Методы измерений и контроля за содержанием вредных веществ

Методы измерений и контроля за содержанием вредных веществ

4

Таким образом, в целом проблема охвата систематическим производственным контролем рабочих мест всех предприятий, организаций, особенно средних и малых, большинство из которых не имеют собственных лабораторий, представляется достаточно важной и не до конца решенной, а вероятность дополнительного обсуждения вопроса обоснованного и достаточного для обеспечения безопасных условий труда работников объема необходимых исследований качества воздушной среды не исключается с возможностью внесения необходимых дополнений и (или) изменений в соответствующие нормативные документы.

Для некоторых веществ (всего из "Перечня вредных веществ" СанПиН 11-19-94 их около 2% от общего числа) установлены две нормативные величины: максимально разовая и среднесменная предельно допустимые концентрации. Величина последней более точно отражает состояние воздушной среды на рабочем месте.

Максимально разовая концентрация - это содержание вещества в зоне дыхания работника, усредненное периодом кратковременного отбора проб (15-30 мин); фактически - это характеристика безопасности вещества для данного момента с учетом установленного метода отбора проб и его длительности. Максимально разовая концентрация всегда служила и служит в основном для инспекторских целей, давая возможность оценить степень надежности и упорядоченности того или иного технологического процесса, но не дает полного ответа на вопрос о мере воздействия вредного химического вещества на человека. Исключение могут составить особо опасные вещества острого и остронаправленного действия, где ожидаемый эффект в значительной степени определяется имеющей место величиной максимально разовой концентрации.

Среднесменная допустимая концентрация вредного вещества - это средняя концентрация, полученная при непрерывном или прерывистом отборе проб воздуха при суммарном времени, равном не менее 75% продолжительности рабочей смены. Эта величина устанавливает безопасный уровень вредного вещества, распространяясь на всю продолжительность рабочей смены. Следует подчеркнуть, что для веществ, обладающих остронаправленным действием (раздражающим и др.), устанавливается только разовая максимально допустимая концентрация.

Все основные нормативы, в том числе ПДК, рассчитаны на 8-ми часовую продолжительность рабочей смены. Например, ПДК максимально разовая (далее - ПДКмр) для фторида водорода (в пересчете на фтор) равна 0,5 мг/м3, а ПДК среднесменная (далее - ПДКсс) - 0,1 мг/м3. Рассматривая "Перечень вредных веществ" из СанПиН 11-19-94, обратите внимание на то, что ПДКсс всегда ниже величины ПДКмр (чаще в 3-5 раз). В этом нет ничего удивительного, ведь среднесменная концентрация учитывает не только время основной работы, более характерные стадии технологического процесса, но и те периоды в работе, когда загрязнение воздушной среды может и не происходить, или интенсивность поступления вредных веществ намного ниже, или работник находится в условиях, когда в воздушной среде вредные вещества отсутствуют (время для отдыха, регламентированных перерывов и др.). Контроль за содержанием ПДК по максимально разовой и среднесменной величине проводится различными методами. Для контроля за ПДКмр достаточно одного разового последовательного или одновременного отбора 3-5 проб воздуха (в зависимости от использования конкретной методики лабораторного исследования вещества), а при контроле за ПДКсс отбор проб воздуха должен проводиться в течение не менее 75% времени рабочей смены. Отметим, что в ряде случаев необходимости отбора в течение 75% смены нет достаточно определить основные типичные стадии технологического процесса и сделать отбор проб на этих стадиях, а затем с учетом данных проведенного хронометражного наблюдения величину полученной ПДКсс определить расчетным путем.

Еще один важный момент: при проведении аттестации рабочих мест, когда обязательно должен учитываться фактор занятости, в частности время нахождения в условиях влияния на работника химического фактора, определение среднесменной величины вредного вещества предполагает и утверждает, что в условиях воздействия данного вещества с установленной концентрацией его содержания в воздухе рабочей зоны работник находится 100% времени рабочей смены. Добавим, что при комплексной оценке условий труда согласно СанПиН 13-2-2007 степень вредности условий труда устанавливается по ПДКмр, а при наличии соответствующего норматива - и по ПДКсс. Однако если фактическая величина максимально разовой концентрации находится на уровне или ниже среднесменной величины, то оценку химического фактора по среднесменным концентрациям можно не проводить. По нашему мнению, целесообразно, в частности, при выполнении работ договорного характера, на основе оказания платных услуг заранее предупредить нанимателя, заказчика о том, что если по результатам выполненных измерений концентрация определяемого вредного вещества, которое имеет два норматива (ПДКмр и ПДКсс), будет выше величины ПДК, то дополнительно потребуется проведение измерений по определению и ПДКсс.

Раздел 3.3. СанПиН 11-19-94 как раз и содержит требования к контролю за соблюдением ПДКсс.

"3.3.1. Среднесменные концентрации определяют для веществ, для которых установлен норматив ПДКсс. Измерения проводят приборами индивидуального контроля либо по результатам отдельных измерений. В последнем случае ПДКсс рассчитывают как величину, средневзвешенную во времени, с учетом пребывания работающего на всех (в т. ч. и вне контакта с контролируемым веществом) стадиях и операциях технологического процесса. Обследование осуществляется на протяжении не менее чем 75% продолжительности смены. Расчет проводится по формуле:

Ксс = K1t1 + K2t2 +... Kntn / t1 + t2 +... tn,

где Ксс - среднесменная концентрация, мг/м3;

К1, К1,... Кn - средние арифметические величины результатов отдельных измерений концентраций вредного вещества на отдельных стадиях (операциях) технологического процесса, мг/м3;

t1, t2,... tn - продолжительность отдельных стадий (операций) технологического процесса, мин.

3.3.2. Периодичность контроля за соблюдением среднесменной ПДК должна быть не реже одного раза в год".

Приведем пример расчета среднесменной концентрации (табл.2).

По результатам выполненных в течение рабочей смены хронометражных наблюдений на рабочем месте определены занятость или время выполнения основных операций (стадий технологического процесса), а также загрязненность воздушной среды определяемым вредным веществом на разных стадиях технологического процесса в течение всей рабочей смены. Обобщенные данные представлены в таблице 2. В качестве вредного вещества условно принят бензол, имеющий две нормативные величины ПДК - ПДКмр (15,0 мг/м3) и ПДКсс (5,0 мг/м3).

Таблица 2

Обобщенные данные для расчета среднесменной концентрации содержания бензола в воздухе рабочей зоны

Общее время рабочей смены (без учета времени на обед) составило 480 мин. Сумма произведений всех результатов разовых измерений концентраций бензола на время выполнения операции (стадии техпроцесса) равна 3 400,0 (последняя строка табл.2). Получается, среднесменная концентрация составила 7,083 (3 400 / 480) или 7,1 мг/м3 (после округления) и превышает величину гигиенического регламента ПДКсс. Заметим, что если рассчитать не среднесменную, а среднюю величину по результатам всех измерений на указанных семи стадиях, полученная величина (51,0 / 7) будет близка к среднесменной - 7,3 мг/м3, хотя разница между минимальной и максимальной обнаруженными концентрациями довольно велика (20,0 и 1,0 мг/м3). Иными словами, чем больше число измерений на разных стадиях технологического процесса, тем будет ближе полученная величина к среднесменной концентрации.

Итак, если вести контроль по максимально разовой концентрации (ПДКмр вещества равна 15,0), то при операции, стадии техпроцесса "загрузка сырья" (общее время занятости - 22,9% смены) устанавливается превышение ПДК и, следовательно, нарушение санитарных правил. Но если проводить контроль за содержанием данного вредного вещества и провести отбор проб при наиболее характерной стадии технологического процесса, с ее продолжительностью или временем занятости, составляющей ровно половину смены (50%), то установленные величины концентрации бензола (4 и 6 мг/м3) не превышают норматив, и нарушений санитарных требований нет.

Легко рассчитать, что по действующей до 2008 г. методике аттестации балльная оценка составит только 0,3 балла, тогда как если вести расчет с учетом среднесменной концентрации, то балльная оценка по этому же фактору будет заметно выше - 1,0. Как видите, измерения на основе определения среднесменной концентрации более точно и корректно характеризуют гигиеническую оценку вредного химического вещества, степень профессионального риска, чем ПДКмр.

Контроль по среднесменным концентрациям, кроме того, следует обязательно проводить при расследовании случаев профессиональной патологии, жалоб, составлении санитарно-гигие­нических характеристик рабочего места, а также в некоторых других, в том числе сложных или конфликтных ситуациях. Величины среднесменных концентраций также могут использоваться для оценки состояния здоровья работников, расчета поступившей дозы химического вещества и других целей.

Последний п.3.4. СанПиН 11-19-94 отражает вопросы контроля содержания вредных веществ на кожных покровах. Предельно допустимый уровень загрязнения кожи (ПДУ) вредными веществами устанавливается для поверхности кожных покровов рук работающих (измеряется в мг/см2); контроль проводится во время технологических процессов и операций при наибольшем контакте работающих с вредными веществами не менее трех раз в смену. Отметим, что в СанПиН 11-19-94 приведен перечень веществ, на которые имеется гигиенический норматив для контроля содержания вредных веществ на кожных покровах, а периодичность контроля за соблюдением ПДУ загрязнения кожи должна соответствовать кратности контроля за ПДКмр.

Остальное содержание СанПиН 11-19-94 - это сам перечень вредных веществ и соединений. Для примера приведем извлечение из приложения к СанПиН 11-19-94 (табл.3).

Таблица 3

ПЕРЕЧЕНЬ вредных химических веществ (извлечение)

Продолжение таблицы.

Примечание:

+ - требуется специальная защита кожи и глаз.

Анализ содержания и структуры "Перечня вредных веществ" на примере 1 400 вредных химических веществ (проанализирована примерно одна треть из всего Перечня) показал, что около 46% из них являются аэрозолями (пылями), 44% - парами, газами и 10% веществ и соединений могут находиться в воздушной среде в виде сложной паро-аэрозольной смеси.11,6% веществ - чрезвычайно опасные (I класс опасности), 37,9% относятся ко II классу опасности, 35,7% - к III классу и 14,6% - к IV. Значительно отличаются величины ПДК разных веществ. Если ПДК, например, бенз(а) пирена составляет 0,00015 мг/м3, то ПДК для фреонов равна 3 000 мг/м3, и это обозначает, что различия между минимальными и максимальными значениями ПДК составляют 20 000 000 раз! Наиболее часто встречающаяся (220 раз, около 17%) величина ПДК равна 1,0 мг/м3; распространенность величины ПДК, равной 5,0 мг/м3, 13% (встречается в "Перечне вредных веществ" 175 раз); 150 наименований веществ имеют величину ПДК, равную 0,5 мг/м3 и т.д.

"Перечень вредных веществ" СанПиН 11-19-94 содержит наименования химических веществ и соединений различного агрегатного состояния, а также пылей, аэрозолей, в том числе аэрозолей преимущественно фиброгенного действия, и включает порядковый номер вещества, его наименование, величину ПДК (ПДКмр и ПДКсс), агрегатное состояние, особенности биологиче­ского воздействия на организм.

Для тех случаев, когда вещество имеет максимально разовую и среднесменную ПДК, в соответствующей строке ПДКмр указана в числителе, а в знаменателе - ПДКсс. В четвертой графе ("агрегатное состояние вещества") названы: пары и газы (условно обозначены буквой "п"), аэрозоли и пыли (обозначены буквой "а"); буквами "п + а" обозначены вещества, которые могут находиться в воздухе как в виде паров и газов, так и аэрозолей (пылей), то есть со смешанным агрегатным состоянием в виде пыле-газовой смеси (иногда обозначается сокращенно - ПГС).

В графе 5 приведены классы опасности веществ. Класс опасности устанавливается по степени воздействия на организм на основе специально разработанных токсикологических критериев; одним из них является величина ПДК. Так, к веществам I-го класса опасности относятся чрезвычайно опасные вещества, ПДК этих веществ, как правило, ниже 0,1 мг/м3. II класс опасности - высокоопасные вещества, их ПДК составляет 0,1-1,0 мг/м3, III класс - это умеренно опасные (величина ПДК - от 1,0 до 10,0 мг/м3) и IV класс опасности химического вещества - малоопасные, с величиной предельно допустимой концентрации более 10,0 мг/м3.

В нормативной и методической документации, учебных, научных источниках, хотя и реже, но встречается и такой термин, как "класс токсичности" вещества. По этой классификации вредные химические вещества разделяют на 4 класса: 1-й класс - малотоксичные; 2-й класс - умеренно токсичные; 3-й класс - высокотоксичные и 4-й - чрезвычайно токсичные вещества. Кроме того, в продолжение вопроса о классификации вредных веществ отметим, что разработаны и утверждены Санитарные нормы и правила 12-32-95 "Перечень аварийно опасных химических соединений (сильнодействующих ядовитых веществ)". Этот Перечень содержит 110 наименований веществ и соединений, а также 31 наименование веществ, которые могут быть использованы при создании химического оружия.

Последняя графа в "Перечне вредных веществ" характеризует особенности биологического действия вещества на организм. По этому показателю выделены вещества, обладающие канцерогенным действием (условно обозначены буквой "К"), вещества с остронаправленным механизмом действия (обозначены буквой "О"). Вещества, обладающие аллергенной опасностью, обозначены буквой "А", пыли и аэрозоли преимущественно фиброгенного действия - буквой "Ф", а буквой "Г" - вещества, опасные для кожи и глаз и требующие специальной защиты.

Кроме указанных выше особенностей влияния на организм (условно обозначены в "Перечне вредных веществ" буквами А, Ф, О, К), для целого ряда вредных химических веществ установлены и другие особенности, в частности отдаленные последствия биологического воздействия на организм. Так, в литературе по гигиене и охране труда, нормативных и методических документах для различных веществ могут быть указаны следующие особенности влияния на организм: гонадотропное (проявляется нарушением сперматогенеза у мужчин и овогенеза у женщин, нарушением репродуктивной функции), эмбриотропное действие (вызывают различные нарушения развития плода в период беременности). Мутагенное действие химических вредных веществ проявляется в виде изменений наследственных свойств и функций организма как в зародышевых клетках (может привести к гибели эмбрионов, плода), так и соматических клетках с нарушениями генетического гомеостаза и связанных с этим последствий развития (врожденные пороки, уродства и др.). Отметим, что эти особенности действия вредных веществ на организм проявляются как отдаленные последствия со спецификой воздействия не во время непосредственного влияния (вдыхание вещества, попадание на кожу и др.) или сразу после него, а отделенные от периода воздействия или химической экспозиции многими годами или даже десятилетиями, с возможным проявлением токсических эффектов и в последующих поколениях.

В настоящее время нормативные документы по впервые установленным величинам ПДК, как правило, содержат и такую информацию, как химическая формула каждого вещества и меж­дународный код или регистрационный номер - CAS Number (Chemical Abstracts Service registry number). В этом, безусловно, есть необходимость, так как для некоторых веществ, соединений могут приводиться не одно, а несколько наименований (синонимов), и в отдельных случаях поиск, идентификация вещества вызывает определенные проблемы. Использование международного регистрационного номера "CAS" проблему идентификации вещества или соединения полностью решает.

Важно подчеркнуть, что в настоящее время величины ПДК, кроме СанПиН 11-19-94, указаны еще в разных документах, в том числе в ГОСТ 12.1-005-88. Ко всему прочему, с момента издания СанПиН 11-19-94 были разработаны величины ПДК для целого ряда веществ, отсутствующих в этом СанПиН, и они находятся в разных, отдельно изданных документах (дополнения, изменения к СанПиН 11-19-94). Величины ПДК для новых веществ, в том числе уточнения и изменения величины ПДК, могут содержаться в различных научных специализированных изданиях и публикациях (научные журналы и т.д.). Поэтому подчас сложно определить, особенно для новых производств и технологий, имеется ли для данного вещества установленный регламент (величина ПДК), как и где его найти. В этой связи возникла острая необходимость подготовки и издания единого документа по "Перечню вредных веществ", в котором найдут отражение все установленные величины ПДК и ОБУВ вредных веществ, которые сегодня "разбросаны" в разных, отдельно изданных и утвержденных документах. Такая работа, организованная Министерством здравоохранения Республики Беларусь, в настоящее время проводится и должна быть завершена в 2008 г. с подготовкой и изданием соответствующего нормативного документа.

Необходимо обратить внимание и на следующее. Не считая СанПиН 11-19-94, на территории Республики Беларусь действует упомянутый выше ГОСТ 12.1.005-88, который кроме гигиенических требований к параметрам микроклимата (выделены специальной отдельной главой) содержит перечень вредных веществ (всего свыше 1 300 наименований ПДК). Из этого следует, что в Республике Беларусь в области регламентирования в воздухе рабочей зоны вредных веществ действующими являются два документа - СанПиН 11-19-94 и ГОСТ 12.1.005-88.

Указанные документы принципиально не отличаются друг от друга, да и не должны отличаться по величинам приведенных в них ПДК. Но есть другие различия. Так, в ГОСТ 12.1.005-88 число приведенных веществ и их ПДК равно 1 307. СанПиН 11-19-94 содержит величины ПДК по 2 082 наименованиям вредных веществ, а также ОБУВ (452 вещества) и группу химических веществ, на которые имеется гигиенический норматив (ПДУ) для контроля содержания вредных веществ на кожных покровах. С учетом дополнений, изданных в разные годы, общее число вредных веществ, на которые имеются гигиенические нормативы (СанПиН 11-19-04, с изм. и доп), составляет почти 3 000 наименований.

Сказанное касается количества наименований вредных веществ в ГОСТ и СанПиН, их ПДК и других характеристик (агрегатное состояние, особенности влияния на организм и т.д.), которые обязательно должны быть в абсолютном большинстве идентичными во всех документах. При возможных несовпадениях речь может идти в основном только об опечатках или неточностях при подготовке документов. Хотя определить, где приведены более точные данные, а в каком документе допущены опечатки иногда сложно, так как издание ГОСТ датируется 1988 г., а СанПиН - 1994 г., и правильный ответ, чаще всего, могут дать только авторы-разработчики данного норматива (ПДК) для определенного вещества. Но отметим, что случаи ошибок или неточностей для таких документов (Перечни вредных веществ и их ПДК) носят единичный, крайне редкий характер.

В целом можно сказать, что в области гигиенического регламентирования содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны оба документа имеют одинаковую значимость и могут использоваться в соответствующих целях. Следует еще добавить, что на практике, например, проведения Государственного санитарного надзора, лабораторного контроля, комплексной гигиенической оценке условий труда, в том числе по химическому фактору, используется в основном СанПиН 11-19-94, и необходимые ссылки даются именно на этот нормативный документ.

Но в некоторых случаях находит применение и ГОСТ 12.1.005-88. Во-первых, это действующий нормативный документ, его не отменяли в Республике Беларусь. Наиболее характерный пример использования ГОСТ как документа по нормированию содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны, следующий: в нормативном документе (например, технические условия или аналогичный) в разделе, отражающем требования к воздуху рабочей зоны, ссылка приведена на ГОСТ, а не на СанПиН. Кроме того, все ссылки по требованию к содержанию воздуха рабочей зоны в основном будут указывать на ГОСТ в документах, подготовленных до 1994 г., то есть до выхода и утверждения СанПиН 11-19-94. Еще надо отметить, что многие документы, изданные до 1994 г., большинство из которых утверждалось соответствующими министерствами и комитетами СССР, в настоящее время в Республике Беларусь переработаны, адаптированы или заменены.

Таким образом, только в отдельных случаях следует руковод­ствоваться ГОСТ, так как основной документ все же СанПиН 11-19-94. И доработка СанПиН с обязательным включением международного регистрационного номера CAS, а также других характеристик, в том числе необходимость приведения формулы каждого вещества, и самое главное включение в новую редакцию СанПиН 11-19-94 всех дополнений и изменений, начиная с 1994 г., важная и актуальная задача, которая должна быть решена в 2008 г.

Практикум по курсу "Экономика предприятий" / Под ред.В.Я. Хрипача. Мн., 1997.

Рекомендации по разработке бизнес-планов инвестиционных проектов. Утверждены Министерством экономики РБ 31.03. 1999 г. / НЭГ, 1999, №37-39.

Экономика предприятия в условиях рынка. Учебное пособие. Под ред. А.И. Руденко, Я.А. Александровича. Мн.: 1993.

Экономика предприятия. Учебник для экономических вузов. - Издание 2-е, переработанное и дополненное. Мн.: 1995.475 с. Под общей редакцией Руденко А.И.

Макроэкономика: Учебное пособие / Т.С. Алексеенко, Н.Ю. Дмитрива и др. Под ред. Л.П. Зеньковой. - Мн.: Новое знание, 2002. - 244 с.

Современная экономика. Общедоступный учебный курс. Ростов-на-Дону, издательство “Феникс”, 1997 - 608 с.

М.Х. Мескон, М. Альберт, Ф. Хедоури. Основы менеджмента. Пер. с англ.М. Дело. 1992.

А.Я. Пономарев. Введение в административный и экономический менеджмент. Санкт-Петербург. 1995.

Е.П. Копылов. Менеджмент (методические указания для студентов заочной формы обучения). Ярославль. 1999.