемости. Строение химических веществ, их физико-химические свойства обусловливают поведение ядов в организме и основные проявления их действия на организм.

В 2005 г. заболевания (интоксикации), вызванные воздействием химического фактора, составили по Российской Федерации 8,1 % от суммы всех профзаболеваний (отравлений), с утратой трудоспособности - 45,2 % (ФГУЗ ФЦГиЭ Роспотребнадзора, 2006). Наибольший удельный вес заболеваний от воздействия химического фактора отмечался в 2005 г. на предприятиях цветной металлургии (21,6%), на предприятиях химической промышленности (11,6%), жилищно-коммунального хозяйства (5,1 %), на объектах сельского хозяйства (4,7 %), на предприятиях черной металлургии (2,9 %). На первом месте по удельному весу накопленных профессиональных заболеваний находится цветная металлургия и химическая отрасль, далее следуют авиационная промышленность, сельское хозяйство, строительство, нефтепереработка, черная металлургия, нефтедобыча, здравоохранение. Заболевания (отравления), вызванные воздействием химических факторов, регистрировались в основном у работников следующих профессий: электрогазосварщик ручной сварки (5,7 %), электрогазосварщик (5,0 %), маляр (4,8 %), медицинская сестра (3,9 %). Острые отравления (интоксикации) составили 11,8 %, хронические отравления (интоксикации) - 6,2 %.

Среди хронических заболеваний от воздействия химического фактора 37,6 % составила легочная патология, которая была представлена следующими диагнозами: хронический токсический, токсико-пылевой бронхит. Профессиональные заболевания кожи химической этиологии составили 6,9 %, флюороз - 4,8 %, токсическое поражение глаз - 3,6 %.

Среди острых и хронических отравлений (интоксикаций) наиболее значимыми были интоксикации (отравления) от воздействия соединений фтора - 5,9 %, марганца - 3,6 %, свинца -3,0 %, газообразного хлора - 1,7 % и окиси углерода - 1,5 %.

Аэрозоли преимущественно фиброгенного действия при определенных условиях могут представлять опасность для здоровья работающих. Поэтому широкое распространение техно-

4

МУ 2.2.5.2810—10

логических процессов, связанных с пылеобразованием, и привлечение больших контингентов трудящихся к выполнению работ, сопровождающихся контактом с производственной пылью, выдвигает проблему предупреждения ее неблагоприятного фактора в число важнейших задач гигиены труда. Аэрозоли дезинтеграции образуются в результате механического измельчения твердых веществ и представляют собой основную массу аэродисперсных систем, встречающихся в производственных условиях. Они возникают при дроблении, помоле, бурении, взрывных работах, при изготовлении формовочной земли, выбивке, обрубке, очистке, зачистке литья, шлифовке или полировке изделий, а также при пересыпании, грохочении, погрузке или транспортировании сухих сыпучих материалов В металлургической промышленности большое значение имеет особая группа аэрозолей дезинтеграции, представляющая собой саморассыпаю-щиеся шлаки, которые в процессе остывания превращаются в мелкодисперсный порошок. В текстильных, комвольных и асбестотекстильных предприятиях пыль выделяется при подготовке и переработке сырья - трепании, очистке, сортировке, рыхлении, изготовлении ровницы и пряжи из хлопка, льна, шерсти, асбеста, при очистке чесальных и кордочесальных машин. Кроме аэрозолей дезинтеграции, воздух рабочей зоны может быть загрязнен аэрозолями конденсации, образующимися в процессе конденсации перенасыщенных паров. Типичным примером образования таких аэрозолей является так называемый сварочный аэрозоль. Металл, входящий в состав стержня сварочного электрода, а также компоненты обмазки электрода и флюса в значительной мере испаряются при температуре электрической дуги и затем конденсируются в виде мельчайших частиц окислов железа и других элементов.

Подтверждением неблагоприятного воздействия аэрозолей преимущественно фиброгенного действия на организм служит регистрация таких профессиональных заболеваний, как пнев-мокониозы, в т. ч. силикозы, и пылевые бронхиты.

Удельный вес заболеваний, вызванных воздействием аэрозолей преимущественно фиброгенного действия, составил 27,0 % от суммы всех профзаболеваний и отравлений. Наибольший удельный вес был зарегистрирован на предприятиях угольной промышленности - 28,1 %, черной металлургии - 14,5 %, цветной металлургии - 10,5 %, автомобильной промышленности -7,3 %, промышленности строительных материалов и оборонной промышленности - по 6,0 %, тракторного и сельскохозяйственного машиностроения - 4,2 %.

В структуре заболеваний от воздействия промышленных аэрозолей основными заболеваниями являлись: пневмокониоз (силикоз), вызванный пылью, содержащей кремний диоксид, -23,5 %, хронический пылевой бронхит - 16,2 %, пневмокониоз угольщика (антракоз) - 8,2 %, пневмокониоз, вызванный конкретной неорганической пылью (пневмокониоз наждачников, от цементной пыли, сажевый, сварщиков), - 6,7 %.

Наибольший удельный вес силикоза (24,1 %) регистрировался на предприятиях черной металлургии (слесарь-ремонтник, огнеупорщик и машинист крана металлургического производства), на предприятиях угольной промышленности - 11,5 % случаев (проходчик, горнорабочий очистного забоя и машинист электровоза, на предприятиях тракторного и сельскохозяйственного машиностроения - в 10,7 % (обрубщик, стерженщик машинной формовки, выбивальщик отливок, машинист крана (крановщик), на предприятиях цветной металлургии - в 10,5 % случаев (проходчик, горнорабочий очистного забоя, плавильщик).

Пневмокониоз угольщика (антракоз) отмечался в основном на предприятиях угольной промышленности - 89,6 % случаев (у горнорабочего очистного забоя - 24,4 %, у подземного горнорабочего - 12,8 % и проходчика - 11,0 %).

Хронический пылевой бронхит, занимающий второе ранговое место в данной группе болезней, регистрировался в основном в угольной отрасли - в 64,9 % случаев, на предприятиях автомобильной промышленности % случаев, цветной - 7,0 % и черной металлургии - 6,7 %.

В гигиенических исследованиях для характеристики запыленности производственной атмосферы, оценки эффективности противопылевых мероприятий необходимо с достаточной точностью провести определение содержания аэрозоля в воздухе.

Внедрение эффективной системы контроля за состояние воздушной среды на предприятиях позволит создать предпосылки для улучшения условий труда во всех сферах производственной деятельности населения.

Ориентировочный перечень подлежащих контролю вредных веществ, присутствующих в воздухе рабочей зоны промышленных предприятий, представлен в прилож. 1 к методическим указаниям.

5

Перечень вредных веществ, подлежащих контролю содержания в воздухе рабочей зоны промышленных предприятий, подлежит дальнейшему уточнению по мере накопления новых данных.

2. Гигиеническое нормирование вредных веществ

В современных промышленных производствах используется большое количество веществ, которые в виде газов, паров или пыли попадают в воздух рабочей зоны и могут представлять опасность для здоровья работающих. При внедрении в хозяйственную деятельность они должны подлежать обязательной токсикологической оценке и гигиеническому нормированию Специальная комиссия на основе материалов по изучению токсичности химического вещества устанавливает в законодательном порядке предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны, которые корректируются или дополняются по мере поступления новых результатов экспериментальных исследований. Решения о необходимости обоснования ПДК и ОБУВ (ОДУ) в воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе населенных мест принимаются на основе гигиенических критериев

Гигиеническое нормирование вредных веществ состоит из 4 этапов. На первом этапе устанавливается целесообразность проведения исследований по гигиеническому нормированию посредством сбора и наработки информации, необходимой и достаточной для решения этого вопроса. Необходимы сведения о физико-химических свойствах рассматриваемого вещества, степени токсичности и опасности, масштабах производства, числе контактирующих с ним людей, распространенности в объектах окружающей среды, а также ряде других показателей, имеющих значение для оценки возможности влияния вещества на здоровье человека. На втором этапе на основании анализа информации определяются вещества, не нуждающиеся в разработке гигиенических нормативов в соответствии с предложенными критериями На третьем этапе устанавливаются последовательность и объем исследований, необходимых для ускоренного обоснования гигиенических нормативов (ОБУВ, ОДУ, ПДК) На четвертом этапе принимается решение о разработке гигиенического норматива на основе проведения принятых токсиколого-гигиенических исследований в соответствии с методическими указаниями

Перечень вредных веществ с указанием ПДК в воздухе рабочей зоны, агрегатных состояний, особенностей действия на организм представлены в гигиенических нормативах ГН 2 2.5.1313—03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (с изменениями) Наиболее часто профессиональные отравления происходят в результате поступления вредных веществ в организм человека в виде газов, паров, туманов, аэрозолей через органы дыхания Этому способствует большая поверхность легочной ткани, быстрота проникновения в кровь и отсутствие дополнительных барьеров на пути яда из вдыхаемого воздуха в различные органы и системы организма Дополнительную роль играет повышенная легочная вентиляция и усиление кровотока в легких при физической работе и в условиях нагревающего микроклимата На быстроту поступления токсических веществ из воздуха в кровь влияет’их растворимость в воде, близкая к растворимости в крови.

Для вредных веществ, на которые не имеется норматива ПДК, временно устанавливают ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) и условия применения их в каждом отдельном случае. ОБУВ определяются расчетом по физико-химическим свойствам или интерполяцией и экстраполяцией в рядах, близких по строению соединений или по показателям острой опасности Величины ОБУВ представлены в гигиенических нормативах ГН 2.2.5.2308—07 «Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (с изменениями). ОБУВ пересматриваются или заменяются ПДК через 3 года после их утверждения с учетом накопленных данных о состоянии здоровья работающих в производствах, в которых применяются или производятся данные вещества

3. Классификация вредных веществ

Согласно ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности» (с изменениями) по степени воздействия на организм человека вредные вещества подразделяют на четыре класса: I - вещества чрезвычайно опасные; II - вещества высокоопасные; III - вещества умеренно опасные; IV - вещества малоопасные.

6

МУ 2 2 5 2810—10

Каждое конкретное вредное вещество относится к классу опасности по показателю, значение которого соответствует наиболее высокому классу опасности. Класс опасности вредных веществ устанавливают в зависимости от норм и показателей, указанных в табл. 1

Таблица 1 Классификация опасности веществ по степени воздействия на организм (по ГОСТ 12.1.007-76)

Наименование показателя Норма для класса опасности I И III IV Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м3 Менее 0,1 0,1—1,0 1,1—10,0 Более 10,0 Средняя смертельная доза при введении в желудок, мг/кг Менее 15 15—150 151—5 000 Более 5 000 Средняя смертельная доза при нанесении на кожу, мг/кг Менее 100 100—500 501—2 500 Более 2 500 Средняя смертельная концентрация в воздухе, мг/м3 Менее 500 500—5000 5 001—50 000 Более 50 000 Коэффициент возможности ингаляционного отравления (КВИО) Более 300 300—30 29—3 Менее 3 Зона острого действия Менее 6,0 6,0—18,0 18,1—54,0 Более 54,0 Зона хронического действия Более 10,0 10,0—5,0 4,9-2,5 Менее 2,5

Проникая в организм человека, вредные вещества могут вызвать различные нарушения Эти нарушения проявляются в виде острых и хронических профессиональных отравлений Острые отравления часто происходят в результате аварий, поломок оборудования и грубых нарушений техники безопасности, характеризуются кратковременностью действия относительно высоких концентраций вредных веществ, их проникновением в организм непосредственно в момент воздействия или через сравнительно небольшой (обычно несколько часов) скрытый (латентный) период. Хронические отравления возникают постепенно при длительном воздействии вредных веществ, проникающих в организм в относительно небольших количествах Они развиваются вследствие накопления вредного вещества в организме (материальная кумуляция) или вызываемых им изменений (функциональная кумуляция).

При любой форме отравлений характер действия вредного вещества определяется степенью его физиологической активности - токсичностью

Вредные вещества условно классифицируют по характеру токсического действия на организм человека (табл. 2), поскольку токсичность тех или иных соединений проявляется в химическом взаимодействии между ними и ферментами, приводящем к торможению или прекращению ряда жизненных функций организма.

Данная классификация имеет свои достоинства и недостатки, т. к. подчеркивает только определенные свойства вредных веществ и не учитывает или мало учитывает побочные, часто не менее важные свойства.

Тем не менее предложенная классификация помогает быстро ориентироваться в характере действия и токсических свойствах вредных веществ и определять способы обезвреживания их в организме.

Таблица 2

Классификация вредных веществ по характеру токсического действия на организм человека (цит. по монографии Г.В. Макарова и др. «Охрана труда в химической промышленности», 1989)

Группа веществ Признаки отравления 1 2 Нервные - углеводороды, спирты жирного ряда, дигидросульфид, тетраэтилсвинец, трикрезилфосфат, аммиак, фосфорорганические соединения и др. Вызывают расстройство функций нервной системы, судороги, паралич Раздражающие - хлор, аммиак, диоксид серы, туманы кислот, оксиды азота, фосген, дифосген, ароматические углеводороды и др. Поражают верхние и глубокие дыхательные пути

Продолжение табл 2

1 2 Прижигающие и раздражающие кожу и слизистые оболочки - неорганические кислоты, щелочи, некоторые органические кислоты, ангидриды и др Поражают кожные покровы, вызывают образование нарывов, язв Ферментные - синильная кислота и ее соединения, мышьяк и его соединения, соли ртути (сулема), фосфорорганические соединения Нарушают структуру ферментов, инактивируют их Печеночные - хлорированные углеводороды, бромбензол, фосфор, селен Вызывают структурные изменения ткани печени Кровяные - оксид углерода, гомологи бензола, ароматические смолы, свинец и его неорганические соединения и др Ингибируют ферменты, участвующие в активации кислорода, взаимодействуют с гемоглобином крови Мутагены - этиленимин, оксиды этилена, некоторые хлорированные углеводороды, соединения свинца, ртути и др Воздействуют на генетический аппарат клетки Аллергены - некоторые соединения никеля, многие производные пиридина, алкалоиды и др Вызывают изменения в реактивной способности организма Канцерогены - каменноугольная смола, 3,4-бензпирен, ароматические амины, азо- и диазосоединения и др Вызывают образование злокачественных опухолей

4. Общие принципы организации лабораторного контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны

4.1. Контроль и гигиеническая оценка состояния воздушной среды производственных помещений

Основополагающей целью проведения систематического контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны является предупреждение возможности превышения предельно допустимых концентраций Осуществление контроля состояния производственной среды позволяет своевременно проводить профилактику их неблагоприятного воздействия на здоровье работающих Выделение вредных веществ в воздух рабочей зоны зависит от технологии производства, применяемых материалов.

План лабораторного контроля состояния воздуха рабочей зоны составляется на год и дополняется или изменяется в случае реконструкции или замены оборудования, изменения производственных процессов, выявления профессиональных заболеваний или отравлений. Отбор проб и анализ проводят при характерных производственных условиях Нарушения технологического процесса, неисправность или неправильная эксплуатация оборудования должны быть зафиксированы в протоколе. После устранения нарушений измерения повторяют Используемые средства измерения должны быть внесены в «Государственный реестр средств измерений» Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии и поверены в установленном порядке Перечень средств измерения, рекомендуемых для контроля химического фактора производственной среды, представлен в прилож 2 к методическим указаниям

При отборе проб воздуха заполняются «Протоколы отбора проб». Результаты анализа регистрируются в журналах по утвержденной форме

Контроль содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны проводится путем сравнения полученных в ходе химического анализа значений концентраций с их предельно допустимыми значениями. Различают максимальные (ПДК_М) и среднесменные (ПДК_СС) нормативы

Предельно допустимая концентрация максимальная (максимально разовая ПДК_М) - концентрация вредного вещества при выполнении операций (или на этапах технологического процесса), сопровождающихся максимальным выделением вещества в воздух рабочей зоны, усредненная по результатам непрерывного или дискретного отбора проб воздуха за 15 мин - для химических веществ и 30 мин - для аэрозолей преимущественно фиброгенного действия (АПФД) Для веществ, опасных для развития острого отравления (с остронаправленным механизмом действия, раздражающие вещества), максимальную концентрацию определяют из результатов проб, отобранных за возможно более короткий промежуток времени, как это позволяет метод определения вещества (ГОСТ 12 1 005—88, Р 2 2 2006—05) Если метод анализа позволяет отобрать несколько (2—3 и более) проб в течение 15 мин, вычисляют среднеарифме-

8

МУ 22 5 2810—10

тическую (при равном времени отбора отдельных проб) или средневзвешенную (если время отбора отдельных проб разное) величину из полученных результатов, которую сравнивают с ПДК_М. Для веществ раздражающего действия полученные результаты проб, отобранных за время, предусмотренное методом контроля вещества, сравнивают с ПДК_М (п 2 5 прилож 9 Р 2.2.2006—05)

При возможном поступлении в воздух рабочей зоны веществ с остронаправленным механизмом действия, должен быть обеспечен непрерывный контроль с сигнализацией превышения ПДК (п. 2.6 Р 2.2.2006—05)

Среднесменная предельно допустимая концентрация (ЦЦК^) - концентрация, полученная при непрерывном или прерывистом отборе проб воздуха при суммарном времени не менее 75 % продолжительности рабочей смены, или концентрация, средневзвешенная во времени длительности всей смены в зоне дыхания работающих на местах постоянного или временного их пребывания (усредненная за 8-часовую рабочую смену) (ГН 2 2.5.1313—03, Р 2 2.2006—05)

Для характеристики уровней воздействия вещества в течение смены, расчета индивидуальной экспозиции, выявления связи между изменением состояния здоровья работника и условиями труда определяют среднесменные концентрации с учетом максимальных величин

В случае установления связи выявленных нарушений состояния здоровья с условиями труда учитывают максимальные концентрации для веществ раздражающего и с остронаправленным механизмом действия. Кроме того, результаты определения максимальных концентраций необходимы для инспекционного и производственного контроля условий труда, выявления неблагоприятных гигиенических ситуаций, решения вопросов о необходимости использования средств индивидуальной защиты, гигиенической оценки технологического процесса, оборудования.

Организация контроля содержания вредных веществ в воздухе начинается с определения перечня веществ, которые могут выделяться в воздух рабочей зоны, для каждого рабочего места При этом необходимо учитывать особенности технологического процесса, температурный режим, количество выделяющихся вредных веществ, а также физико-химические свойства контролируемых веществ и возможности превращения последних в результате окисления, деструкции, гидролиза и других процессов Необходимо принимать во внимание и длительность пребывания работающих на производственном участке в течение рабочей смены с учетом вида рабочего места (постоянные и непостоянные).

В случае когда в воздушную среду выделяется сложный комплекс' веществ не полностью известного состава (что обусловлено, как правило, процессами термоокислительной деструкции, гидролиза, пиролиза и др), следует получить информацию об идентификации выделяющихся компонентов по результатам хромато-масс-спектрометрии или других современных методов исследований. На основании анализа расшифровки состава газовыделений выявляются ведущие и наиболее характерные компоненты, по которым будет проводиться контроль воздуха Вещества, способные вызвать образование злокачественных и доброкачественных опухолей у работающих в производствах, применяющих и/или производящих канцерогенные вещества и продукты, определены в СанПиН 1 2 2353—08 «Канцерогенные факторы и основные требования к профилактике канцерогенной опасности» В случае невозможности по тем или иным причинам исключения контакта с такими веществами человека в производственной сфере или замены их неканцерогенными или менее канцерогенными веществами обеспечивают разработку методов количественного определения и организацию регулярного контроля их содержания в воздухе рабочей зоны Причем контроль содержания в воздухе рабочей зоны канцерогенных веществ, включенных в перечень, проводится в обязательном порядке с периодичностью, соответствующей классу опасности этих соединений

Классы условий труда в зависимости от содержания в воздухе рабочей зоны вредных веществ приводятся в табл 3

Степень вредности условий труда при воздействии химических веществ, имеющих одну нормативную величину, устанавливают при сравнении фактических концентраций с соответствующей ПДК максимальной (ПДК_М) или среднесменной (ПДК_СС) Для веществ, опасных для развития острого отравления (прилож 4), и аллергенов (прилож 7) фактическую концентрацию сравнивают с ПДК_М, для канцерогенов (прилож 5) - с ПДК<,_С Наличие двух величин ПДК тре-

9