Производственная пыль. Классификация пыли по происхождению, способу образования и дисперсности
Воздух производственных помещений фармацевтических предприятий может загрязняться пылью лекарственных веществ, которые выделяются в процессе взвешивания, просеивания, таблетирования, изготовления аэрозолей, транспортировки и др. технологических операций. Выделение пыли происходит при фасовке лекарственного растительного сырья и приготовлении лекарственных растительных сборов.
В зависимости от принципа оценки существует несколько классификаций производственной пыли.
По происхождению пыль подразделяется на: органическую (растительную, животную, полимерную), неорганическую (минеральную, металлическую) и смешанную.
По месту образования пыль делится на: аэрозоли дезинтеграции, образующиеся при размоле и обработке твердых тел, и аэрозоли конденсации, получающиеся в результате конденсации паров металлов и неметаллов (шлаки).
По дисперсности пыль делят на видимую (частицы более 10 мкм), микроскопическую (от 0,25 до 10 мкм) и ультрамикроскопическую (менее 0,25 мкм).
Факторы, оказывающие влияние на биологическое действие пыли: дисперсность, форма, химический состав, электрический заряд, растворимость, примеси биологически активных агентов (аллергены, микробы и др.).
В зависимости от выраженности этих факторов проявляется характер действия пыли на организм: преимущественно токсический (марганцевая, свинцовая, мышьяковистая и др.), раздражающий (известковая, щелочная и др.), инфекционно -аллергический (микроорганизмы, споры и др.), аллергический (шерстяная, синтетическая и др.), канцерогенный (сажа и др.) и пневмокониотической, вызывающей специфический фиброз легочной ткани.
Опасность производственной пыли определяется ее физико-химическими свойствами. Так, пылинки размером менее 0,25 мкм практически не осаждаются и постоянно находятся в воздухе в броуновском движении. Пыль с частицами менее 5 мкм наиболее опасна, поскольку может проникать в глубокие отделы легких вплоть до альвеол и задерживаться там. Подсчитано, что альвеол достигает около 10 % вдыхаемых пылинок, а 15 % заглатывается со слюной.
Важное значение имеют токсичность и растворимость пыли: токсичная и хорошо растворимая пыль быстрее проникает в организм и вызывает острые отравления (пыль марганца, свинца, мышьяка), чем нерастворимая, приводящая лишь к местному механическому повреждению ткани легких. Наоборот, растворимость нетоксичной пыли благоприятна, так как в растворенном состоянии вещество легко выводится из организма без каких-либо последствий.
Значение заряда пыли заключается в том, что заряженные частицы в 2-8 раз более активно задерживаются в дыхательных путях и интенсивнее фагоцитируются. Кроме того, одноименно заряженные частицы дольше находятся в воздухе рабочей зоны, чем разноименно заряженные, которые быстрее агломерируются и оседают.
Скорость осаждения пыли зависит также от формы и пористости частиц. Округлые плотные частицы оседают быстрее. Плотные, крупные частицы с острыми гранями (чаще аэрозоли дезинтеграции) больше травмируют слизистую оболочку дыхательных путей, чем частицы с гладкой поверхностью. Однако легкие пористые частицы хорошо адсорбируют токсичные пары и газы, а также микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности. Такая пыль приобретает токсические, аллергенные и инфекционные свойства.
Методы определения частиц пыли в воздухе рабочей зоны.
Гигиеническая оценка загрязнения воздуха пылью включает определение: 1)количества пыли; 2)дисперсности пыли.
Методы исследования воздушной среды на содержание пыли: седиментационный, аспирационный (концентрация, дисперсность).
1.Определение концентрации пыли в воздухе. Основным методом определения концентрации пыли в воздухе является гравиметрический (весовой), что основанно на протягивании исследуемой пробы воздуха через фильтры, на которых задерживаются пылевые частицы, вследствие чего их вес увеличивается. По разнице массы фильтра до и после взятия пробы воздуха судят о количестве пылевых частиц в воздухе. На сегодняшний день используются аналитические фильтры аэрозольные (АФА), изготовленные из ткани ФПП (фильтр перхлорвиниловый Петрянова). АФА предназначен для определения весовой концентрации аэродисперсных примесей (пыли, дыма, тумана) при t до 60оС и состоит из фильтра, с опрессованными краями и защитных колец с выступами, вложенного в пакетик. Рабочая поверхность фильтра 18 см2. Десять таких комплектов хранятся в бумажной кассете.
Анализ проводят следующим образом:
- 1) Вынимают из кассеты за выступ комплект аналитического фильтра;
- 2) Вскрывают пакетик и разворачивают защитные кольца;
- 3) С помощью пинцета складывают фильтр вчетверо и кладут в центр чашечки аналитических весов, следя за тем, чтобы он не свешивался через край чашечки. Взвешивают фильтр с точностью до 0,1 мг;
- 4) Взвешенный фильтр, осторожно расправляют за опрессованные края пинцетом и помещают в защитные кольца;
- 5) Укладывают комплект фильтра в пакетик и затем в кассету.
- 6) На месте отбора пробы вынимают комплект взвешенного фильтра из кассеты и пакетика и вставляют в патрон, который присоединяют к электроаспиратору.
- 7) Включают установку и производят отбор пробы аэрозолей в течение определенного времени. С помощью регулятора скорости протягивания воздуха, вставленного на реометре аспиратора устанавливают скорость движения воздуха в пределах 15 - 20 л/мин. Длительность взятия пробы воздуха зависит от запыленности воздуха (как правило, не более 30 мин). Скорость отбора пробы не должна превышать 100 л/мин;
- 8) После отбора пробы вынимают из патрона фильтр за выступ, сворачивают вдвое, осадком в середину и помещают в пакетик;
- 9) Переносят фильтр к месту взвешивания;
10)Повторное взвешивание осуществляют, как описано выше, предварительно выдержав фильтр при исходных условиях температуры и влажности воздуха в течение 10 - 15 мин. Взвешивание фильтра до и после отбора пробы необходимо проводить при одинаковых условиях (температура, влажность). В случае попадания во время отбора пробы на фильтр влаги перед вторичным взвешиванием необходимо выдержать фильтр в эксикаторес серной кислотой не менее 2 часов.
Концентрацию пыли в воздухе вычисляют по формуле: , где Х -количество пыли в 1м3 воздуха, мг; а - масса фильтра после взятия пробы воздуха, мг; b - масса фильтра до взятия пробы воздуха, мл; 1000 - перерасчет объема воздуха из л в м3 ; V0 - объем исследованной пробы воздуха, приведенный к нормальным условиям (см. формулу для приведения объема воздуха к нормальным условиям при аспирационном методе взятия пробы в предыдущей лекции). Полученный результат сравнивают с ПДК.
2)Определение дисперсности пыли. Для определения дисперсности пыли проводят микроскопическое исследование пылевого препарата. С этой целью фильтр, который остался после количественного определения пыли, кладут запыленной стороной вниз на предметное стекло, которое потом помещают в стеклянную посуду с подогретым ацетоном. Ткань фильтра быстро становится прозрачной и тонким прозрачным шаром фиксируется на поверхности стекла. В том случае, когда пылевые частицы растворяются в органических растворителях, пылевой препарат готовят путем осаждения пылевых частиц в природных условиях на горизонтально или вертикально помещенное стекло, смазанное каким-либо клейким веществом (глицерин, вазелин).
Полученный пылевой препарат изучают под микроскопом при большом увеличении, либо с иммерсией с помощью окуляра микрометра, вставленного в окуляр микроскопа. Окуляр микрометр представляет собой линейку, нанесенную на стекло округлой формы, с делениями от 0 до 50. Предварительно определяют цену деления линейки с помощью объектива микрометра, цена деления которого составляет 10 мкм. Для этого совмещают линии двух линеек: окуляра микрометра и объектива микрометра, подсчитывают количество делений окуляра микрометра, которые укладываются до момента совмещения с линиями объектива микрометра и определяют цену одного деления. Пример: 20 делений шкалы окуляра микрометра укладываются на протяжении 6 делений объектива микрометра. Итак, цена одного деления окуляра микрометра составляет 3 мкм (6х10/20). После определения цены деления окуляра микрометра с предметного столика микроскопа снимают объектив микрометр, а на его место помещают исследуемый пылевой препарат. Определяют, сколько делений шкалы окуляра микрометра занимает диаметр пылевой частицы. Например, диаметр пылевой частицы равен 3 делениям окуляра микрометра. Значит, размер пылевой частицы составляет 3х3 = 9 мкм.
При микроскопии пылевого препарата определяют размер не меннее 100 пылевых частиц, постоянно сменяя поле зрения.
Влияние воздуха производственных помещений, загрязненного пылью и химическими веществами на организм человека. Производственная пыль служит причиной развития различных заболеваний, прежде всего это заболевания кожи и слизистых оболочек (гнойничковые заболевания кожи, дерматиты, конъюнктивиты др.), неспецифические заболевания органов дыхания (риниты, фарингиты, пылевые бронхиты, пневмонии), заболевания кожи и органов дыхания аллергической природы (аллергические дерматиты, экземы, астмоидные бронхиты, бронхиальная астма), профессиональные отравления и как следствие их гепатиты, нефриты, панкреатиты (от воздействия токсичной пыли), онкологические заболевания (от воздействия канцерогенной пыли), пневмокониозы (от воздействия фиброгенной пыли). Последняя группа заболеваний наиболее актуальна, так как профессиональные пневмокониозы занимают первое место среди профпатологий во всем мире.
К хроническому профессиональному фиброзу легких или пневмокониозу может привести длительное вдыхание производственной пыли. Пневмокониозами называются заболевания легких от воздействия промышленной пыли, проявляющиеся хроническим диффузным пневмонитом с развитием фиброза легких.
Пылевой фиброз, вызванный вдыханием пыли свободной двуокиси кремния, называется силикозом.
Пневмокониоз является общим заболеванием и возникает через 1-3 года работы в условиях высокой запыленности. Это зависит от степени запыленности, агрессивности пыли, ее дисперсности, индивидуальной реактивности организма и др. Тяжелая физическая работа, частые охлаждения, одновременное воздействие раздражающих газов и токсичных веществ способствуют более быстрому развитию пневмокониоза. Одновременно отмечаются нарушения нервной, сердечно-сосудистой и лимфатической систем.
По характеру и выраженности вызываемого патологического процесса пыль подразделяют на высокофиброгенную, умеренно фиброгенную, слабо фиброгенную и пыль токсико-аллергенного действия. В соответствии с этим в основу современной классификации пневмокониозов (1996) положена зависимость заболеваний от эффекта пыли, а не от ее химического состава. Новая классификация пневмокониозов основана на преимущественном действии промышленной пыли и реакции организма. Выделяют 3 группы пневмокониозов по сходству патогенеза, гистологических, функциональных, цитологических и иммунологических проявлений, что позволяет правильно назначать лечение и решать вопросы трудоспособности.
Пневмокониозы, развивающиеся от воздействия высоко фиброгенной и умеренно фиброгенной пыли (с содержанием свободной двуокиси кремния более 10 %). Это силикоз, склонный к прогрессированию фиброзного процесса и осложнению туберкулезом.
Мероприятия по профилактике пневмокониозов должны быть направлены на ликвидацию причин образования и распространения пыли, т. е. на изменение технологического процесса, использование мер личной профилактики.
Большое значение в профилактике пневмокониозов имеет проведение предварительных (при поступлении на работу) и периодических (во время работы) медицинских осмотров. Целесообразны ингаляции, облучение ультрафиолетовыми лучами в субэритемной дозе, использование средств индивидуальной защиты, в частности противопылевых респираторов.
Вторичная профилактика у больных на ранних стадиях пневмокониоза или в состоянии предболезни состоит в исключении воздействия пыли, токсичных веществ.