Фильтры и их подготовка. Наиболее целесообразно использовать аналитические-аэрозольные фильтры (АФА). Они представляют собой диски из перхлорвиниловой ткани ФПП с опрессованными краями, вложенные в защитные кольца из плотной бумаги, имеющие выступы. Каждый фильтр уложен в пакет из кальки. АФА могут использоваться для различных видов анализа, с учётом этого производится маркировка, например АФА-Х-10: буква – это условное сокращение вида анализа аэрозолей (химический), цифра обозначает фильтрующую поверхность (10 см 2).
АФА обладают рядом ценных качеств, в частности высокой эффективностью пылеулавливания при малом сопротивлении току проходящего воздуха, позволяющем протягивать воздух с большой скоростью (до 100 л/мин) и тем самым сократить время отбора пробы, что важно при кратковременных производственных операциях. Взвешивание фильтров до и после отбора проб может производиться без предварительной обработки их, за исключением случаев, когда отбор проб происходил в условиях очень высокой влажности (100%). В этом случае рекомендуется перед взвешиванием поместить фильтр в эксикатор не менее чем на 2 ч или в термостат при температуре 55-600С на 20-30 мин, а затем примерно в течении 1 ч выдержать в условиях комнатной температуры и влажности. АФА стойки к химически агрессивным средам, но хорошо растворимы в органических растворителях, что позволяет просветлять их и проводить дополнительное исследование морфологическ4их особенностей пыли и её дисперности.
Для отбора проб на АФА предусмотрен пластмассовый аллонж, представляющий собой воронку, в широкой части которой при помощи гайки укрепляют фильтр. В этом месте воронки на её цилиндрической части находится вырез для выступа фильтра. При использовании фильтров без защитных колец их закрепляют в кассетах, состоящих из пластмассового корпуса, кольца и гайки, фиксируемых в металлических аллонжах особой конструкции.
При подготовке фильтров к отбору проб их взвешивают. Перед взвешиванием фильтр с помощью пинцета складывают вчетверо и переносят на середину чашки электроаналитических или торзионных весов. После взвешивания фильтр помещают в пакетик из кальки, на котором записывают номер фильтра, а массу его отмечают в лабораторном журнале.
Аспираторы, используемые для отбора проб воздуха на запыленность, имеют конструкцию, позволяющую проводить исследования при наличии на рабочих местах подводки электрического тока (электрический аспиратор) и при отсутствии ее, например, в шахтах, рудниках и на взрывоопасных предприятиях (эжекторный аспиратор).
Электрический аспиратор состоит из воздуходувки, создающей отрицательное давление, электромотора и четырех реометров (рис. 29). Скорость определяют по шкале, отградуированной в литрах в минуту (л/мин). Два реометра градуированы от 0 до 20 л/мин и служат для отбора проб воздуха на запыленность, остальные два предназначены для отбора проб воздуха при проведении газовых анализов и градуированы от 0 до 1 л/мин.
На передней панели аспиратора расположены: колодка (1) для присоединения к прибору шнура, тумблер (2) для включения аппарата, ручки вентилей (3) для регулировки скорости отбора проб, штуцеры (4) для присоединения резиновых трубок с аллонжами, реометры (5), предохранительный клапан (6) для предотвращения перегрузки электродвигателя при отборе проб воздуха с малыми скоростями, гнездо предохранителя (7), клемма (8) для заземления аппарата.
Порядок работы с аспиратором следующий. После заземления аппарата и подключения к сети предохранительный клапан устанавливают в положение «1», а вентили реометров открывают до отказа. Присоединив резиновые трубки (9) с аллонжами (10) к штуцерам реометров, включают аспиратор и ручками вентилей реометров регулируют скорость воздуха. Если она окажется недостаточной, предохранительный клапан должен быть установлен в положение «2». Отсчет скорости прохождения воздуха по шкалам производят по верхнему краю поплавка реометров. Аспиратор рассчитан на непрерывную работу в течение 1 ч.
Эжекторный аспиратор АЭРА – переносный прибор, действие которого основано на протягивании требуемого объема запыленного воздуха через аллонж с фильтром с помощью эжекционного устройства.
Порядок работы с эжекторным аспиратором следующий. Присоединив аллонж (1) к резиновому шлангу, который соединен со штуцером (6), открывают вентиль баллона (2). Ручку переключателя (3) переводят в положение «включено», при этом одновременно автоматически включаются эжектор (5) и секундомер (4), протягивается воздух со скоростью 20 л/мин. По истечении времени отбора пробы ручку переключателя переводят секундомер и выключая эжектор. Записывают время отбора. Если две пробы производят через значительный промежуток времени, то вентиль баллона закрывают. Переводом ручки в положение «включено» выпускают воздух из системы, после чего ручку возвращают в положение «выключено».
В качестве побудителя движения воздуха при отборе проб на производстве может быть использован пылесос. В этом случае всасывающее отверстие его закрывают резиновой пробкой, в которую вставлена трубка для подсоединения к ней резинового шланга. Шланг прикрепляют к реометру (для определения скорости и количества протягиваемого воздуха), соединенному с аллонжами. Используют жидкостные и сухие реометры.
Сухой реометр по конструкции аналогичен тому, который вмонтирован в электрический аспиратор, и представляет собой коническую стеклянную трубку с верхним и нижним отростками. В качестве поплавка в нем использован эбонитовый шарик, шкала градуирована в л/мин. При сборке установки верхний конец реометра соединяют с аспиратором, нижний – резиновой трубкой с аллонжем (рис. 31).
При отборе проб воздуха на запыленность аллонжи помещают в точке отборе пробы (обычно укрепляя на штативе) и располагают горизонтально, если нет выраженной пылевой струи. При наличии струи (отбрасываемой, например, точильным камнем с известной силой в определенном направлении) отверстие аллонжа не следует направлять ей навстречу во избежание случайного попадания слишком крупных частиц, при отборе проб обычно не затягиваемых в аллонж. Точку отбора пробы воздуха надо максимально приблизить к зоне дқхания, для чего аллонж иногда закрепляют на плече рабочего. Отмечают время начала отбора пробы, а само протягивание продолжают столько времени, сколько нужно, чтобы получить привес (3-5мг): при большой запыленности 10-12 л/мин и объеме протянутого воздуха 100-120 л). При незначительном содержании пыли в воздухе приходится протягивать значительно большие объемы (до 0,5м3), что соответственно удлиняет время отбора пробы. После окончания протягивания вновь отмечают время и фильтр извлекают. Во избежание потерь вещества после извлечения фильтр складывают пополам и укладывают в пакетик из кальки. В лаборатории фильтры снова выдерживают в исходных условиях (температура и влажность), затем их вынимают из пакета и взвешивают аналогично тому, как это производилось до отбора пробы.
Вычисление оценка результатов анализа. Из массы фильтра после взятия пробы вычитают первоначальную массу, определяя прибавку. Вычисляют объём протянутого воздуха, умножаю объёмную скорость просасывания на время отбора пробы. Затем величину привеса делят на объём протянутого воздуха, выраженный в м3, и получают результаты в мг/м3.
Оценку результатов исследования запыленности по весовому методу производят путем сопоставления их с их с предельно допустимым содержанием нетоксической и токсической пыли в воздухе рабочей зоны (таблица).
Предельно допустимые концентрации аэрозолей преимущественно фиброгенного действия
Наименование вещества
|
Величина ПДК, мг/м3
|
Класс опасности
|
Алюминия окись в виде аэрозоля конденсации
|
2
|
4
|
Алюминия окись в виде аэрозоля дезинтеграции
|
6
|
4
|
Кремния двуокись кристаллическая:
а) при содержание её в пыли свыше 70%;
б) при содержание её в пыли от 10 до 70%;
в) при содержание её в пыли от 2 до 10%
|
1
2
4
|
3
4
4
|
Кремния двуокись аморфная в виде аэрозоля конденсации
|
1
|
3
|
Пыль растительного и животного происхождения с примесью двуокиси кремния более 10%
|
2
|
4
|
Силикаты и силикатсодержащие пыли:
Асбет
Асбестоцемент, цемент, апатит, глина
Тальк, слюда, мусковит
|
2
6
4
|
4
4
4
|
Чугун
|
6
|
4
|
Шамотнографитовые огнеупоры
|
2
|
4
|
Электрокорунд в смеси с легированными сталями
|
6
|
4
|
Электрокорунд хромистый
|
6
|
4
|
Если отбор производили с целью оценки эффективности действия вентиляции или других средств борьбы с пылью, то сравнивают содержание пыли в воздухе до и после их применения.
Недостатком весового метода является то, что он не может дать полной гигиенической оценки запыленности; одно и то же весовое количество пыли может быть при наличии в воздухе небольшого числа крупных частиц и множества мелких; с точки зрения поведения пыли в воздухе и действия ее на организм эти случаи весьма различны. Поэтому данным о весовом содержании пыли в воздухе должны быть дополнены определением ее дисперсности.
СЧЁТНЫЙ МЕТОД
Счётные методы исследования запыленности воздушной среды позволяют установить общее число пылевых частиц в определенном объеме воздуха. Как правило, при этом может быть получено и соотношение частиц разного размера, т.е. характеристика дисперсности пыли. Данные о числе пылевых частиц в единице объема воздуха могут быть оценены главным образом в сравнительном плане, например при определении эффективности средств борьбы с пылеобразованием. Изучение дисперсности дает возможность судить об устойчивости аэрозоля и глубине проникновения пылевых частиц в органы дыхания (в альвеолы попадают главным образом частицы размером менее 5 мкм) и является обязательным при гигиенической характеристике запыленности воздушной среды.
Подсчет пылевых частиц может быть произведен путем выделения их из воздушной среды, а также непосредственно в потоке запыленного воздуха. Предложен ряд модификаций как первого, так и второго метода. Исследование может быть проведено с использованием: 1) ультрамикроскопов (прибор типа ВДК, ультрамикроскопы Ленинградского и Харьковского институтов гигиены труда профзаболеваний), основанных на визуальном определении числа и размеров пылевых частиц в потоке; 2) фотоэлектрических счетчиков (приборы типа АЗ-5), основанных на объективной регистрации числа и размеров пылевых частиц в потоке благодаря эффекту рассеяния света; 3) седиментаторов - приборов, позволяющих изолировать определенный объем исследуемого воздуха, осадить на стекле пыль вследствие собственной силы тяжести ее и в дальнейшем произвести подсчет пылинок под микроскопом.
Фотоэлектрический счетчик аэрозольных частиц АЗ-5. Принцип работы прибора основан на рассеянии света отдельными аэрозольными частицами, что дает возможность измерить как дисперсный состав частиц величиной 0,4-10 мкм, так и общее количество частиц.
Порядок работы со счетчиком АЗ-5: перед включением прибора выключатели (1,3,5) устанавливают в нижнее положение. Переключатель (6) устанавливают в положение 300. Включение прибора производят включателем (1), при этом загорается индикаторная лампа (9). Прогревается прибор в течение 1 мин. Для проверки источники питания необходимо нажать кнопку «контр» (на задней панели прибора), стрелка прибора (8) устанавливается в пределах окрашенного сектора. Для отбора пробы надо отвинтить крышки (14 и 15)и снять со штуцера «вход аэрозоля» защитный колпачок (15). Переключатель (2) устанавливают на желаемую границу диаметра регистрируемых частиц (лучше начинать с 0,5 мкм). Включателем (3) подключают насос. Регулятором (4) устанавливают максимальный диаметр поплавка на уровень риски. Переключателем (6) переводят стрелку прибора (8) на середину шкалы или несколько правее. Снимают показания со шкалы прибора (8), умножают на число переключателя (6) и на 1000. Полученный результат дает общее число частиц диаметром от 0,5 мкм и больше. Далее переключатель (2) ставят на 0,6 мкм и производят аналогично подсчет. Разница между первым и вторым результатами указывает количество пылинок дисперсностью, равной 0,5 мкм. Последующие измерения производят аналогичным образом.
Пример расчета.
При измерении общего числа частиц размером от 1 мкм и больше установлено: показания шкалы (8) – 1,6 число диапазона измерения (6) – 300, общее число частиц равно: 1,6 х 300 х 1000 = 480000
При последующем измерении общего числа частиц размером от 2 мкм и больше показания шкалы (8) – 158, число диапазона измерения (6) – 300, общее число частиц равно: 1,58 х 300 х 1000 = 474000
Число частиц дисперсностью 1 мкм определяют по разнице первого и второго результатов: 480000 – 474000 = 6000.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИСПЕРСНОСТИ ПЫЛИ И МОРФОЛОГИИ ЧАСТИЦ
Определение дисперсности пыли является обязательным при гигиенических исследованиях. Для характеристики дисперсности пыли определяют процентное содержание частиц, имеющих размеры до 2 мкм, 2-5 мкм, 6-10 мкм и больше 10 мкм.
Дисперсность пыли может быть определена различными методами, в частности методом микроскопии просветлённых фильтров АФА или препаратов, приготовленных по методу экранирования или осаждения.
Подготовка препаратов методом просветления фильтров заключается в следующем. АФА, использованные ранее для определения весового содержания пыли в воздухе, укладывают фильтрующей поверхностью на предметное стекло и препарат держат в течении нескольких минут над парами ацетона, подогреваемого на водяной бане, спиртовой или газовой горелке. Ткань фильтра расплавляется, приобретая вид прозрачной плёнки, в которой под микроскопом хорошо видны фиксированные пылевые частицы. В настоящее время этот метод по простоте и точности признается наиболее удобным и доступным, однако он не применим при изучении пыли, растворимой в органических растворителях.
Для определения дисперсности аэрозоля применимы способы отбора проб путём естественного оседания пыли из неограниченного объёма воздуха по методу экранирования или осаждения. Для этого покровное или предметное стекло, сухое или покрытое каким-либо клейким веществом (глицерин, вазелин, 2% раствор канадского бальзама в ксилоле), помещают в горизонтальной (осаждение) или вертикальной (экранирование) плоскости и через некоторое время (в зависимости от интенсивности пылевыделения) покрывают предметным или покровным стеклом. Полученный препарат исследуют под микроскопом.
Определение дисперсности методом микроскопии препаратов, приготовленных одним из указанных способов, проводят с помощью окулярного микрометра. Он представляет собой линейку, нанесённую на стекле округлой формы, диаметр которого соответствует внутреннему диаметру окуляра микроскопа.
Перед измерением пылевых частиц предварительно определяют цену деления линейки при помощи объективного микрометра, представляющего собой закреплённый в металлической пластинке стеклянный круг, на поверхности которого нанесены линии с интервалом в 10 мкм (всего на расстоянии 1 мм = 1000 мкм нанесено 100 линий). Объектив микрометр помещают на оптический столик микроскопа и находят указанные лини под малым увеличением, центрируя в поле зрения, после чего переводят на большое увеличение или иммерсию. Далее извлекают окуляр микроскопа, вывинчивают верхнюю крышку и помещают внутрь окулярную сетку. Затем крышку окуляра завинчивают и устанавливают его в микроскоп. После этого совмещают линии объектив микрометра с линейкой так, как это показано на рис. 33 и рассчитывают величину деления линейки. Например, на рисунке видно, что в избранных оптических условиях величина деления линейки равна 3 мкм. Далее пылевой препарат устанавливают на столик микроскопа вместо объектив микрометра и производят измерения при тех оптических условиях, при которых была определена цена делений окулярного микрометра. Для этого подводят по очереди каждую пылинку подряд без выбора под линейку определяя размер пылинки по наибольшему знаком в заранее заготовленной таблице.
Результаты определения дисперсности пыли
Величина пылинок, мкм
Показатель
|
До 2
|
2-5
|
6-10
|
Больше 10
|
Количество пылинок
Процентное содержание
|
|
|
|
|
Измерив 100 пылинок, посчитывают число знаков в каждой графе и выводят пылевую формулу, выражающую в процентах степень дисперсности пыли.
Изучение морфологических особенностей пылевых частиц в большинство случаев может быть проведено методом обычной микроскопии по тем же препаратам которые были использованы для определения дисперсности пыли. В некоторых случаях, например при изучении сварочного или других аэрозолей конденсации, когда в составе пыли много ультрамикроскопических частиц, морфологическое исследование целесообразно проводить с помощью электронного микроскопа. Подобные исследования возможны лишь в специализированных лабораториях научных учреждений.
7. Виды контроля полученных знаний.
Устный.
Письменный.
Тестирование.
8.Критерии текущей оценки.
№
|
% усвоения и баллы
|
Оценка
|
Уровень знания студентов
|
1.
|
96-100
|
«5»
Отлично
|
-знает давать заключение по запылённости воздуха рабочей зоны и принимать решение
-имеет творческое мышление
-имеет свободное мышление
-применяет на практике методы определения пыли
-показывает высокую активность и творческую способность в интерактивных играх
-правильно решает ситуационные задачи, и полностью обосновывает ответ
-понимает сущность вопроса
-знает, уверен в ответе
-имеет точное представление о пылевом факторе
|
2.
|
91-95
|
-имеет творческое мышление
- имеет свободное мышление
-применяет на практике методы определения пыли
-показывает высокую активность и творческую способность в интерактивных играх
-правильно решает ситуационные задачи, и полностью обосновывает ответ
-понимает сущность вопроса
-знает, уверен в ответе
-имеет точное представление о пылевом факторе
|
3.
|
86-90
|
-имеет свободное мышление
-применяет на практике методы определения пыли
-показывает высокую активность и творческую способность в интерактивных играх
-правильно решает ситуационные задачи, и полностью обосновывает ответ
-понимает сущность вопроса
-знает, уверен в ответе
-имеет точное представление о пылевом факторе
|
4.
|
81-85
|
«4»
Хорошо
|
-применяет на практике методы определения пыли
-показывает высокую активность в интерактивных играх
-правильно решает ситуационные задачи, но ответ не может обосновать
-понимает сущность вопроса
-знает, уверен в ответе
-имеет точное представление о пылевом факторе
|
5.
|
76-80
|
|
-активно участвует в интерактивных играх
-правильно решает ситуационные задачи, но ответ не может полностью доказать
-понимает сущность вопроса
-знает, уверен в ответе
-имеет точное представление о пылевом факторе
|
6.
|
71-75
|
-правильно решает ситуационные задачи, но ответ не может полностью объяснить
-понимает сущность вопроса
-знает, уверен в ответе
-имеет точное представление о пылевом факторе
|
7.
|
66-70
|
«3» Удовлетворительно
|
-понимает сущность вопроса
-правильно решает ситуационные задачи, но ответ не может объяснить
-знает, уверен в ответе
-не имеет представления по отдельным вопросам темы
|
8.
|
61-65
|
-при решении ситуационных задач ошибается
-знает, но неуверен в ответе
-не имеет представления по отдельным вопросам темы
|
9.
|
55-60
|
-имеет не полное представление
-знает, но не уверен
|
10.
|
54 и ниже
|
«2» Неудовлетворительно
|
-не имеет никого представления
- не знает
|
9.Хронологическая карта занятия.
№
|
Этапы занятия
|
Форма занятия
|
Продолжительность (80 мин)
|
1.
|
Вводное слово преподавателя.
|
|
5
|
2.
|
Разбор темы занятия и определение исходного уровня студента, применяя новые педагогические технологии
|
Опрос
Объяснение
|
20
|
3.
|
Заключение разбора
|
|
5
|
4.
|
Дать задание студентам для выполнения практической части занятия. Ознакомление студентов с необходимыми приборами, реактивами и нормативными документами.
|
|
10
|
5.
|
Самостоятельная работа студента для освоения практической части занятия.
|
|
25
|
6.
|
Оценка активности группы
|
|
10
|
7.
|
Заключение преподавателя, оценить студента по 100 бальной системе и дать задание к следующему занятию.
|
|
5
|
8.
|
Итого.
|
|
80
|
-
Вопросы для обсуждения данной темы.
-
Источники загрязнения атмосферного воздуха пылью, классификация пыли.
-
В чём заключается опасность загрязнения атмосферного воздуха пылью; ПДК пыли в воздухе рабочих мест.
-
Какие заболевания организма может вызывать производственная пыль.
-
Какое значение имеет определение концентрации пыли в воздухе.
-
Какое значение имеют размеры частиц пыли.
-
Мероприятия по снижению запылённости воздуха.
-
Какое значение имеет химический состав пыли.
-
Как определить содержание пыли в воздухе.
-
Как определить дисперсность пыли.
-
Литература.
Основная:
1. Г. И. Румянцев, Гигиена 21 век, М. 2000 г.
2. Г.И. Румянцев, Т.А. Козлова, Е.П. Вишневская Руководство к лабораторным занятиям по общей гигиене, М. 1980 г.
3.Г.П. Сидоренко, П.С. Золотов Руководство к практическим занятиям по общей гигиене, Т. 1977.
Дополнительная:
-
А. А. Минх, Методы гигиенических исследований, М. 1961.
Достарыңызбен бөлісу: |