Дихання для людини – це звичайне природне явище, про яке ніхто замислюється, і яке відбувається автоматично. Однак ми не можемо жити без дихання. І дихати потрібно навіть тоді, коли повітря, придатного для дихання, просто немає. Багато хто й не замислюється про те, що від забрудненого повітря потрібно захищатись, та наскільки шкідливим може бути повітря для людини, яка їм дихає.
Організм людини не може існувати без вдихання чистого повітря. Чисте повітря є запорукою нашого доброго самопочуття та гарного фізичного стану. Говорячи про чисте повітря, ми маємо на увазі суміш різних речовин у певній пропорції. Відомо, що повітря складається з кисню (O2) та азоту (N2) у співвідношенні 1:3. Якщо казати точно, саме «чисте» повітря складається з 21% кисню, 78% азоту, 0.04% вуглекислого газу та невеликої кількості суміші різних газів. У спокійному стані ми вдихаємо біля 10 літрів повітря за хвилину. Коли ми активно працюємо чи займаємось спортом, кількість повітря, що вдихається, збільшується у багато разів. Однак повітря, яке ми вдихаємо, може вміщувати безліч шкідливих речовин, про які ми навіть не підозрюємо.
Пил, дим, туман, гази, пари, низький вміст кисню, а також повітря надто низької чи високої температури може нашкодити нашому організму. Спочатку з’ясуємо, як шкідливі речовини можуть з’являтись у повітрі, яким ми дихаємо.
Пил утворюється під час руйнування твердих матеріалів, наприклад, при розмелюванні, зачистці, шліфовці або свердлінні. Чім дрібніше частки пилу, тим довше вони знаходяться в повітрі у підвішеному (аерозольному) стані й тим вища вірогідність потрапляння усередину з повітрям, що вдихається, проникання у легені та пошкодження цього чутливого органу людини.
Туман складається з крихітних крапель, що утворюються під час розпилу різних рідких речовин, наприклад, фарб або лаків. У більшості випадків Дим утворюється в процесах, під час яких використовують дуже високі температури, наприклад, під час зварки металів. Розплавлений метал випаровується та піднімається догори, а потім конденсується у дуже дрібні тверді частки.
При вдиханні дрібні тверді або рідкі частки (частки пилу, туману або диму) викликають подразнення верхніх дихальних шляхів, а їхній довготривалий вплив призводить до запалення. На початкових стадіях дере в горлі, з’являється кашель, відхаркування брудної мокроти. Потім переходить у сухість слизової оболонки, скорочення відділення мокроти, сухий кашель та хрипоту.
Дуже небезпечними є дрібнодисперсні частки токсичного пилу, що можуть проникнути в легені та, маючі велику площу контакту з тканиною легень, здатні швидко та у великій кількості всмоктуватись, викликаючи інтоксикацію організму.
Під час вдиху нормальна легенева тканина бере з повітря кисень, насичує їм кров, а під час видиху виводить з організму вуглекислий газ. Частки нетоксичного пилу, що потрапляють у легені, можуть затримуватись там впродовж тривалого часу. Навколо кожної порошинки поступово розростається сполучна тканина, яка вже не здатна приймати участь у процесі газообміну організму. Розростання сполучної тканини відбувається дуже повільно, зазвичай, впродовж багатьох років. При довготривалій роботі в умовах високої запиленості повітря сполучна тканина заміщує значну площу легеневої тканини, і це призводить до того, що людині не вистачає кисню навіть під час невеликого фізичного навантаження. З’являється задишка при швидкій ходьбі та фізичній роботі середньої важкості. Довготривала нестача кисню призводить до послаблення організму, зниженню працездатності, зниження опору організму до впливу інфекційних та інших захворювань, зміни функціонального стану органів та систем організму.
Вплив пилу на органи дихання людини викликає специфічні захворювання, що називаються пневмоконіозами. Пневмоконіозом можуть називати захворювання легенів, що викликаються впливом будь-якого виду пилу. Однак час розвитку цих хвороб, характер їх протікання та інші особливості залежать саме від виду пилу, що потрапив у легені. Пневмоконіози, викликані впливом кварцового пилу, називаються силікозом, силікатів — силікатозом, вугільного пилу — антракозом, пилу, що вміщує залізо — сидерозом, азбестових волокон - азбестозом, талькового пилу — талькозом, алюмінієвого пилу — алюмінозом тощо.
Респіраторний захист на виробництві
Пил, тумани та дими фільтруються протиаерозольними фільтруючими елементами, які, в залежності від ефективності фільтрації, діляться на фільтри класів Р1, Р2 або Р3.
Протиаерозольні респіратори, що не обслуговуються, які складаються переважно з фільтруючого матеріалу, мають маркування FFP1, FFP2 або FFP3. Респіратор з рівнем захисту FFP1 використовується при робочій концентрації твердих або рідких аерозольних часток у повітрі робочої зони, що не перевищує 4 ГДК (Гранично Допустимих Концентрацій, встановлених санітарними нормами), FFP2 – до 12 ГДК, FFP3 – до 50 ГДК.
При необхідності проведення робіт в умовах дуже високих концентрацій в повітрі твердих чи рідких аерозольних часток або роботі з високотоксичними речовинами рекомендовано використовувати повну маску, яка практично виключає просочування шкідливих речовин по полосі обтюрації.
При використанні протиаерозольних фільтрів з повною маскою граничні концентрації використання фільтруючих елементів будуть наступними: Р1 – до 4 ГДК; Р2 – до 16 ГДК; Р3 – до 200 ГДК.
Респіраторний захист на виробництві
Гази – це речовини, що не є рідкими чи твердими за нормальної кімнатної температури та тиску. Гази не можна побачити, вони здатні розповсюджуватись практично безперешкодно дуже далеко від місця походження. Гази можуть утворюватись в процесах горіння, хімічних реакціях, ректифікаційних процесах, при виробництві синтетичних матеріалів.
Пари утворюються під час випаровування твердих або рідких речовин. На виробництві пари часто утворюються при очистці поверхні розчинниками, фарбуванні або лакуванні. Рідини, що застосовуються у таких виробничих процесах, швидко випаровуються та утворюють пари, які змішуються з повітрям.
Пари й гази побачити неможливо навіть тоді, коли вони присутні у надзвичайно великих концентраціях, і вже це є дуже небезпечним. На відміну від рідких чи твердих аерозольних часток, організм людини практично не має змоги протидіяти впливу газів або парів. При вдиханні пари чи гази потрапляють безпосередньо у легені і вже звідти безперешкодно проникають у кровоносну систему. Проходячи з кров’ю по організму, вони наносять шкоду внутрішнім органам та головному мозку. За нормальної кімнатної температури пари та гази здатні швидко заповнювати весь об’єм приміщення та витісняти з нього кисень. У результаті цього газ в приміщенні може накопичуватися в такій концентрації, яка буде смертельно небезпечною для людини.
Більшість органічних розчинників має наркотичний ефект, тобто вони впливають на роботу центральної нервової системи, наприклад, викликають запаморочення. Шкідливий вплив парів розчинників на нирки може проявлятися в тому, що руйнуються крихітні фільтрувальні елементи та кров’яні клітини можуть потрапляти в мочу.
Гази можна розділити на три групи в залежності від того, як вони впливають на людину:
Прості асфіксанти, наприклад, метан, вуглекислий газ та гелій, заміщають рівень кисню у повітрі, викликаючи кисневе голодування.
Хімічні асфіксанти, наприклад, ціановодень, чадний газ та сірководень впливають на процес поглинання кисню та викликають кисневе голодування тканин організму.
Подразнюючі гази зазвичай мають сильний запах, вони можуть викликати подразнення очей та сильне подразнення слизової оболонки верхнього дихального шляху.
Найбільш розповсюдженим засобом фільтрації газів чи парів є активоване вугілля, що має величезну внутрішню поверхню, яка здатна утримувати молекули органічних парів. Щоб затримувати молекули інших видів газів або парів (неорганічні або кислі гази, аміак та його органічні похідні, ртуть тощо) активоване вугілля піддається відповідній хімічній обробці.
Фільтрувальні елементи з активованим вугіллям, що не мають індикаторів придатності, повинні використовуватись для захисту тільки від газів/парів, які мають яскраво виражені ідентифікуючі характеристики (можливість визначення за запахом та/або смаком при їхньої концентрації в повітрі менше 1 ГДК). Фільтри для захисту від газів/парів маркуються літерами (наприклад, А – захист від органічних газів і парів, В – захист від неорганічних газів, Е – захист від кислих газів, К – захист від аміаку та його органічних похідних) з відповідним кольоровим кодом та цифрою, що вказує на клас фільтра (1, 2, 3) в залежності від його ємності.
У випадку, якщо в повітрі робочої зони присутні гази чи пари одночасно з твердими чи рідкими аерозольними частками, необхідно використовувати комбіновані фільтрувальні елементи. Наприклад, під час розпилу фарби з органічними розчинниками, використовується фільтр А1Р3, що забезпечує одночасний захист від парів розчиннику та дрібнодисперсних часток фарби.
Усі протиаерозольні фільтрувальні елементи та респіратори працюють до моменту значного підвищення опору диханню. Час роботи протигазових фільтрів повинен обмежуватись появою запаху чи смаку речовини, від якої захищає протигазовий респіратор. Доброю практикою є попередній розрахунок часу роботи протигазових фільтрів та їх заміна до настання пробою. Фільтрувальні елементи не підлягають очистці та повторному використанню.