Промышленная пыль представляет собой частицы твердого вещества, находящиеся в воздухе во взвешенном состоянии. По своим физико-химическим свойствам она относится к разряду аэрозолей.

В производственных условиях источниками поступления аэрозолей в воздух рабочих помещений являются разнообразные технологические процессы: дробление и измельчение твердых материалов, просеивание, сушка, загрузка и выгрузка сыпучих веществ, шлифовка, обточка, полировка металлических и других поверхностей, пескоструйная очистка, рудничные и буровые работы, чесально-трепальные работы на текстильных фабриках и многие другие. Все эти производственные операции сопровождаются выделением промышленной пыли, которая по способу образования относится к категории аэрозолей дезинтеграции. С другой стороны, источниками образования аэрозолей могут быть процессы плавления и возгонки некоторых веществ, в результате чего выделяются пары этих веществ, которые при перенасыщении ими воздуха конденсируются в мельчайшие взвешенные в воздухе твердые частицы (например, окись цинка в меднолитейных цехах), носящие название аэрозоля конденсации.

Большое разнообразие видов промышленной пыли привело к необходимости классифицировать ее. Общепризнанной является классификация пыли по происхождению и делящая ее на две группы: органическая и неорганическая. К органической относится: пыль растительная (льняная, древесная, мучная и пр.), животная (шерстяная, щетинная, роговая и т. п.) и искусственная (пластмассовая); к неорганической - минеральная (кварцевая, асбестовая, талька, гипсовая и др.) и металлическая (железная, чугунная, стальная, медная и др.). Часто встречаются смешанные пыли, содержащие частицы различных групп (например, угля и почвы в каменноугольных копях, металлическая и минеральная при обработке металлических изделий на наждачных кругах и т. п.).

Запыленность воздуха промышленных предприятий зависит в основном от двух факторов: количества образующейся пыли и ее стабильности, т. е. от длительности пребывания в воздухе во взвешенном состоянии. В то время как количество образующейся пыли зависит от характера технологического процесса, стабильность пыли в воздухе связана главным образом с ее физико-химическими свойствами: степенью дисперсности частиц и их электрическим зарядом.

Степень дисперсности пыли зависит от условий ее образования во время технологического процесса. Установлено, что в производственных помещениях встречаются в основном частицы размером до 10 μ, причем из этого числа 60-70% пыли имеет размеры до μ.

Электрический заряд частиц возникает при измельчении за счет трения о детали машин, при взаимном трении частиц друг о друга или за счет адсорбции ионов из воздушной среды. Пылевые частицы с разноименными зарядами взаимно притягиваются, превращаясь тем самым в частицы большего размера, и быстрее оседают, а имеющие одноименные заряды, наоборот, отталкиваются и дольше находятся во взвешенном состоянии. Таким образом, чем меньше размеры частиц и чем большее их количество имеет одноименный заряд, тем больше стабильность пыли в воздухе.

На стабильность пыли в воздухе оказывает влияние и ряд других факторов. В производственных условиях благодаря движению людей, работе машин, конвекционным токам и т. п. воздух находится в постоянном движении. Это задерживает оседание пыли, в результате чего частицы размером менее 2 μ (т. е. которых в воздухе наибольшее количество) практически не оседают.

Совокупность всех указанных факторов и определяет степень запыленности воздуха, которая, как и загазованность, оценивается по величине ее концентрации.

Естественно, чем больше концентрация пыли, тем более вероятно ее поступление в дыхательные пути. В то же время существенное значение имеет не только количество поступившей в организм пыли, но и глубина ее проникновения и степень задержки в организме. В этих процессах главная роль принадлежит дисперсности частиц и защитным свойствам организма.

Пыль - это дисперсная система (аэрозоль), состоящая из твердых частиц, взвешенных в газовой фазе (воздухе). Пыль, образующаяся в результате производственной деятельности, называется промышленной и относится к наиболее распространенным вредным и опасным производственным факторам в химической промышленности Повышенная запыленность и загазованность производственных помещений представляет большую опасность для здоровья работающих. Определенные виды пыли могут вызывать такие профессиональные заболевания, как силикатоз, асбестоз, дерматит, бронхиальную астму, бронхиты и т.д. Пылевыделение ухудшает санитарное состояние производственной среды, уменьшая освещенность помещений, вследствие загрязнения окон и светильников. Особую опасность представляет образование пожаровзрывоопасных пылевоздушных смесей в замкнутых цеховых пространствах.
На предприятиях химической промышленности больше всего пыли образуется на начальных (при обработке сырья) и конечных стадиях (сушка и расфасовка) производственного процесса.
Производственную пыль классифицируют по происхождению, способу образования и размеру частиц (дисперсности).
По происхождению пыль разделяют на органическую, неорганическую и смешанную. В производственных условиях чаще всего встречается смешанная пыль. Органическая пыль может быть животного или растительного происхождения, а также искусственной. Это пыль от пластмассы, резины, смол, нафталина, красителей. Неорганическая может быть металлической и минеральной.
По способу образования пыль делят на аэрозоли дезинтеграции и конденсации.
Аэрозоли дезинтеграции образуются в ходе механического измельчения твердых материалов в дробилках и мельницах, при бурении и т. п.
Аэрозоли конденсации образуются при термических процессах возгонки твердых частиц (например, плавлении) вследствие охлаждения и конденсации паров металлов и неметаллов (например, пластмасс).
По степени дисперсности различают видимую пыль, микроскопическую и ультрамикроскопическую с размером частиц соответственно более 10 мкм, от 0,25 до 10 мкм и менее 0,25 мкм.
Для гигиенической оценки важно знать ее дисперсность. Степень дисперсности пыли является важным гигиеническим параметром, так как с ним связана скорость оседания пыли, глубина проникновения в органы дыхания, патогенность. Например, частицы ультрамикроскопической пыли, типичным примером которых является дым, могут, взаимодействуя с такими газами, как СО, С02 и СН4, стать источниками отравлений, и, кроме того, носителями микробов. Медицинские исследования показали, что пыль с размером частиц до 5 мкм задерживается в легких. Проникая в альвеолы, частицы пыли могут частично или полностью растворяться в лимфе. В зависимости от степени токсичности вредное воздействие пыли может вызывать развитие специфических процессов в организме (образование патологической соединительной ткани - фиброзы) и неспецифических патологических заболеваний, таких как различные виды воспалений, туберкулез, рак легких. Частицы большего размера задерживаются в верхних дыхательных путях и выводятся из организма при выдохе, чиханьи и откашливании.
На предприятиях с повышенным пылевыделением основным профессиональным заболеванием работающих являются пневмо- кониозы.
Пневмокониоз - это фиброзное заболевание легких, связанное с воздействием вдыхаемой пыли. Название большинства пневмо- кониозов определяется химическим составом накапливающейся пыли. Например, силикатоз вызван действием диоксида кремния, талькоз - талька, асбестоз - волокон силиката магния. Таким образом, химический состав и концентрация пыли определяют степень ее опасности для здоровья. Однако практический опыт показывает, что и чрезмерная концентрация невредной (т. е. биологически инертной) пыли приводит к перегрузке защитных и очищающих механизмов, что может служить причиной легочных заболеваний. К таким видам пыли относятся пыль каолинита, диоксида титана, сульфата бария, оксида трехвалентного железа, а также стеклянная пыль. Частицы пыли могут быть причиной развития кожных дерматитов (например, при контакте с ферментом, входящим в состав стирального порошка).

Еще по теме Промышленная пыль:

1. Антоновский Т.Р., Безруков А.Н., Кадников Д.В., Козлов А.А. и др.. В книге рассматриваются основы российского и международного законодательства, регулирующего правоотношения в сфере интеллектуальной собственности. Анализируются проблемы, связанные с охраной и защитой промышленной собственности (изобретения, полезные модели, промышленные образцы, товарные знаки), авторского права и смежных прав (произведения науки, литературы, искусства, программное обеспечение ЭВМ, аудио- и видеозаписи и др.). Н

Совокупность мельчайших твердых частиц, образующих­ся в процессе производства и находящихся во взвешенном состоянии в воздухе рабочей зоны, называется производственнои пылью .

Производственная пыль оказывает небла­гоприятное воздействие на организм работающих.

Существует несколько классификаций производственной пыли.

Пыль подразделяется

а) по происхождению , на:

- органическую (растительную, животную, поли­мерную);

- неорганическую (минеральную, металличес­кую);

- смешанную.

б) по месту образования на:

- аэрозоли дезинтеграции , образующиеся при размоле и обработке твердых тел;

- аэрозоли конденсации , получающиеся в резуль­тате конденсации паров металлов и неметаллов (шлаки).

в) по дисперсности на:

- видимую (частицы более 10 мкм);

- микроскопическую (от 0,25 до 10 мкм);

- ультрамикроскопическую (менее 0,25 мкм).

г) по характеру действия на организм :

- токсическую (марганцевая, свинцовая, мышья­ковистая)

- раздражающей (известковая, щелочная и др.);

- инфекционную (микроорганизмы, споры и др.);

- аллергическую (шерстяная, синтетическая и др.);

- канцерогенную (сажа и др.);

- пневмокониотическую (вызывающую специфический фиброз легочной ткани).

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.

Физико-химические свойства пыли .

§ 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.

Значение заряда пыли .

§ Заряженные частицы в 2­8 раз более активно задерживаются в дыхательных путях и интенсивнее фагоцитируются.

§ Одноименно заряженные частицы дольше находятся в воздухе рабочей зоны, чем разноименно заряженные, которые быстрее агломерируются и оседают.

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, астматические бронхиты, бронхиальная астма),

§ профессиональные отравления (от воздействия токсичной пыли),

§ онкологические заболевания (от воздействия канце­рогенной пыли, например, сажи, асбеста),

§ пневмокониозы (от воздействия фиброгенной пыли).

Специфические профессиональные пылевые заболевания .

Наибольшее значение среди них имеют пневмокониозы , хронические заболевания легких, возникающие в результате длительного воздействия в условиях производства про­мышленной пыли определенного состава .

Пневмокониоз развивается у рабочих, занятых

На подземных работах,

Обогатительных фабриках,

В металлообрабатывающей про­мышленности (обрубщики, формовщики, электросварщики);

У рабочих асбестодобывающих предприятий и др.

Пневмо­кониоз является общим заболеванием и возникает через 1-10 лет работы в условиях высокой запыленности.

Различают пять групп пневмокониозов :

I. Вызываемые минеральной пылью :

Силикоз;

Силикатозы (асбестоз, талькоз, каолиноз, оливиноз, мулитоз, цементоз и др.).

II. Вызываемые металлической пылью :

Сидероз;

Алюминоз;

Бериллиоз;

Баритоз;

Манганокониоз и др.

III. Вызываемые углеродосодержащей пылью :

Антракоз;

Графитоз и др.

IV. Вызываемые органической пылью :

Биссиноз (от пыли хлопка и льна);

Багассоз (от пыли сахарного тростника);

Фермерское легкое (от сельскохозяйственной пыли, содержащей грибы).

V. Вызываемые пылью смешанного состава :

Силико-асбестоз;

Силико-антракоз и др.

Наибольшую опасность, в силу широкого распростране­ния и необратимого течения представляет силикоз (пылевой фиброз , вызванный вдыханием пыли свободной двуокиси кремния ).

Силикоз относится к одному из важнейших раз­делов профессиональной патологии, так как им болеют рабочие самых различных отраслей промышленности.

Борьба с силикозом является одной из основных задач в проблеме гигиены труда.

Силикоз развивается обычно после 5-10-лет работы в условиях запыленности , однако в отдельных случаях забо­левание может наблюдаться и при малых сроках.

По своему течению силикоз делится на три стадии .

I. Для первой стадии характерны жалобы на боль в груди, одышку при большом физическом напряжении, незначи­тельный сухой кашель. Рентгенологическое исследование показывает усиление тени у корней легких и теней лимфати­ческих узлов, усиление легочного рисунка, появление тяжей и петлистой сети, наличие единичных узелков диаметром не более 2 мм преимущественно вблизи корней легких. Не исключена базальная эмфизема.

II. Для второй стадии характерны большая выраженность вышеуказанных симптомов, увеличение количества и раз­меров узелков, обнаруживаемых уже и в периферических участках легких. Если силикоз развивается медленно, без образования узелков, в виде диффузного межуточного скле­роза легких, то наряду с усилением легочного рисунка и расширением корней легких, отмечаются симметрично рас­сеянные тени в виде ячеек, тяжей и пятен различных очер­таний. .Больные часто жалуются на одышку при умеренном физическом напряжении или даже в покое, на постоянные боли в груди. Кашель сухой или с мокротой. Значительно выражена эмфизема.

III. На третьей стадии рентгенограммы обнаруживают сли­вающиеся и слившиеся крупные узелки, их скопления и массивные фиброзные участки. Плотные тяжи, идущие в разных направлениях, преимущественно вниз, обусловли­вают ограничение подвижности диафрагмы. В III стадии отчетливо выражены функциональные нарушения :

Учащение дыхания в покое;

Патологическая реакция на пробу с нагрузкой;

Уменьшение жизненной емкости легких.

Силикоз является прогрессирующим заболеваниям .

Низ­шая стадия, как правило, переходит в следующую, резуль­тат - легочная недостаточность, развитие легочного сердца, его декомпенсация и гибель больного .

Необходимо помнить, что развитие силикоза продолжается, даже если больной перестал работать в отрасли промышленности, связанной с запыленностью, возможно развитие заболевания уже после прекращения работы .

Подобные случаи, однако, характери­зуются более медленным прогрессированием (до 10 лет).

Одно из свойств силикоза - предрасположение к раз­витию туберкулеза легких .

Чем тяжелее силикоз, тем чаще он осложняется (первая стадия - в 15-20% слу­чаев, вторая - в 30, третья - в 80% случаев).

Важно от­метить, что силикоз относительно редко осложняется раком легких и бронхов.

Чаще злокачественные новообразования легких встречаются при асбестозе и бериллиозе .

Профилактика пылевых заболеваний .

Профилактика профессиональных пылевых болезней включает в себя :

1. гигиеническое нормирование;

2. технологические мероприятия;

3. санитарно- гигиенические мероприятия;

4. индивидуальные средства защиты;

Производственная пыль относится к числу наиболее распространенных вредных факторов в процессе трудовой деятельности человека. Многочисленные технологические процессы и операции в промышленности и строительстве, на транспорте и в сельском хозяйстве сопровождаются образованием и выделением пыли, ее воздействию подвержены значительные количества работающих.

Например, в горнодобывающей промышленности с пылеобразованием связаны процессы бурения, взрывных работ, сортировки, работа горных механизмов - комбайнов, экскаваторов, бульдозеров и т.д. На обогатительных фабриках пыль поступает в воздух при дроблении и разломе породы. В промышленности строительных материалов все процессы технологии связаны с дроблением, помолом, смещением и транспортировкой пылевидного сырья и продукта (цемент, кирпич, шамот, динас и др.). В машиностроении процессы пылеобразования имеют место в литейных цехах при приготовлении формовочной земли, при выбивке, обдирке, обдувке форм и очистке литья, а также в механических цехах - при шлифовке и полировке изделий.

Многие процессы в металлургии, электросварочные работы, плазменная и электроискровая обработка металла сопровождается выделением в воздух пыли и паров, конденсирующихся в аэрозоли. В текстильной - пыль может быть при очистке и сортировке шерсти и других видов ткани.

В сельском хозяйстве производственная пыль образуется при рыхлении и удобрении почвы, использовании порошкообразных пестицидов (ядохимикатов), очистке зерна и семян, хлопка, льна и др.

В различных производствах многочисленные процессы связаны с пылеобразованием. К ним относятся дробление, измельчение сыпучих материалов, выемки и погрузки горной массы, взрывные работы.

В нефтяной и газовой промышленности пыль образуется при бурении, эксплуатации и ремонте скважин. В состав этой пыли входят алюмосиликаты калия, натрия или кальция, барит (сульфат бария)Б гашеная и негашеная известь, цементы различного состава.

На нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях во многих технологических процессах используются катализаторы, пыль от которых может содержать компоненты никеля, алюминия, оксиды хрома, железа и др.

На газоперерабатывающих заводах в качестве побочного продукта получают твердую серу, которая в процессе транспортировки образует высокодисперсную пыль.

При неполном сгорании твердого топлива образуются отходы - золи и шлаки, которые на 80-90% состоят из диоксида кремния, оксидов железа, кальция, магния. При их переработке и захоронении образуются пыли аналогичного состава.

При проведении электрогазосварочных работ возникает аэрозоль, который опасен содержанием марганца и оксидов хрома.

С пылью естественного происхождения приходится сталкиваться, главным образом, при решении вопросов очистки приточного воздуха перед поступлением его в вентилируемые помещения. Промышленная пыль возникает в процессе производства. Почти каждому виду производства, каждому материалу или виду сырья сопутствует определенный вид пыли.

Многие технологические процессы направлены на получение различных материалов, состоящих из мелких частиц, например, цемента, строительного гипса, муки и т. д. Совокупность этих частиц правильно называть пылевидным материалом. Соответствующей пылью (например, цементной, мучной и т. д.) обычно называют наиболее мелкие частицы этих материалов, разносимые потоками воздуха.

Большая часть видов пыли возникает в результате процессов, связанных с обработкой материалов (резание, шлифование и т. п.), их сортировкой и транспортированием (погрузка, разгрузка и т. п.).

Значительная часть промышленных пылей -- смешанного происхождения, т. е. состоит из частиц неорганических и органических или, будучи органической, включает в себя частицы минеральной и металлической пыли. Например, зерновая пыль, кроме частиц, образующихся при измельчении зерна, содержит также минеральные частицы, попавшие в массу зерна при выращивании и сборе урожая. Пыль, выделяющаяся при шлифовании металлических изделий, кроме металлических частиц, содержит минеральные частицы, образующиеся при взаимодействии обрабатываемого металла и орудий его обработки (абразивного круга и т. д.). Это нужно учитывать при выборе методов очистки и пылеулавливающего оборудования.

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 различны по своим физико-химическим свойствам, 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 классификация:

Органическая пыль:

1. растительная пыль (древесная, хлопковая и др.);

   животная (шерстяная, костяная и др.);

   искусственная органическая (пластмассовая и др.).

Неорганическая пыль:

1. минеральная (кварцевая, силикатная и др.);

   металлическая (железная, алюминиевая и др.);

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 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.

Исследователь Н. А. Фукс выделяет две группы аэрозолей по их дисперсности:

Пыль – к ней относятся все твердые частицы, образующиеся при дезинтеграции, независимо от их размеров и включающие пылинки субмикроскопического размера;

Дымы – к ним относятся конденсационные аэрозоли с твердой дисперсной фазой. К дымам можно также отнести аэрозоли, образующиеся при неполном сгорании топлива, дым хлористого аммония и др. [Аллергия. Здоровье. 2003 г, №5, с. 72 - 79]

1.2. Физические и химические свойства пыли и их гигиеническая оценка

Гигиеническое значение промышленных аэрозолей с твердой фазой обусловливается их физическими и химическими свойствами, из которых наиболее важными являются дисперсность, форма частиц, их консистенция, электрический заряд, растворимость, химический состав. С некоторыми из указанных свойств связана взрывчатость пыли.

Для гигиенической оценки пыли важным признаком является степень дисперсности ее, или размеры пылевых частиц, так как с этим связана как длительность пребывания взвешенной пылевой частицы в воздушной среде, так и глубина проникновения в дыхательные пути, патогенность и физико-химическая активность, электрозаряд частиц и другие свойства.

Дисперсность и поведение пылевых частиц в воздухе . Микроскопические частицы размером от 200 до 0,1 мк, как и все прочие тела подчиняются закону тяготения. Но вследствие относительно большой поверхности на единицу массы они испытывают большое сопротивление воздуха и поэтому не оседают с постоянной скоростью по закону Стокса. В начале падения сила тяжести уравновешивает сопротивление воздуха, дальнейшее увеличение скорости падения вследствие этого прекращается и микроскопическая частица оседает с постоянной незначительной скоростью, измеряемой сантиметрами или миллиметрами в час. Сопротивление воздуха при движении в нем частицы изменяется в зависимости от ее размеров и формы, скорости ее оседания и подвижности воздуха.

Скорость падения кварцевой частицы в неподвижном воздухе в зависимости от размеров показана в табл. 1. Как видно из таблицы 1, в неподвижном воздухе кварцевые частицы диаметром 10 мк оседают медленно, а частицы менее 0,1 мк практически не оседают и находятся в постоянном броуновском движении. Таким образом, чем меньше размер пылевых частиц, тем дольше они задерживаются взвешенными в воздухе, следовательно, тем больше возможность попадания их в дыхательные пути. Некоторые изменения скорости оседания пылевых частиц возникают в связи с процессом флокуляции. Это имеет значение в основном для аэрозолей конденсации, которые даже в неподвижном воздухе благодаря энергичному броуновскому движению часто сталкиваются друг с другом, агрегируются и виде хлопьев выпадают из воздуха.

Таблица 1.1.

Скорость оседания кварцевой частицы

в неподвижном воздухе

Диаметр пылевой частицы, мк	Скорость падения
	в секунду, мм	в час, м и см

Аэрозоли дезинтеграции не поддаются агрегированию главным образом вследствие относительно больших размеров частиц; более того, пылевые частицы в них могут приобретать меньшие размеры.

Сказанное иллюстрируется рис. 1, а иб : аэрозоли конденсации окиси магния минимальных размеров с течением времени превращаются в хлопья, а аэрозоли дезинтеграции мела в виде хлопьев – в мельчайшие пылевые частицы.

Рис. 1.1. Изменение размера пылевых частиц

Влияние движения воздуха незначительно. Увлажнение воздуха оказывает эффективное влияние на флокуляцию лишь в том случае, если оно интенсивное.

Исследования показали, что аэрозоли дезинтеграции малого диаметра могут флокулироваться при наличии в воздухе водяных аэрозолей размером 0,55 – 0,4 мк в количестве, значительно превышающем количество твердых аэрозолей.

Степень дисперсности промышленных аэрозолей зависит прежде всего от способа их образования.

Свежеполученные аэрозоли конденсации (дымы) имеют размеры частиц меньше 1 мк. Величина частиц аэрозолей дезинтеграции (пыль) зависит от вещества, из которого они получены, интенсивности дезинтеграции и возраста аэрозолей.

Чем тверже вещество, чем интенсивнее дезинтеграция и чем больше возраст аэрозолей, тем больше пыли и тем выше степень дисперсности ее частиц (табл. 2).

Таблица 1.2.

Степень дисперсности пылевых частиц при различных процессах обработки

Процесс	Вид пыли	Соотношение размеров пылевых частиц
		до 2 мк	2 - 5 мк	5 - 10 мк	выше 10 мк
Обточка древесины	Древесная
Обдирка металла	Металлическая и минеральная
Заточка металла

Дисперсность и задержка пыли в органах дыхания . Задержка пылевых частиц в дыхательных путях зависит от их дисперсности (табл. 3). Общий процент числа задержанных в организме пылевых частиц тем выше, чем больше их размер. Это особенно заметно в отношении задержки пыли в верхних дыхательных путях. В альвеолах наиболее высок процент задержки пылевых частиц размером около 1 мк. Однако в абсолютных величинах выше количество задержанных в альвеолах частиц, размеры которых меньше 1 мк, так как они преобладают среди взвешенных в воздухе частиц.

Некоторое значение для задержки пыли в организме имеет тип дыхания. По данным Е. А. Вигдорчик, частицы диаметром менее 1 мк меньше задерживаются при дыхании через нос и больше при дыхании через рот; фракции в 1,3 мк задерживаются больше при носовом дыхании, а фракции в 3 мк и больше задерживаются примерно одинаково при дыхании через рот и нос. [«Гигиена труда» Навроцкий В. К., 1984 г. с. 140 - 148]

Таблица 1.3.

Задержка в организме пылевых частиц каолина в зависимости от размеров.

Диаметр частиц, мк	Общая задержка, %	Задержка в верхних дыхательных путях, %	Задержка в альвеолах, %

Таблица 1.4.

Размеры частиц, обнаруженные в легких людей, умерших от силикоза

Диаметр частиц, мк	В первом случае, %	Во втором случае,

Такие же примерно соотношения размеров пылевых частиц, найденных в легких умерших, работавших на пыльных производствах, но не болевших силикозом. На основании данных о поведении пыли в воздухе и ее задержке в органах дыхания в связи с дисперсностью можно сделать вывод, что гигиеническое значение практически имеют пылевые частицы размером 5 мк и меньше. В опытах с введением в легкие интратрахеально одинакового по весу количества кварцевой пыли разной дисперсности показано, что наибольшей фиброгенной активностью обладают пылевые частицы размером 1 – 2 мк. Это объясняется тем, что частицы значительных размеров попадают в легкие в небольшом количестве и задерживаются в альвеолах. Частицы же размером менее 1 мк легко транспортируются из альвеол пылевыми клетками в лимфатические узлы и, не задерживаясь в них, удаляются из организма. Частицы величиной 1 – 2 мк легко транспортируются по лимфатическим путям и долго задерживаются в лимфатических узлах. На основании этих опытов, по-видимому, можно сделать вывод, что так называемая ультрамикроскопическая пыль (размером 0,1 мк и меньше) малопатогенна.

Гарднер, например, не мог получить у животных фиброза легких при введении пыли с размером частиц 20 Å (0,002 мк). Приведенные данные о фиброгенной активности пыли в связи с ее дисперсностью следует иметь в виду при гигиенической оценке пылевого фактора на производстве.

Форма и консистенция пылевых частиц .Как уже указывалось выше, аэрозоли дезинтеграции имеют неправильную форму и представляют по существу обломки в виде пластинок, глыбок, многогранников, вытянутых волокон с острыми зазубренными, иногда сглаженными краями (рис. 2). [«Наука и жизнь», 1996 г. №9,с. 59 - 65]

Рис. 1.2. Электронная микрофотограмма пыли. А – аморфная пыль кремния; Б – кварца; В – тридимита; Г – кристаболита.

Аэрозоли конденсации представляют собой чаще всего рыхлые агрегаты, состоящие из кристаллов или частиц шарообразной формы. От формы пылевой частиц зависит скорость ее оседания. Частица неправильной формы оседает медленно, так как она падает всегда в положении наибольшей своей поверхности, встречающей наибольшее сопротивление воздуха.

О роли формы пылевой частицы в патогенезе пылевых заболеваний не достаточной ясности. Старое представление о том, что острые края пылевой частицы травмируют легочную ткань и приносят больше вреда, не доказано. Такое представление можно было бы допустить, если бы пылевая частица имела значительную массу.

Нет также основания придавать какое-либо значение консистенции пылевой частиц. Об этом свидетельствует известный факт, что пыль корунда – вещества, значительно более твердого, чем многие минералы (кроме алмаза), не является агрессивной в биологическом отношении.

Электрические свойства пыли . Пылевые частицы, взвешенные в воздухе, несут как положительный, так и отрицательный заряд независимо от химических свойств первичного вещества.

Как видно из таблицы 5, почти все пылевые частицы имеют заряд, причем количество частиц с отрицательным и положительным зарядом почти одинаково. Обращает на себя внимание устойчивость заряженных частиц. Так, в забое до начала бурения, где работали минимум 8 часов, общая заряженность очень высока и преобладают отрицательные заряды. Какие же данные получены через 3 часа после взрывных работ. Это, возможно, указывает на меньшую устойчивость положительных частиц. Пылевые частицы больших размеров могут иметь несколько элементарных зарядов, а малые – обычно 1 элементарный заряд.

Биологическое и гигиеническое значение электрозаряженности пыли почти не изучены. Имеются указания на то, что процент задержки в дыхательных путях электрозаряженной пыли в 2 – 3 раза больше, чем нейтральной. Показано, что биполярно электрозаряженная пыль более фиброгенна, чем нейтральная. По-видимому, характер заряда может иметь значение для фагоцитоза пыли. Возможно также, что знак заряда играет определенную роль при осаждении пыли из воздуха распыленной водой, поскольку водяные аэрозоли также несут на себе электрозаряд.

Химический состав пыли. Для гигиенической оценки пыли важно знать ее химический состав, от которого зависит биологическая активность, в частности фиброгенное, аллергенное, токсическое и раздражающее действие. Фиброгенность пыли зависит главным образом от содержания в ней свободной двуокиси кремния (SiO 2).

Пыль, образующаяся в производстве огнеупорного кирпича, содержит 98% свободной двуокиси кремния, формовочная земля в чугунолитейных цехах – 60 – 80 %, железная руда – до 30 %, вмещающие ее породы – кварцит – содержат до 70 %; почти все вмещающие породы угольных пластов Донбасса содержат больше 10 % свободной двуокиси кремния. Чем больше содержание в пыли свободной двуокиси кремния, тем более она агрессивна. Ряд видов пыли обладает аллергенными свойствами, вызывая такие заболевания, как носовая и бронхиальная астма. К аллергенам относятся, например, пыль ипекакуаны, канифоли, кожи, льна, муки, перламутра, пихты, рисовой муки, соломы, сосны, сухих спор хлебной головни, хлопка, шерсти, шелка, хрома. Общеизвестно, что к аллергенам существует индивидуальная чувствительность, поэтому не все соприкасающиеся с указанными видами пыли заболевают носовой или бронхиальной астмой. [Здоровье, 2003 – 2004, с. 73 - 76]

Таблица 1.5.

Электрозаряженность пылевых частиц в производственных условиях

Производственный процесс		Количество частиц
				Всего заряженных		Положительно заряженных		Отрицательно заряженных		нейтральных
До начала бурения
Сухое бурение по кварцитам
Мокрое бурение по кварцитам
Бурение с сухим пылеулавливателем
Через три часа после взрыва
Пескоструйная очистка отливок
Измельчение гипса в мельнице
Измельчение гипса в дробилках
Транспортировка измельченного гипса элеватором

Растворимость пыли. Растворимость пыли в воде и тканевых жидкостях может иметь положительное и отрицательное значения. Если пыль не токсична и действие ее на ткань сводится к механическому раздражению, хорошая растворимость такой пыли является фактором благоприятным, способствующим удалению ее из легких. В случае токсичной пыли хорошая растворимость является отрицательным фактором.

Удельная поверхность пыли и физико-химическая активность. Дисперсность пыли в большой мере влияет на ее физико-химическую активность. Объясняется это значительным увеличением поверхности диспергированного тела. В этом легко убедиться на следующем примере. Раздробление 1 см 3 твердого тела до частиц размером 0,1 мк увеличивает общую поверхность с 6 до 600000 см 2 , т. е. в 100000 раз. Такое увеличение поверхности резко повышает адсорбционную способность вещества к газовым молекулам. Хорошей иллюстрацией может служить пыль доменного газа, сорбирующая окись углерода. В спокойном состоянии сорбированная окись углерода из пыли не выделяется; при перелопачивании же она десорбируется в количествах, способных вызвать острое отравление.

Увеличение удельной поверхности диспергированных веществ связано с повышением их химической активности. В связи с этим пыль приобретает свойства взрывчатости. Активная сорбция кислорода пылевыми частицами делает их легко воспламеняющимися при наличии открытого огня. Взрывчатыми свойствами может обладать любая пыль, но особенно взрывоопасны органические виды пыли. Практике хорошо известны взрывы каменноугольной, пробковой, сахарной, мучной пыли. Опасность взрыва зависит от концентрации пыли, дисперсности ее, содержания в ней летучих веществ, зольности (т. е. наличия неорганических веществ), влажности. Особенно взрывоопасна каменноугольная пыль, содержащая значительное количество органических летучих веществ.

Пыль и микрофлора. Издавна известна связь запыленности воздуха с заболеванием туберкулезом легких. Являются ли в этом случае пылевые частицы переносчиками инфекций или предшествующее действие пыли на легочную ткань благоприятствует развитию инфекции, попавшей другим путем, остается неясным. Известны случаи заболевания легочной формой сибирской язвы среди рабочих по сортировке тряпок и шерсти. Зерновая пыль может содержать споры различных грибов, в том числе и лучистого гриба, являющегося возбудителем актиномикоза. Воздух рабочих помещений нередко загрязняется различного вида микробами. В сортировочно-трепальном и чесальном цехах хлопкопрядильной ткацкой фабрики в 1 м 3 воздуха находили от 25400 до 54000 бактерий, причем бактериальная загрязненность воздуха находилась в прямой зависимости от концентрации пыли в воздухе и от сорта хлопка. В воздухе помещений обувных фабрик обнаруживали от 22 до 44 колоний в кубическом футе, причем бактериальная загрязненность находилась в прямой зависимости от числа людей в помещении и кубатуры на одного человека. Интересен тот факт, что, по-видимому, некоторые виды пыли могут служить питательной средой для бактерий. Обнаружено, например, огромное количество микробов в мучной пыли, взятой на мельнице (B. Subtilis, стафилококк, диплококк, стрептококк, кишечная палочка и др.). Пыль может быть носителем не только бактерий, но и клещей и яиц глистов. [Техника молодежи. 1996, №2, с. 20-21]