Классификация производственной пыли Пыль — понятие, характеризующее физическое состояние вещества, а именно раздробленность его на мельчайшие частицы. Взвешенные в воздухе твердые частицы представляют собой дисперсную систему, в которой дисперсной фазой являются твердые частицы, а дисперсионной средой — воздух. Дисперсную систему взвешенных твердых частиц в воздухе, т. е. пыль, называют аэрозолем. Если в воздухе взвешены однородные по своим физико-химическим свойствам частицы, систему называют моногенной, или однофазной; если пылевые частицы, взвешенные в воздухе, по своим физико-химическим свойствам различны, система носит название гетерогенной, или многофазной. С гигиенической точки зрения аэрозоли, для которых характерно токсическое действие вследствие их химических свойств (например, аэрозоли свинца, окиси цинка, мышьяка и многие другие), относят к промышленным ядам. По характеру веществ, из которых пыль образовалась, известна следующая ее классификация: I) Органическая пыль: а) растительная пыль (древесная, хлопковая и др.); б) животная (шерстяная, костяная и др.); в) искусственная органическая пыль (пластмассовая и др.). II) Неорганическая пыль: а) минеральная (кварцевая, силикатная и др.); б) металлическая (железная, алюминиевая и др.). III) Смешанная пыль (пыль при шлифовке металла, при зачистке литья и др.). Однако такая классификация пыли недостаточна для ее гигиенической оценки. Для этой цели пользуются классификацией пыли по ее дисперсности и способу образования и соответственно различают аэрозоли дезинтеграции и аэрозоли конденсации. Аэрозоли дезинтеграции образуются при добавлении какого-либо твердого вещества, например в дезинтеграторах, дробилках, мельницах, при бурении и других процессах. При этом чем тверже Тело, тем меньше размеры образующихся частиц. Аэрозоли дезинтеграции в значительной мере состоят из пылинок больших размеров, хотя в их состав входят также ультрамикроскопические частицы. Аэрозоли конденсации образуются из паров металлов, металлоидов и их соединений, которые при охлаждении превращаются в твердые частицы. Например, в воздухе конденсируются пары цинка и алюминия при их плавлении, пары металлов при электросварке. При этом размеры пылевых частиц значительно меньше, чем при образовании аэрозолей дезинтеграции. Частицы аэрозолей дезинтеграции и конденсации различаются также тем, что первые имеют всегда неправильную форму, представляются в виде обломков, а вторые — вид рыхлых агрегатов, состоящих из отдельных частиц правильной кристаллической или шарообразной формы. Советский исследователь Н. А. Фукс выделяет две группы аэрозолей по их дисперсности: а) пыль — к ней относятся все твердые частицы, образующиеся при дезинтеграции, независимо от их размеров и включающие пылинки субмикроскопического размера; б) дымы — к ним относятся конденсационные аэрозоли с твердой дисперсной фазой. К дымам можно отнести также аэрозоли, образующиеся при неполном сгорании топлива, дым хлористого аммония и др. Неблагоприятное влияние пыли на организм человека Не вся пыль, попадающая в дыхательные пути, достигает легких: часть ее задерживается в верхних дыхательных путях, в первую очередь в полости носа. Волоски слизистой оболочки носа, извилистые ходы, липкая слизь, покрывающая оболочку, мерцательный эпителий слизистой носа являются отличными механизмами, задерживающими пылевые частицы. Большое значение в задержании пыли в полости носа имеют изменения направления и скорости движения воздушной струи по воздухоносным путям. Такого же рода механизмы, задерживающие пыль, имеются в средних отделах воздушных путей: изменение сечения, задержка в голосовой щели, бифуркация и перистальтика бронхов, фагоцитоз на поверхности слизистой оболочки бронхов. Количество задержанной пыли в верхних дыхательных путях зависит от физикохимических свойств пыли, размеров пылевых частиц, состояния дыхательных путей и др. Значительная часть задержанной пыли выделяется обратно при чихании и кашле. По данным разных авторов, количество выделяемой пыли колеблется от 10 до 70%- В среднем принято считать, что около 50% пыли достигает легких и там задерживается. Вне зависимости от физико-химических свойств все виды пылевых частиц вначале оказывают механическое действие на легочную ткань, которая реагирует на них как на инородное тело пролиферативной клеточной реакцией. В легких происходит процесс фагоцитоза пылевых частиц, в первую очередь клетками легочного эпителия. Фагоцитоз является защитной функцией организма и способствует очищению легких от пыли. Клетки, поглотившие пылевые частицы, так называемые пылевые клетки, стремятся удалить пыль из легких различными путями. Один из путей — удаление пыли вместе с мокротой, другой — удаление пыли по лимфатическим путям легкого в бронхиальные железы и по направлению к плевре, где, скапливаясь, пыль вызывает пролиферативную реакцию. Активность фагоцитоза различных видов пыли неодинакова. Хорошо фагоцитирующаяся пыль, как, например, угольная, сравнительно легко удаляется из легких, в то время как кварцевая пыль, несмотря на высокую активность фагоцитоза, вследствие быстрой гибели фагоцитов удаляется медленно и накапливается в легких. Пыль, транспортируемая пылевыми клетками по лимфатическим путям, может задерживаться в местах бифуркации и изгибов лимфатических сосудов, закупоривать их, вызывать лимфостаз, способствующий в дальнейшем развитию соединительной ткани. Часть пылевых клеток под влиянием токсического действия пыли (кварца) разрушается, пылевые частицы в этом случае задерживаются в альвеолах, внедряются в ткань межальвеолярных перегородок и вызывают пролиферативную клеточную реакцию. В дальнейшем в зависимости от агрессивности пыли процессы могут протекать в двух направлениях: развитие специфических процессов — образование патологической соединительной ткани, т. е. фиброза легких и развитие неспецифических патологических процессов, например воспаление легких, туберкулез легких, рак легких и др. Неблагоприятное воздействие пыли на организм может быть причиной возникновения заболеваний. Обычно различают специфические (пневмокониозы, аллергические болезни) и неспецифические (хронические заболевания органов дыхания, заболевания глаз и кожи) пылевые поражения. Меры профилактики пылевых заболеваний. Эффективная профилактика профессиональных пылевых болезней предполагает гигиеническое нормирование, технологические мероприятия, санитарно-гигиенические мероприятия, индивидуальные средства защиты и лечебно-профилактические мероприятия. Гигиеническое нормирование. Основой проведения мероприятий по борьбе с производственной пылью является гигиеническое нормирование. Соблюдение установленных ГОСТом предельно допустимых концентраций (ПДК) - основное требование при проведении предупредительного и текущего санитарного надзора. Систематический контроль за состоянием уровня запыленности осуществляют лаборатории центров санэпиднадзора, заводские санитарно-химические лаборатории. На администрацию предприятий возложена ответственность за поддержание условий, препятствующих превышению ПДК пыли в воздушной среде. При разработке оздоровительных мероприятий основные гигиенические требования должны предъявляться к технологическим процессам и оборудованию, вентиляции, строительно-планировочным решениям, рациональному медицинскому обслуживанию работающих, использованию средств индивидуальной защиты. Меры борьбы с пылеобразованием в целях профилактики профессиональных заболеваний осуществляются широко и планомерно. В результате упорной работы по оздоровлению условий труда количество пылевых заболеваний легких в нашей стране резко снизилось и в настоящее время встречаются лишь единичные случаи. Гигиеническое нормирование. Основой проведения мероприятий по борьбе с пылью является гигиеническое нормирование. Установлены ПДК фиброгенных пылей в воздухе рабочих помещений - перечень их представлен в нормативных документах. Разработка нормативов осуществляется в соответствии с методическими рекомендациями — «Обоснование предельно допустимых концентраций (ПДК) аэрозолей в рабочей зоне». Учитывая, что среди аэрозолей фиброгенного действия наибольшей агрессивностью обладает пыль, содержащая свободную двуокись кремния, ПДК таких пылей в зависимости от процентного содержания последней составляют 1 и 2 мг/м3. Для других видов пылей установлены ПДК от 2 до 10 мг/м3. Задачей санитарного надзора в области борьбы с пылью а профилактики пылевых болезней легких является определение уровня этого фактора, выявление причин и источников пылеобразования, гигиеническая оценка степени загрязнения воздуха рабочей зоны пылью и разработка оздоровительных мероприятий. Требование соблюдения установленных ГОСТом ПДК является основным при осуществлении предупредительного и текущего санитарного надзора. Систематический контроль за состоянием уровня запыленности осуществляется лабораторией СЭС, заводскими санитарно-химическими лабораториями. На администрацию предприятий возложена ответственность за поддержание условий, препятствующих превышению ПДК пыли в воздушной среде. При разработке системы оздоровительных мероприятий основные гигиенические требования должны предъявляться к технологическим процессам и оборудованию, вентиляции, строительно-планировочным решениям, рациональному медицинскому обслуживанию рабочих, использованию средств индивидуальной защиты. При этом необходимо руководствоваться санитарными правилами организации технологических процессов и гигиеническими требованиями к производственному оборудованию, а также отраслевыми нормативами для производства с пылевыделениями на предприятиях различных отраслей народного хозяйства. Мероприятия по снижению пыли на производстве и профилактике пневмокониозов должны быть комплексными и включать меры технологического, санитарнотехнического, медико-биологического и организационного характера. Технологические мероприятия. Устранение образования пыли на рабочих местах путем изменения технологии производства — основной путь профилактики пылевых заболеваний легких. Внедрение непрерывных технологий, автоматизация и механизация производственных процессов, устраняющих ручной труд, дистанционное управление способствуют значительному облегчению и улучшению условий труда большого контингента рабочих. Так, широкое применение автоматических видов сварки с дистанционным управлением роботов-манипуляторов на операциях загрузки, пересыпки, упаковки сыпучих материалов значительно снижает контакт рабочих с источниками пылевыделения. Использование новых технологий — кокильного литья или литья под давлением, электрохимические методы обработки металла, дробеструйная, гидро- или электроискровая очистка исключили операции, связанные с пылеобразованием в литейных цехах заводов. Эффективными средствами борьбы с пылью являются применение в технологическом процессе вместо порошкообразных продуктов брикетов гранул, паст, растворов и т. д., замена токсических веществ на нетоксические, например в смазочноохлаждаю-щих жидкостях, консистентных смазках и др., переход от твердого топлива на газообразное, широкое использование высокочастотного электронагрева, значительно снижающего загрязнение производственной среды дымами и топочными газами. Предотвращению запыленности воздуха способствуют также следующие мероприятия: замена сухих процессов мокрыми, например мокрое шлифование, помол и т. д., герметизация оборудования, мест размола, транспортировки, выделение агрегатов, запыляющих рабочую зону, в изолированные помещения с устройством дистанционного управления. Основным методом борьбы с пылью в подземных выработках, наиболее опасных в отношении профессиональных пылевых заболеваний легких, является применение форсуночного орошения с подачей воды под давлением не менее 3—4 атм. Оросительными устройствами должны обеспечиваться все виды горнодобывающего оборудования — комбайны, буровые установки и др. Орошение должно применяться и в местах погрузки и разгрузки угля, породы, а также при транспортировке. Водяные завесы используются непосредственно перед взрывными работами и при взвешенной пыли, причем факел воды должен направляться навстречу облаку пыли. Санитарно-технические мероприятия. Мероприятия санитарно-технического характера играют весьма существенную роль в предупреждении пылевых заболеваний. К ним относятся местные укрытия пылящего оборудования с отсосом воздуха из-под укрытия. Герметизация и укрытие оборудования сплошными пыленепроницаемыми кожухами с эффективной аспирацией являются рациональным средством предупреждения пылевыделения в воздух рабочей зоны. Местная вытяжная вентиляция (кожухи, боковые отсосы) применяется в случаях, когда по технологическим условиям невозможно увлажнение перерабатываемых материалов. Удаление пыли должно происходить непосредственно от мест пылеобразования. Перед выбросом в атмосферу запыленный воздух очищается. Применяются секционные и переносные местные отсосы. В ряде случаев вентиляция устанавливается в сочетании с технологическими мероприятиями. Так, в установках для беспыльного сухого бурения местная вытяжная вентиляция объединяется с головной частью рабочего инструмента. Для борьбы со вторичным пылеобразованием применяют пневматическую уборку помещений. Сдувание пыли с помощью сжатого воздуха и сухая уборка помещений и оборудования не допускается. Индивидуальные средства защиты. В случаях, когда проведение мероприятий по снижению концентрации пыли не приводит к уменьшению пыли в рабочей зоне до допустимых пределов, необходимо применять индивидуальные средства защиты. К индивидуальным средствам защиты относятся противопылевые респираторы, защитные очки, специальная противопылевая одежда. Выбор того или иного средства защиты органов дыхания производится по ГОСТ 12.4.033—78 в зависимости от вида вредных веществ, их концентрации. Органы дыхания защищают фильтрующими и изолирующими приборами. Наиболее широко применяют респиратор типа «Лепесток». В случае контакта с порошкообразными материалами, неблагоприятно воздействующими на кожу, используют защитные пасты и мази. Для защиты глаз применяют закрытые или открытые очки. Очки закрытого типа с прочными безосколочными стеклами используют при механической обработке металлов (обрубка, чеканка, ручная клепка и т. д.). При процессах, сопровождающихся образованием мелких и твердых частиц и пыли, брызг металла, рекомендуются очки закрытого типа с боковинками или маски с экраном. Из спецодежды применяются пылезащитные комбинезоны: женский и мужской со шлемами для выполнения работ, связанных с большим образованием нетоксической пыли, костюмы: мужской и женский со шлемами, а также скафандр автономный для защиты от пыли, газов и низкой температуры. Для горняков, занятых на открытых горных работах, для рабочих карьеров, в холодный период года выдается спецодежда и обувь с хорошими теплозащитными свойствами. Лечебно-профилактические мероприятия. В системе оздоровительных мероприятий весьма важен медицинский контроль за состоянием здоровья работающих. В соответствии с приказом № 700 МЗ СССР от 19. 06.84 г. обязательным является проведение предварительных при поступлении на работу и периодических медицинских осмотров. Противопоказаниями к приему на работу, связанную с воздействием пыли, являются все формы туберкулеза, хронические заболевания органов дыхания, сердечнососудистой системы, глаз и кожи. Основная задача периодических осмотров — своевременное выявление ранних стадий заболевания и предупреждение развития пневмокониоза, определение профпригодности и проведение наиболее эффективных лечебно-профилактических мероприятий. Сроки проведения осмотров зависят от вида производства, профессии и содержания свободной двуокиси кремния в пыли. Осмотры терапевтом и отоларингологом проводятся 1 раз в 12 или 24 мес. в зависимости от вида пыли с обязательной рентгенографией грудной клетки и крупнокадровой флюорографией. Хронические пылевые заболевания Пылевые заболевания легких. Пылевые профессиональные заболевания легких — один из самых тяжелых и распространенных во всем мире видов профессиональных заболеваний, борьба с которыми имеет большое социальное значение. Основными пылевыми профзаболеваниями являются : пневмокониозы хронический бронхит заболевания верхних дыхательных путей новообразования органов дыхания ( крайне редкие пылевые заболевания) Пневмокониоз — хроническое профессиональное пылевое заболевание легких, характеризующееся развитием фиброзных изменений в результате длительного ингаляционного действия фиброгенных производственных аэрозолей. В соответствии с классификацией по этиологическому принципу выделены следующие виды пневмокониозов (1976г.): Силикоз — пневмокониоз, обусловленный вдыханием кварцевой пыли, содержащей свободную двуокись кремния, т. е. кремнезем и его модификации в кристаллической форме: кварц, кристобалит, тридимит. Наибольшую распространенность имеет кристаллическая разновидность кремнезема — кварц, содержащий 97—99% свободного SiO2. Действие кварцсодержащей пыли на организм связано с добычей полезных ископаемых, поскольку около 60% всех горных пород состоят из кремнезема. Силикатозы — пневмокониозы, возникающие от вдыхания пыли минералов, содержащих двуокись кремния в связанном состоянии с различными элементами: алюминием, магнием, железом, кальцием и др. (каолиноз, асбестоз, талькоз; цементный, слюдяной, нефелиновый пневмокониозы и др.). Металлокониозы — пневмокониозы от воздействия пыли металлов: железа сидероз, алюминия - алюминоз, бария - баритоз, олова - станиоз, марганца манганокониоз и др. Силикоз — наиболее тяжёлая форма пневмокониоза. Эта форма пневмокониоза является наиболее распространённой среди шахтеров угольных шахт, встречается также у рабочих горнорудной промышленности, особенно у бурильщиков, крепильщиков. Известные заболевания силикозом в керамическом, гончарном, слюдяном производствах, при шлифовке па песчаниковых камнях и других работах, связанных с образованием пыли, содержащей кристаллическую двуокись кремния. Силикоз развивается в различные сроки работы в условиях пылевого воздействия. Распространенность, быстрота развития заболевания и степень его выраженности находятся в зависимости от условий труда, дисперсности, концентрации кварцевой пыли. Тяжесть заболевания силикозом возрастает с ростом содержания в пыли свободной SiC2. На старых предприятиях с высокой запыленностью силикоз у горнорабочих развивался при стаже 3— 10 лет, у обрубщиков литья—1—4 года, у фарфорщиков — 10—30 лет. В настоящее время таких условии практически не встречается и случаи силикоза обнаруживаются в основном только у лиц с большим стажем, ранее подвергавшихся воздействию высоких концентраций пыли. Силикоз — общее заболевание организма, при котором наряду с нарушениями функции дыхания (субъективно — одышка, кашель, боли в груди) наблюдается развитие эмфиземы, хронического бронхита, легочного сердца. Регистрируются изменения иммунологической реактивности, обменных процессов, нарушения деятельности центральной и вегетативной нервной системы. При развитии силикотического процесса возникают астмоидный бронхит, бронхоэктатическая болезнь, наиболее частое осложнение — туберкулез. Характерным для силикоза является его прогрессирование даже после прекращения работы в пылевой профессии. Силикатозы. Специфичические фиброзно-склеротические заболевания легких развиваются от вдыхания пыли, содержащей двуокись кремния в связанном с другими элементами (Mg, Ca, Al, Fe и др.) состоянии. К силикатам относят многие минералы: асбест, тальк, каолин, нефелин, опеин и др.; искусственные соединения: слюда, цемент, стекловолокно и др. Пыль, вызывающая силикатозы, встречается во многих производствах: шамотно-динасовом, резиновом, цементном и др. Опасность для здоровья представляет добыча, обработка, разрыхление, смешивание, транспортировка ископаемых. Силикатозы развиваются в более поздние сроки, чем силикоз, и нередко сочетаются с силикозом (силикосиликатоз). Действие силикатной пыли слабее, чем кварца. Наиболее агрессивна пыль силиката магния 3MgO 2Si02-2H20 — хризотил асбеста — волокнистого минерала. При вдыхании асбестовой пыли в легких наблюдается генерализованный фиброз, выделенный в особую форму под названием асбестоза. Клинико-морфологические особенности этого заболевания определяются волокнистым строением асбеста. Асбестовые волокна в подавляющем большинстве случаев не фагоцитируются, затруднено их удаление лимфой вследствие иглоподобного характера пылинок. Они проникают в бронхи, травмируют слизистые, вызывают воспалительную реакцию. Имеет место также механическое действие асбестовой пыли. Развитие асбестоза происходит в зависимости от концентрации пыли в различные сроки — от 3 до 11 лет. Характерным является присутствие в мокроте асбестовых телец длиною 30—70 мкм, бледно-желтого цвета, имеющих форму волокон с булавовидными расширениями на концах. Клинически асбестоз сопровождается одышкой, кашлем, вначале сухим, а затем с мокротой. Отмечаются эмфизема легких, хронические бронхиты, уменьшение жизненной емкости легких, изменения со стороны сердечно-сосудистой системы. Различают 3 стадии асбестоза. Нередко асбестоз осложняется хронической пневмонией, туберкулезом, раком легких. К силикатозам относится также талькоз, который развивается у рабочих текстильной, резиновой, бумажной, парфюмерной, керамической и других производств, контактирующих с тальком 15—20 лет. Течение талькоза доброкачественное. Пневмосклероз — межуточный, в выраженной стадии — диффузный интерстициальный фиброз с мелкими узелковыми тенями. Талькоз нередко осложняется эмфиземой и хроническими бронхитами. Пневмокониозы могут быть вызваны также другими видами пылей, не содержащими двуокиси кремния. Это, например - сидероз, алюминоз, апатитоз, баритоз, мантанокониоз, антрадоз, графитоз, пневмокониоз от шлифовочной пыли и др. Металлокониозы и карбокониозы протекают более доброкачественно, развиваются спустя 15—20 лет после начала работы в профессии. Часто наблюдается сочетание нерезко выраженного фиброзного процесса с хроническим бронхитом, который, как правило, является определяющим в клинике заболеваний. Производственная пыль может приводить к развитию профессиональных бронхитов, пневмоний, астматических ринитов и бронхиальной астмы. Некоторая часть пыли оседает на слизистой носа, бронхов. В зависимости от природы и концентрации в воздухе она вызывает различную реакцию слизистой носа. Развиваются гипертрофические и атрофические риниты. Соединения хрома и сернокислый никель вызывают язвеннонекротические поражения слизистой и даже прободение носовой перегородки. Пыль задерживается в дыхательных путях, вызывая местные процессы: бронхиты, бронхиолиты. Пылевые бронхиты становятся наиболее распространенными видами патологии. По мере снижения запыленности уменьшается заболеваемость пневмокониозами и бронхиальной астмой, а небольшие концентрации пыли вызывают пылевые бронхиты. Пылевые бронхиты возникают при вдыхании умеренно агрессивных смешанных пылей грубой дисперсности (металлической, растительной, цементной и др.). Распространённость и сроки развития заболевания зависят от концентрации и химического состава пыли, чаще бронхит развивается после 8—10 лет работы на соответствующем предприятии. Бронхит от аллергенных пылей сопровождается бронхоспазмами, осложняется астмой. Растительная пыль — хлопковая, льняная, джутовая вызывает бронхиты астматического характера с обострениями после выходного дня. В дальнейшем они осложняются эмфиземой и пневмосклерозом. Бронхиальную астму вызывает урсоловая и некоторые другие виды пыли, обладающие аллергенным действием. Пыль и пневмония. Томас-шлаковые пневмонии встречаются в производстве удобрений у рабочих, занятых размолом отходов сталелитейного производства, содержащих фосфорные соли. Есть указания на тяжесть точения таких пневмоний с большим процентом развития эмфиземы, иногда со смертельным исходом. Патогенез пылевых заболеваний легких. Существует несколько теорий механизма действия пыли — основные из них: механическая, токсико-химическая и биологическая. Сторонники механической теории пытались объяснить развитие фиброза физическими свойствами пыли, считая, что чем тверже частицы пыли и острее ее края, тем они агрессивнее. Однако пыль карборезида, обладая большей твердостью по сравнению с кварцем, не вызывает пневмокониоза. Токсико-химическая теория объясняла фиброгенные свойства пыли двуокиси кремния ее растворимостью в средах организма, токсическим действием. Но между степенью растворимости кварца и степенью фиброгенности нет прямой зависимости. Растворимость аморфного кремния примерно в 2 раза больше, чем растворимость кристаллического кварца и тридимита, но наибольшей фиброгенностью обладает тридимит, затем кристаллический кварц и наименьшей — аморфный кремний. Пылевые заболевания глаз. Пыль может оказывать влияние на орган зрения, приводить к воспалительным процессам в конъюнктиве (конъюнктивиты). Описаны случаи конъюнктивитов и кератитов у рабочих, контактирующих с пылью мышьяксодержащих соединений, анилиновых красок и акрихина. Сильным сенсибилизирующим действием на слизистую оболочку и роговицу глаза обладает пыль каменноугольного песка, вызывающая при работе на открытом воздухе в солнечную погоду тяжелые кератоконъюнктивиты — «пековые офтальмии». Заболевания кожи от воздействия пыли. Загрязняя кожные покровы, пыль различного состава может оказывать раздражающее, сенсибилизирующее и фотодинамическое действие. Пыль мышьяка, извести, карбида кальция, суперфосфата действует раздражающе на кожные покровы, вызывая дерматиты. Длительный контакт с аэрозолями СОЖ (продуктами нефтяных и минеральных масел) вызывает развитие масляных фолликулов. Действие на кожу производственных аллергенов — пыли синтетических клеев, эпоксидных смол, капрона, нейлона и других полимерных материалов, а также пыли хрома, меди, никеля, кобальта приводит к развитию аллергических профдерматозов (дерматитов и экзем). Аллергические дерматиты и экземы описаны у рабочих, контактирующих с цементной пылью. К веществам, обладающим фотодинамическим (фотосенсибилизирующим) действием, относятся продукты переработки каменного угля и нефти (смола, гудрон, асфальт, пек).