Профессиональные, или производственные, яды — это химические вещества, которые в виде сырья, промежуточных или готовых продуктов встречаются в условиях производства и при проникновении в организм могут вызывать профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами исследования как в процессе воздействия ядов, так и в отдаленные сроки жизни настоящего или последующих поколений.
Производственные яды разнообразны и могут быть отнесены к опасным (вызывающим острые заболевания, внезапное резкое ухуд- шение здоровья или смерть) и вредным (оказывающим отрицательное влияние на работоспособность и способствующим возникновению профессиональных болезней, увеличению частоты развития хронических общесоматических заболеваний и другим отрицательным последствиям) производственным факторам.
К химическим вредным и опасным производственным факторам относятся газы, пары, жидкости и аэрозоли, оказывающее общеток- сическое, раздражающее, сенсибилизирующее, канцерогенное, мутагенное действие и влияющие на репродуктивную функцию.
Согласно ГОСТ 12.1.007-76, по степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на 4 класса опасности:
1-й — чрезвычайно опасные — ПДК менее 0,1 мг/м3 (бериллий, ртуть, сулема, свинец и др.);
2-й — высокоопасные — ПДК = 0,1-1,0 мг/м3 (оксиды азота, анилин, бензин, марганец и др.);
3-й — умеренно опасные — ПДК — 1,1-10,0 мг/м3 (вольфрам, борная кислота, спирт метиловый и др.);
4-й — малоопасные — ПДК более 10,0 мг/м3 (аммиак, ацетон, керосин, спирт этиловый и др.).
В организм производственные яды могут попадать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и неповрежденную кожу. Однако большинство веществ поступают через легкие, в связи с чем необходим постоянный контроль содержания этих веществ в воздухе рабочей зоны.
Источником выделения производственных ядов являются материалы и вещества, применяемые в данном технологическом процес- се на всех стадиях: сырье, промежуточные и конечные продукты, отходы производства. Иногда источником загрязнения воздуха могут быть вещества, являющиеся примесями к исходным материалам.
Химическое исследование воздуха производственных помещений проводится в следующих случаях: а) при плановом изучении санитарных условий труда на производстве; б) при расследовании причин производственных отравлений; в) при проверке эффективности санитарно-технических устройств (вентиляции, герметизации аппаратуры и др.).
9.3.1. Методы отбора проб воздуха
Отбор проб воздуха можно проводить в стеклянные сосуды и пластмассовые мешки, жидкости, сорбенты и фильтрующие материалы.
Отбор проб в стеклянные сосуды. Отбор осуществляется с помощью стеклянных пипеток (с двумя кранами) или бутылок, которые заполняют обменным или вакуумным способом. В настоящее время этот метод используют довольно редко, обычно при газохроматографическом анализе, когда объем проб может не превышать 1-100 мл. При других методах анализа для определения веществ на уровне ПДК или 0,5 ПДК требуется отобрать 2-5 л воздуха и более.
Отбор проб в пластмассовые мешки. В последнее время предпочтение отдают методу отбора проб в мешки из полимерной пленки любого объема от 1 до 100 л, снабженные резиновыми шлангами с винтовыми зажимами. Мешки позволяют отбирать большие объемы воздуха, имеют малую массу и долговечнее. Мешки заполняют воздухом с помощью мехов, покрытых инертной пленкой, чтобы исключить соприкосновение отбираемого воздуха с резиной и коррозирующими материалами.
Отбор проб воздуха в жидкости. Наибольшее распространение получил способ отбора проб в жидкости, помещенные в стеклянные абсорберы (поглотители): анализируемые вещества растворяются в этих жидкостях, которые являются неорганическими или органическими растворителями, или вступают с ними в химическое взаимодействие. Эффективность поглощения в жидкости зависит от конструкции поглотителей. Наибольшей эффективностью обладают абсорберы со стеклянными пористыми пластинками, абсорберы Рихтера, Полежаева, Зайцева и др., имеющие значительную пропускную способность. Отбор в жидкие среды обеспечивает возможность накопления вещества и упрощает обработку образца перед проведе- нием анализа, который, как правило (в случае высоких требований к точности), проводят в жидкой фазе (фотоили электрохимические анализы).
Отбор проб воздуха в сорбенты. В последнее время для поглощения паров и газов из воздуха широко используют твердые сорбенты с большой поверхностью: силикагель, активированный уголь и др. Из твердых сорбентов чаще применяют активированный уголь, который способен эффективно задерживать (до 99,9\%) большинство органических паров при скорости протягивания воздуха до 2 л/мин. При низких температурах воздуха для отбора химических веществ целесообразно применять силикагель.
В ряде случаев для поглощения токсичных паров и газов применяют графитную сажу, полимерные и непористые сорбенты (карбо- нат калия, сульфат меди, хлорид кальция и др.), в которых десорбция может протекать значительно легче.
С целью разделения компонентов парогазовой смеси в процессе отбора проб, например углеводородов, используются избирательные сорбенты — синтетические молекулярные сита — цеолиты.
Отбор проб воздуха в фильтрующие материалы. Для улавливания из воздуха высокодисперсных аэрозолей — дымов, туманов, пыли —
применяют различные фильтрующие волокнистые материалы. Наибольшее распространение получили фильтры из тонких поли- хлорвиниловых волокон (фильтры АФА — АФА-ХП-20, АФА-ХА-20 и др.).
Не менее эффективны фильтры из ультратонкого стекловолокна. Они термостойки и устойчивы к действию кислот, щелочей и других реагентов, а также малогигроскопичны.
Для одновременного улавливания из воздуха паров и аэрозолей применяют аэрозольно-сорбционно-угольные фильтры (АФАС-У). Они сделаны из волокнистого фильтрующего материала, импрегнированного тонкодисперсным активированным углем.
Используются также фильтры, импрегнированные твердым сорбентом с добавкой химических реагентов — фильтры АФАС-Р для улавливания паров йода.
Для отбора проб фильтры закладывают в специальные патроны — фильтродержатели, изготовленные из дюралюминия, стали или пластмасс с рабочей поверхностью 10, 18 или 20 см2.
Приборы и аппараты для отбора проб воздуха представляют собой аспирационные устройства: электроаспираторы различных моделей (АПВ-4, АПП-6-1, 822 и др.).
9.3.2. Методы анализа проб воздуха
Для анализа отобранных проб воздуха в лабораториях ФГУЗ и в санитарных лабораториях промышленных предприятий применяют разнообразные методы: оптические (калориметрия, нефелометрия, спектрофотометрия, люминесцентный, спектральный анализы); электрохимические (полярография, кулонометрия, потенциометрия и амперметрическое титрование); хроматографические (жидкостная, газовая, бумажная, тонкослойная хрома- тография). Все большее распространение получают масс-спектрометрические, радиометрические, лазерные и другие методы анализа. Все методы отличаются достаточной чувствительностью при определении микроконцентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
При выборе конкретных методов контроля необходимо руководствоваться методическими указаниями (МУ, МУК) определения содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны, утвержденными Роспотребнадзором (до 2000 г. — Госкомсанэпиднадзором РФ, Минздравом РФ).
Экспресс-методы. Для быстрого решения вопроса о степени загрязнения воздушной среды вредными веществами применяют экспресс-методы, доля которых среди всех методов химического анализа лабораторий составляет около 20\%.
Экспресс-исследования могут осуществляться следующим образом: путем колориметрии растворов по стандартным шкалам, коло- риметрии с применением реактивной бумаги, линейно-колористическим методом с применением индикаторных трубок.
В основе этих методов почти всегда лежат цветные реакции. В настоящее время наибольшее распространение получил экспресс- метод обнаружения и измерения концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны с помощью индикаторных трубок (ГОСТ 12.1.014-84 «Воздух рабочей зоны. Метод измерения концентраций вредных веществ индикаторными трубками»), который позволяет определить вещество в пределах 0,5 ПДК и выше.
Сущность метода заключается в изменении окраски индикаторного порошка в результате реакции с вредным веществом (газом или паром), содержащимся в анализируемом воздухе, протягиваемом через трубку. По длине изменившего первоначальную окраску слоя индикаторного порошка измеряют концентрацию вредного вещества в мг/м3.
Если при измерении экспресс-методом получают концентрацию изучаемого вещества, близкую к ПДК или превышающую ее в 2 раза, то полученные результаты следует проверить с помощью обычных химических методов.
Автоматические приборы для анализа воздушной среды используются в производственных помещениях для контроля воздуха на содержание вредных веществ 1 и 2 классов опасности (с ПДК не менее 0,1 и от 0,1 до 1 мг/м3). Обычно с этой целью применяют стационарные газоанализаторы автоматического действия, например «Нитрон» — для контроля азота диоксида, «Сирена» — сероводорода, «Сирена-2» — аммиака и др.