Z chaosu, Pyly, 6-10


6-10. Pyły [A]

dr inż. Elżbieta Jankowska - Centralny Instytut Ochrony Pracy

prof. dr hab. Edward Więcek - Instytut Medycyny Pracy im. prof. dr. med. J. Nofera

6-10.1. Wprowadzenie

Pyły są jednym z głównych czynników szkodliwych występujących w środowisku pracy. Według danych

Głównego Urzędu Statystycznego w 1999 r. w warunkach narażenia na ich szkodliwe działanie pracowało w

przemyśle 132 tys. pracowników. Na przemysłowe pyły zwłókniające, w tym na pyły rakotwórcze było

narażonych 94 tys. osób, natomiast na inne pyły przemysłowe 45 tys. osób [12]. Zmniejszenie ryzyka

zagrożenia chorobami zawodowymi, wynikającymi z narażenia na pyły, jest zatem jednym z

istotniejszych zagadnień związanych z zapewnieniem pracownikom bezpieczeństwa w pracy.

Główną drogą przedostawania się pyłów do organizmu człowieka jest układ oddechowy. Działanie pyłów na

organizm ludzki może być przyczyną mechanicznego uszkodzenia błon śluzowych, choroby uczuleniowej,

pylicy płuc, a także choroby nowotworowej.

Ochrona pracowników przed szkodliwym działaniem pyłów wymaga:

określenia rodzaju, stężenia i innych podstawowych parametrów pyłów emitowanych do środowiska

pracy

dokonania oceny narażenia pracowników na szkodliwe działanie pyłów występujących w środowisku

pracy

zastosowania odpowiednich środków ochrony zbiorowej przed zapyleniem umożliwiających

eliminację zanieczyszczeń powietrza za środowiska pracy, a jeżeli nie jest to możliwe zastosowanie

odpowiednich środków ochrony indywidualnej przed zapyleniem.

6-10.2. Źródła emisji pyłów

Głównymi źródłami emisji pyłów w pomieszczeniach pracy są procesy technologiczne. W zależności od

rodzaju zastosowanego procesu technologicznego, emitowane pyły charakteryzują się różnymi

własnościami [3,7,8,11,14]. Do najbardziej pyłotwórczych procesów technologicznych należy: mielenie,

kruszenie, przesiewanie, transport i mieszanie ciał sypkich. Jednakże najwięcej pyłów

wysokodyspersyjnych, najbardziej szkodliwych dla ludzi, powstaje w trakcie ostrzenia, szlifowania oraz

polerowania.

Znacznie mniejsza ilość pyłów jest wprowadzana do środowiska pracy wraz z powietrzem doprowadzanym

do pomieszczeń w wyniku działania wentylacji lub występowania infiltracji i może być ona uzależniona od

stopnia zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego.

Źródłem emisji pyłów może być również zatrudniony w pomieszczeniach pracy personel. Taki rodzaj emisji

może mieć znaczenie podczas pracy w tzw. pomieszczeniach czystych.

Na foliogramach 6-10.fol.1a i 6-10.fol.1b przedstawiono zakresy wymiarowe cząstek zanieczyszczeń

występujących w powietrzu.

6-10.3. Rodzaje i własności pyłów

Własności pyłów emitowanych do środowiska pracy są ściśle związane z własnościami substancji, z których

powstały. Poniżej przedstawiono ogólną charakterystykę substancji, których stosowanie w procesach

technologicznych powoduje emisję do środowiska pracy szkodliwych, często rakotwórczych pyłów [3].

Ditlenek krzemu (SiO2) jest substancją polimorficzną występującą w naturze w różnych odmianach

krystalicznych i bezpostaciowych. Podstawowe odmiany krystaliczne i bezpostaciowe ditlenku krzemu

przedstawiono na foliogramie 6-10.fol.2.

Odmiany krystaliczne określa się terminem wolna krystaliczna krzemionka. Rozpuszczalność w wodzie i

płynach ustrojowych krystalicznych odmian ditlenku krzemu jest minimalna i uzależniona głównie od

temperatury, pH roztworu, stopnia krystalizacji oraz wymiaru cząstek.

Występujący w przyrodzie krystaliczny ditlenek krzemu jest powszechnie stosowany np. w przemyśle

chemicznym, szklarskim, ceramicznym, materiałów budowlanych i ściernych, optycznym i w odlewnictwie.

Jedna z odmian krystalicznych ditlenku krzemu (kwarc) dzięki właściwościom dielektrycznym i

piezoelektrycznym znajduje zastosowanie w przemyśle elektronicznym.

Bezpostaciowe odmiany ditlenku krzemu, takie jak diatomit i ziemia krzemionkowa są stosowane jako

absorbent np. do oczyszczania wody, leków, soków czy paliw. Inne ważne wykorzystanie diatomitu w

charakterze wypełniacza ma miejsce przy produkcji farb, nawozów, papieru, środków ochrony roślin,

wyrobów z gumy syntetycznej i innych.

Cenne właściwości krzemianów zadecydowały o ich powszechnym wykorzystaniu w przemyśle i

budownictwie. Wiele technicznie ważnych surowców i produktów przemysłowych, takich jak szkło,

porcelana, cement, talk, azbest, kaoliny, skalenie, gliny, sztuczne włókna mineralne i inne są krzemianami.

Do grupy krzemianów należy zatem większość pyłów o strukturze włóknistej. Przez mineralne pyły włókniste

należy rozumieć pyły powstające przy wydobyciu, przeróbce i stosowaniu azbestu, innych naturalnych

minerałów włóknistych oraz produkcji i stosowaniu sztucznych włókien mineralnych.

Azbest jest nazwą handlową i odnosi się do sześciu minerałów włóknistych z grupy serpentynów

(chryzotyl) i amfiboli (tremolit, aktynolit, antofylit, krokidolit, amosyt). Minerały te źle przewodzą ciepło i są

względnie odporne na działanie czynników chemicznych. Podstawowe odmiany azbestu przedstawiono na

foliogramie 6-10.fol.3. Skład chemiczny chryzotylu jest jednolity, natomiast skład chemiczny i

właściwości fizyczne amfiboli są bardzo zróżnicowane. Rozdrabnianie chryzotylu może prowadzić do

uzyskania oddzielnych pojedynczych włókien (zwykle o długości od 1 do 20 mm), podczas gdy

rozdrabnianie amfiboli (mogące zachodzić wzdłuż określonej płaszczyzny krystalograficznej włókna) może

doprowadzić do powstawania włókien elementarnych amfiboli nawet o średnicy 4,0 nm. Mechanizmy

rozdrabniania amfiboli są ważne ze względu na działanie biologiczne, gdyż wpływają na liczbę cząstek, ich

powierzchnię właściwą i ogólną respirabilność, co jest szczególnie istotne w przypadku włókien

krokidolitowych, które są najbardziej szkodliwą odmianą azbestu. Azbest jest stosowany przede wszystkim

do produkcji wyrobów azbestowo-cementowych, materiałów ciernych, azbestowych wyrobów

włókienniczych, a także do produkcji asfaltów.

Oprócz azbestu, w przyrodzie w postaci włókien występuje wiele takich minerałów, jak erionit, attapulgit i

inne. Zainteresowanie tymi minerałami stale wzrasta, ponieważ proponuje się ich stosowanie w charakterze

zamienników azbestu.

Pospolite występowanie azbestu i minerałów azbestopodobnych prawie we wszystkich typach skał jest

przyczyną ich obecności w glebie, wodzie i w powietrzu obszarów, na których prowadzi się działalność

związaną z ich wydobyciem. W rzeczywistości każda działalność górnicza, praca w kamieniołomach,

budowa dróg, autostrad, tuneli i fundamentów, a nawet zwyczajna erozja skał i gleb, może być przyczyną

emisji pyłów o strukturze włóknistej, w tym azbestu.

Sztuczne włókna mineralne dzieli się na trzy główne grupy: włókna szklane, wełnę mineralną oraz włókna

ceramiczne. Większość produkowanych w świecie włókien szklanych i wełny (waty) mineralnej

wykorzystuje się jako izolacje termiczne i akustyczne w budownictwie lądowym i morskim oraz do izolacji

przewodów energetycznych. Z włókien szklanych ciągłych produkuje się niepalne tkaniny oraz używa się

ich jako środka wzmacniającego wyroby z tworzyw sztucznych. Włókna ceramiczne są również stosowane

jako materiał izolacyjny, a ze względu na odporność na działanie temperatury, także jako wykładziny

pieców i palenisk. Sztuczne włókna mineralne o średnicach do kilku mikrometrów są używane jako materiał

filtracyjny do oczyszczania powietrza i cieczy.

6-10.4. Szkodliwe działanie pyłów na człowieka

Pyły można podzielić - ze względu na rodzaj działania biologicznego, szkodliwego dla człowieka - na pyły o

działaniu: drażniącym, zwłókniającym, kancerogennym i alergizującym [1,2,3,5,9,10,13,15,16].

Ważnymi parametrami wpływającymi na skutki działania pyłu na organizm człowieka są: stężenie pyłu,

wymiary i kształt cząstek oraz skład chemiczny i struktura krystaliczna, a także rozpuszczalność pyłu w

płynach ustrojowych. Także właściwości osobnicze człowieka, zarówno genetyczne, jak i nabyte, mogą

wpływać na jego wrażliwość na działanie pyłu. Ostateczny skutek szkodliwego działania pyłów

przemysłowych zależy także od ciężkości wykonywanej pracy fizycznej.

6-10.4.1. Proces osadzania się cząstek w układzie oddechowym

Układ oddechowy można podzielić na kilka obszarów czynnościowych, które istotnie różnią się między

sobą pod względem czasu zatrzymania pyłu w miejscach osadzania, szybkością i drogami jego

eliminacji, a także reakcją patologiczną na pył.

Najważniejsze z nich to:

obszar górnych dróg oddechowych (nos, jama ustna, gardło, krtań)

obszar tchawiczo-oskrzelowy (tchawica, oskrzela, oskrzeliki)

obszar wymiany gazowej (pęcherzyki płucne).

Schemat dróg oddechowych przedstawiono na foliogramie 6-10.fol.4.

Zaleganie pyłu w każdym z tych obszarów jest uzależnione od wymiaru jego cząstek, budowy dróg

oddechowych i samego procesu oddychania (objętość wdechu, częstotliwość oddechów, prędkość

przepływu powietrza w drogach oddechowych) [3].

Powietrze wnika do układu oddechowego przez otwory nosowe i przepływa w kierunku nosogardzieli.

W tym czasie dochodzi do jego ogrzania, nasycenia wilgocią i częściowego pozbycia się zawieszonych

cząstek stałych. Z wyjątkiem nozdrzy, drogi oddechowe w obrębie głowy są pokryte śluzówką.

Produkowany śluz jest przesuwany w kierunku gardła, unosząc osadzone cząstki, które są połykane.

Cząstki osadzone na włoskach nie są unoszone ze śluzem i nie są połykane, lecz raczej są usuwane

przez wycieranie nosa, kichanie, wydmuchiwanie itp.

Za obszarem dróg oddechowych, zlokalizowanych w obrębie głowy, rozciąga się obszar

tchawiczo-oskrzelowy. W całym obszarze tchawiczo-oskrzelowym występują urzęsione i wydzielające

śluz komórki nabłonka migawkowego. Nierozpuszczalne cząstki pyłu osadzone w tym obszarze są więc

przenoszone przez ruch nabłonka migawkowego wraz ze śluzem w ciągu kilku godzin w kierunku krtani.

Po przejściu przez krtań, cząstki trafiają do przełyku, a następnie do układu pokarmowego.

Uszkodzenie tego mechanizmu samoczyszczenia płuc może wpływać na wydłużenie czasu przebywania

pyłu w tej części układu oddechowego, co może mieć istotne znaczenie dla przebiegu procesów

patologicznych.

Obszar wymiany gazowej obejmuje pęcherzyki płucne i związane z nimi przewody pęcherzykowe. W

obszarze tym zachodzi wymiana gazowa. Nabłonek tego obszaru nie ma migawek. Osadzone cząstki

pyłu są usuwane bardzo powoli (ok. 50% po miesiącu). Mechanizm usuwania cząstek z tego obszaru

jest tylko częściowo wyjaśniony. Długi okres przebywania cząstek w tym obszarze decyduje o ich

szkodliwym działaniu.

Wnikanie pyłu do dróg oddechowych, osadzanie cząstek w różnych ich odcinkach oraz eliminacja lub

zatrzymanie pyłu zależą przede wszystkim od wymiaru cząstek.

Ze względu na skutki zdrowotne, najważniejsze są cząstki o średnicy poniżej 7 mm, umożliwiającej ich

przeniknięcie do obszaru wymiany gazowej. Ten pył nazywa się pyłem respirabilnym i jest on

odpowiedzialny za rozwój pylicy płuc, większości nowotworów oraz zapalenia pęcherzyków płucnych.

Należy jednak zaznaczyć, że pył nierespirabilny (osadzający się w obrębie górnych dróg oddechowych

i w obszarze tchawiczo-oskrzelowym) nie może być traktowany jako obojętna biologicznie część

składowa aerozolu. Część nierespirabilna pyłu, uszkadzając mechanizm eliminacji pyłu z organizmu

przez niszczenie nabłonka migawkowego (przewlekłe nieżyty oskrzeli) powoduje, że wnikanie pyłu do

obszaru pęcherzykowego staje się łatwiejsze.

6-10.4.2. Choroby wywoływane oddziaływaniem pyłów na układ oddechowy

Rodzaj choroby wywołanej oddziaływaniem pyłu na układ oddechowy zależy od rodzaju wdychanego

pyłu [3].

Do najczęściej spotykanych chorób należą pylice płuc, które określa się jako "nagromadzenie pyłu w

płucach i reakcję tkanki płucnej na jego obecność". Pylice dzieli się na kolagenowe i niekolagenowe.

Pylice kolagenowe charakteryzuje patologiczny rozwój tkanki łącznej (włókien kolagenowych),

powodujący trwałe uszkodzenie struktury pęcherzyków płucnych i zmiany bliznowate. Najsilniejsze

działanie zwłókniające wykazuje wolna krystaliczna krzemionka (ditlenek krzemu) i azbesty. W

przypadku pylic niekolagenowych reakcja tkanki płucnej jest minimalna i nie prowadzi do uszkodzenia

struktury pęcherzyków. Reakcja na pyły o słabym działaniu zwłókniającym lub niezwłókniającym może

być odwracalna.

Nieorganiczne pyły o strukturze włóknistej charakteryzuje oprócz działania drażniącego,

zwłókniającego, także działanie nowotworowe. Pyły te mogą wywoływać rozwój raka płuc, raka

oskrzeli oraz międzybłoniaki opłucnej i otrzewnej.

Główną przyczyną aktywności kancerogennej azbestu są wymiary włókien respirabilnych. Krytyczne

wymiary włókien podano w tab. 1 (6-10.fol.5).

Kształt włóknisty, a więc określoną właściwość fizyczną można uznać za czynnik rakotwórczy pod

warunkiem, że włókno jest na tyle trwałe, iż może istnieć w środowisku biologicznym przez długi okres.

Na przykład chryzotyl ulega częściowemu rozpuszczeniu w płynach fizjologicznych. W odróżnieniu od

chryzotylu, krokidolit prawie nie ulega zmianom w środowiskach biologicznych. Względnie dużą

częstotliwość występowania międzybłoniaków u pracowników narażonych na krokidolit można by więc

tłumaczyć większą trwałością tych włókien w organizmie. Także sztuczne włókna mineralne wykazują

różnorodną trwałość w środowiskach biologicznych, a co za tym idzie również różny stopień

rakotwórczości w odniesieniu do ludzi.

Rodzaj chorób wywołanych oddziaływaniem pyłów na układ oddechowy przedstawiono w tab. 2

(6-10.fol.6).

Zgodnie z rozporządzeniem ministra zdrowia i opieki społecznej z dnia 11 września 1996 r. (Dz.U. nr

121, poz. 571) [29], obecnie w Polsce za rakotwórcze dla ludzi uważa się wszystkie gatunki azbestu

(aktynolit, amosyt, antofyllit, chryzotyl, krokidolit, tremolit), talk zawierający włókna azbestowe oraz

procesy produkcyjne, w których są emitowane pyły drewna twardego. Za prawdopodobnie

rakowórcze dla ludzi są uważane pyły antygorytu włóknistego i krzemionki krystalicznej.

6-10.4.3. Inne schorzenia wywołane pyłami

W przemyśle występuje wiele różnorodnych pyłów, które wprawdzie nie wykazują właściwości

zwłókniających typu kolagenowego, charakterystycznych dla ditlenku krzemu i niektórych

krzemianów, ale mogą powodować rozrost włókien srebrochłonnych. Przebieg kliniczny tych chorób

jest łagodny, często bezobjawowy. Tego rodzaju zmiany w płucach mogą być spowodowane na

przykład wdychaniem pyłów cyny (stannosis), tlenków żelaza (siderosis) czy siarczanu baru

(barytosis) [3].

Pyły takich metali ciężkich, jak kadm, mangan, wolfram, osm, selen mogą wywoływać zmiany

chorobowe w płucach o charakterze ostrych lub przewlekłych podrażnień dróg oddechowych, a także

mogą być przyczyną zapaleń i obrzęków płuc oraz rozedmy płuc.

Beryl cechuje duża toksyczność. Metal ten wchłaniając się przez płuca, powoduje ostre lub przewlekłe

odczyny zapalne zwykle o ciężkim przebiegu (berylliosis), może także powodować obrzęk płuc. Postać

przewlekłą zatrucia berylem, będącą następstwem długotrwałego narażenia na niewielkie stężenia

berylu, charakteryzują takie objawy, jak duszność i kaszel.

U osób zatrudnionych w kopalniach rud żelaza, niklu, chromu, uranu, a także w zakładach

wzbogacania tych rud obserwuje się zwiększoną częstotliwość (ryzyko) występowania nowotworów.

Najczęściej są to: rak płuc, rak nosa i zatok przynosowych.

Wiele substancji występujących w przemyśle i rolnictwie pod postacią pyłów może wykazywać

działanie alergizujące i powodować wystąpienie astmy oskrzelowej. Pyłami o takich właściwościach są

pyły pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, takie jak pył mąki, bawełny, siana, drewna, włosia i piór.

Najczęstsze choroby wywoływane przez tego rodzaju pyły to byssinoza wywoływana wdychaniem

pyłów bawełny, lnu i konopi, alveolitis allergica - alergiczne zapalenie pęcherzyków płucnych i płuco

farmera - wywoływane wdychaniem pyłów gnijących produktów roślinnych, zwłaszcza gnijącego siana.

6-10.5. Ocena narażenia zawodowego na pyły

Ocena narażenia jest złożonym procesem zmierzającym do określenia znaczenia zdrowotnego ujawnionych i

ilościowo oznaczonych czynników szkodliwych obecnych w środowisku pracy, w celu ochrony przed

chorobami pracowników i ludności będącej w zasięgu działania tych czynników. Kryteria niezbędne w

ocenie narażenia to przede wszystkim obowiązujące przepisy prawa oraz wiedza z zakresu higieny pracy,

toksykologii, epidemiologii, która umożliwia przygotowanie właściwych działań profilaktycznych [3,4].

Skutki zdrowotne dla osób narażonych na wdychanie pyłowych zanieczyszczeń powietrza zależą od

stężenia tych zanieczyszczeń w powietrzu, wymiaru i kształtu cząstek oraz składu chemicznego i

mineralogicznego pyłu.

Metody pomiaru stężenia pyłu w środowisku pracy przedstawiono w tab. 3 (6-10.fol.7).

Do oceny narażenia na pyły o strukturze niewłóknistej stosuje się obecnie metody wagowe.

Do oceny narażenia na pyły o strukturze włóknistej niezbędne jest natomiast określenie liczbowego

stężenia włókien respirabilnych. Jest to szczególnie istotne w odniesieniu do takich materiałów

rakotwórczych, jak np. azbest, którego nawet niewielkie stężenia liczbowe mogą stanowić zagrożenie

wystąpieniem choroby nowotworowej u osób narażonych na ich wdychanie.

Najważniejszym kryterium oceny narażenia populacji zatrudnionej w przemyśle są średnie ważone stężenia

dla 8-godzinnego dnia pracy, określane z prób pobranych w strefie oddychania lub w jej pobliżu.

Pobieranie próbek powietrza może być wykonane za pomocą przyrządów stacjonarnych (pobór próbki w

określonym stałym punkcie środowiska pracy) lub za pomocą przyrządów indywidualnych, zainstalowanych

na pracowniku, wyposażonych w głowicę pomiarową usytuowaną w strefie oddychania (możliwie blisko

dróg oddechowych pracownika).

Zasady pobierania próbek powietrza metodą pomiarów stacjonarnych i dozymetrii indywidualnej są podane

w normie PN-89/Z-04008/07 [18].

Zarówno w przypadku metod wagowych, jak i liczbowych strategia pobierania próbek jest podobna, różnice

natomiast dotyczą postępowania analitycznego po pobraniu próbki. W przypadku metod wagowych

sprowadza się to do ważenia z dokładnością do co najmniej ±0,1 mg, a w przypadku metod liczbowych - do

analizy mikroskopowej.

Pomiary stężenia pyłu w środowisku pracy najczęściej są oparte na filtracji powietrza przez filtry

analityczne (membranowe, włókninowe, z mikrowłókien szklanych i inne) o bardzo dużej sprawności (99%

dla cząstek o wymiarze 1 mm), które ponadto powinny być niehigroskopijne i charakteryzować się

niewielkimi oporami przepływu powietrza.

Najprostszą metodą pomiaru stężenia pyłu jest oznaczanie pyłu całkowitego w jednostce objętości

powietrza [22]. Jednakże wynik takiego pomiaru stężenia całkowitego w dużej mierze zależy od obecności

dużych cząstek pyłu, które w patogenezie chorób wywoływanych przez pyły odgrywają mniejszą rolę, gdyż

nie mogą przenikać do pęcherzykowego obszaru płuc. Udział cząstek drobnych w pyle całkowitym zmienia

się natomiast w bardzo szerokim zakresie od poniżej 5% do ponad 50%. Tym samym pył całkowity nie jest

dobrym wskaźnikiem narażenia na działanie pyłów pylicotwórczych.

Do oceny ryzyka rozwoju pylicy płuc najodpowiedniejszym postępowaniem jest indywidualne pobieranie

powietrza w strefie oddychania pracownika i określenie stężenia frakcji respirabilnej pyłu [23]. Oznaczenie

stężenia frakcji respirabilnej pyłu jest możliwe przez zastosowanie odpowiednich selektorów wstępnych

(elutriatory, mikrocyklony), które rozdzielają pobierane cząstki pyłu na dwie frakcje. Frakcja cząstek

dużych - nie przenikająca do pęcherzykowego obszaru płuc - jest zatrzymywana w selektorze, a frakcja

respirabilna - na filtrze analitycznym zamocowanym w głowicy pomiarowej znajdującej się za selektorem

wstępnym. Istotnym kryterium oceny narażenia na pyły o strukturze niewłóknistej jest zawartość wolnej

krystalicznej krzemionki (kwarc, krystobalit, trydymit) w pyle całkowitm lub respirabilnym.

Oznaczenie zawartości wolnej krystalicznej krzemionki jest oparte na metodach chemicznych [21] -

nierozpuszczalną wolną krzemionkę przeprowadza się w rozpuszczalny krzemian alkaliczny (stapianie z

węglanami), który tworzy z molibdenianem amonu zabarwiony na żółto kompleks krzemowo-molibdenianowy,

dający się przeprowadzić w tzw. błękit molibdenowy za pomocą odczynników o właściwościach

redukujących. Obydwa barwne kompleksy krzemowo-molibdenowe mogą być podstawą kolorymetrycznych

metod oznaczania wolnej krzemionki w pyle. Wolna krystaliczna krzemionka może być oznaczana metodami

fizycznymi [19,20]. Wykorzystuje się w tym celu dyfrakcyjne widma rentgenowskie lub widma w zakresie

podczerwieni. Analiza widm rentgenowskich oraz widm IR umożliwia także mineralogiczną analizę pyłu

(identyfikację faz krystalicznych), do rozróżnienia wysokotemperaturowych odmian wolnej krzemionki

(krystobalit, trydymit) od kwarcu lub do identyfikacji rodzaju azbestu obecnego w pyle.

Do oznaczenia stężenia pyłów o strukturze włóknistej filtry są analizowane w mikroskopie optycznym z

wykorzystaniem techniki fazowo-kontrastowej [17]. Do tego celu używa się jedynie filtrów, które można

"uprzezroczystnić" i które są wykonane z materiału o współczynniku załamania światła zbliżonym do

współczynnika załamania światła zliczanych cząstek pyłu. Takie warunki spełniają filtry membranowe

produkowane z mieszaniny nitrocelulozy i acetylocelulozy.

Podstawą oceny narażenia zawodowego związanego z występowaniem pyłów w środowisku pracy są wyniki

pomiarów stężeń w powietrzu stanowisk pracy, a następnie obliczenie wskaźnika narażenia i ustalenie jego

relacji do wartości najwyższych dopuszczalnych stężeń (NDS).

Tryb i częstotliwość dokonywania badań i pomiarów czynników szkodliwych dla zdrowia występujących w

środowisku pracy reguluje rozporządzenie ministra zdrowia i opieki społecznej z dnia 9 lipca 1996 r. (Dz. U.

nr 86, poz. 394) [28].

Zgodnie z ww. rozporządzeniem, pracodawca, w którego zakładzie pracy występują szkodliwe dla zdrowia

pyły, jest obowiązany do dokonywania badań i pomiarów stężeń pyłów:

co najmniej raz na dwa lata - przy stwierdzeniu, w ostatnio przeprowadzonym badaniu, stężeń pyłów

poniżej 0,5 wartości NDS

raz w roku - przy stwierdzeniu stężeń pyłów od 0,5 do 1,0 wartości NDS.

W razie stwierdzenia przekroczeń wartości NDS lub występowania czynników rakotwórczych, pracodawca

powinien zapewnić stałą kontrolę (monitorowanie stężeń pyłów), a jeśli jest to niemożliwe powinien

dokonywać pomiarów co najmniej raz na sześć miesięcy (6-10.fol.8).

6-10.5.1. Najwyższe dopuszczalne stężenia pyłów

Podstawowym celem ustalania najwyższych dopuszczalnych stężeń (NDS) substancji szkodliwych dla

zdrowia jest obniżenie lub zminimalizowanie ich stężenia w środowisku pracy do poziomu

akceptowalnego ryzyka zdrowotnego. Szczegółowa definicja NDS dla pyłów jest taka sama jak dla

substancji chemicznych i brzmi następująco: najwyższe dopuszczalne stężenie (NDS) jest to stężenie

średnie ważone, którego oddziaływanie na pracownika w ciągu 8-godzinnego dobowego i

42-godzinnego tygodniowego wymiaru czasu pracy przez okres jego aktywności zawodowej nie

powinno spowodować ujemnych zmian w jego stanie zdrowia oraz w stanie zdrowia jego przyszłych

pokoleń (6-10.fol.9A). Dla pyłów są ustalone wartości NDS przedstawione w tab. 4

(6-10.fol.9B).

W Polsce ustalono wartości najwyższych dopuszczalnych stężeń dla 17 rodzajów pyłów.

Obowiązujące wartości NDS dla pyłów są zawarte w rozporządzeniu ministra pracy i polityki socjalnej

z dnia 17 maja 1998 r. (Dz.U. nr 79, poz. 513) [30].

6-10.6. Zapobieganie skutkom narażenia na pyły

6-10.6.1. Profilaktyka medyczna

Celem działań profilaktycznych w stosunku do osób narażonych na szkodliwe działanie pyłów jest

zapobieganie przede wszystkim przypadkom pylicy krzemowej, pylicy azbestowej oraz zmianom

nowotworowym. Pylice płuc w zależności od wielkości narażenia mogą się ujawnić już po 5 latach

pracy. Liczba chorych zwiększa się wraz ze stażem pracy. Średni okres rozwoju pylic płuc wynosi 15

lat, a nowotworów - powyżej 20 lat. W profilaktyce medycznej należy zwrócić szczególną uwagę na

badania wstępne i okresowe. Do pracy w środowisku o dużym zapyleniu nie należy przyjmować osób z

wrodzonymi lub nabytymi zmianami układu oddechowego i krążenia.

W przypadku narażenia na azbest istotne jest ograniczenie nawyku palenia papierosów, który

wielokrotnie zwiększa ryzyko rozwoju zmian nowotworowych u narażonych [3].

6-10.6.2. Profilaktyka techniczna - środki ochrony zbiorowej i indywidualnej

przed zapyleniem

Rozprzestrzenianie się emitowanych na stanowiskach pracy zanieczyszczeń można ograniczać,

wykorzystując różne typy środków ochrony zbiorowej przed zapyleniem, których stosowanie, zgodnie

z dyrektywami Wspólnoty Europejskiej, jest priorytetowe w stosunku do stosowania środków ochrony

indywidualnej [3].

Środki ochrony zbiorowej przed zapyleniem obejmują systemy wentylacji mechanicznej ogólnej

oraz instalacje i urządzenia wentylacji mechanicznej miejscowej wyposażone w filtry powietrza.

Schemat obrazujący podział wentylacji mechanicznej i wentylacji ogólnej naturalnej przedstawiono na

foliogramie 6-10.fol.10.

Gdy niezbędne jest stworzenie w pomieszczeniu mikroklimatu spełniającego w sposób ciągły określone

wymagania niezależnie od zewnętrznych warunków atmosferycznych, musi być zastosowana

klimatyzacja, uwzględniająca nie tylko zapewnienie odpowiednich ilości powietrza, lecz również

wymaganej jego jakości (czystości, wilgotności, temperatury itp.).

Celem wentylacji, polegającej na ciągłej lub okresowej wymianie powietrza w pomieszczeniach, jest:

poprawa stanu i składu powietrza na stanowiskach pracy zgodnie z wymaganiami higienicznymi

(ochrona zdrowia człowieka) i technologicznymi (konieczność uzyskiwania produktów o

określonych własnościach)

regulacja takich parametrów środowiska powietrznego w pomieszczeniach, jak: stężenie

zanieczyszczeń, temperatura, wilgotność oraz prędkość i kierunek ruchu powietrza.

W halach przemysłowych, w których na poszczególnych stanowiskach pracy są emitowane znaczne

ilości zanieczyszczeń pyłowych, najkorzystniejszym rozwiązaniem jest hermetyzacja procesów

technologicznych, czyli szczelne obudowanie rejonu emisji zanieczyszczeń. W przypadku braku

możliwości zastosowania całkowitego obudowania procesów technologicznych, stosuje się obudowy

częściowe lub instalacje wentylacji miejscowej wyposażone w ssawki lub okapy, połączone z

centralną instalacją odpylającą albo samodzielnymi urządzeniami filtracyjno-wentylacyjnymi.

Takie instalacje zwane są odciągami miejscowymi [3,6]. Stosowanie odciągów miejscowych powinno

być wspomagane działaniem wentylacji ogólnej. Rodzaj zastosowanego odciągu miejscowego zależy

zarówno od umiejscowienia źródła emisji, jak również od rodzaju wydzielającego się zanieczyszczenia.

Duże znaczenie ma również kierunek oraz prędkość rozprzestrzenia się pyłu.

Gdy niemożliwa jest hermetyzacja źródła emisji zanieczyszczeń (obudowanie go) lub ustawienie

odciągu stałego, używane są odciągi przestawne, które w miarę potrzeb mogą być w prosty sposób

ustawiane przez pracownika w różnych miejscach stanowiska pracy, jak najbliżej miejsca wydzielania

się zanieczyszczeń.

Istotnymi elementami instalacji odciągów miejscowych są urządzenia filtracyjno-wentylacyjne

umożliwiające odciąganie zanieczyszczeń u źródła ich emisji [3,6]. Po oczyszczeniu w kolejnych

stopniach filtracyjnych, powietrze jest ponownie wprowadzane do wnętrza pomieszczenia, co

umożliwia oszczędności energetyczne, gdyż recyrkulacyjne powietrze nie wymaga ponownego

ogrzewania. Przykład urządzenia przeznaczonego do oczyszczania powietrza z mgły olejowej

przedstawiono na foliogramie 6-10.fol.11 (animacja: 6-10.anim.11).

Zarówno w systemach wentylacji ogólnej, jak i w urządzeniach wentylacji miejscowej elementami

odpowiedzialnymi za jakość powietrza odprowadzanego lub doprowadzanego do pomieszczeń są

systemy oczyszczające (jedno- lub wielostopniowe) wyposażone w odpowiednie filtry powietrza

[2,26].

Podstawowymi wskaźnikami użytkowymi filtrów powietrza są: skuteczność filtracji i opory

przepływu. Parametry te zależą od:

właściwości pyłów (składu wymiarowego cząstek, stężenia pyłu, kształtu cząstek, właściwości

elektrostatycznych i chemicznych, zwilżalności pyłu)

właściwości przepływającego powietrza (temperatury, wilgotności, prędkości)

parametrów strukturalnych filtru (grubości, gęstości upakowania, masy powierzchniowej).

Skuteczność filtru jest parametrem określającym jego zdolność do oczyszczania powietrza z cząstek

zanieczyszczeń o danym składzie wymiarowym. Opory przepływu filtru mają natomiast istotny wpływ

na dobór urządzeń wprowadzających powietrze w ruch przy przepływie przez przegrodę filtrującą.

Wymagany stopień czystości powietrza (dla zanieczyszczeń o określonym wymiarze cząstek)

opuszczającego system lub urządzenie filtracyjno-wentylacyjne ma istotne znaczenie zarówno dla

doboru ilości stopni filtracyjnych w układzie oczyszczającym, jak i ich klasy jakości, określonej

odpowiednią, znormalizowaną metodą badawczą.

Podział filtrów powietrza na klasy jakości jest dokonywany na podstawie ich skuteczności filtracji,

określonej przy użyciu adekwatnych do typu badań aerozoli testowych. Metody określania

skuteczności i klasyfikacja filtrów wstępnych (klasy G1-G4) i filtrów dokładnych (klasy F5-F9) są

zawarte w polskiej normie PN-EN 779:1998 [26]. Klasyfikacja i metody badania filtrów wysoko

skutecznych typu HEPA (klasy H10-H14) i ULPA (klasy U15-U17) są przedstawione w normie

europejskiej EN 1822:1998 [25].

Filtry wstępne (klasy G1-G4) są zwykle stosowane w systemach wentylacji i klimatyzacji

pomieszczeń o przeciętnych wymaganiach czystości powietrza (np. hotele, restauracje, domy

towarowe, sale koncertowe) i w systemach pomieszczeń o wysokich wymaganiach czystości

powietrza jako filtry wstępne przed filtrami o wyższej skuteczności filtracji.

Filtry dokładne (klasy F5-F9) są stosowane jako ostatni stopień filtracji w systemach wentylacji i

klimatyzacji pomieszczeń o wysokich wymaganiach czystości powietrza (np. szpitale, kabiny

lakiernicze, pomieszczenia czyste klasy M 7, M 6.5 [24,27]) i w systemach pomieszczeń o bardzo

wysokich wymaganiach czystości powietrza przed filtrami wysoko skutecznymi.

Wysoko skuteczne filtry powietrza typu HEPA (klasy H10-H14) i ULPA (klasy U15-U17) są

stosowane jako ostatni stopień filtracji w systemach wentylacji i klimatyzacji pomieszczeń czystych o

klasach czystości wyższych niż M 6 [24,27 ], np. sterylne sale operacyjne, produkcja leków i surowic,

produkcja taśm filmowych i magnetycznych, pomieszczenia produkcji mikroelektroniki czy siłownie

jądrowe.

Podział na klasy czystości pomieszczeń, wg Federal Standard 209E [27] przedstawiono w tab. 5

(6-10.fol.12).

Wówczas gdy zastosowanie środków ochrony zbiorowej przed zapyleniem nie zapewnienia wymaganej

czystości powietrza w pomieszczeniu pracy, należy przeprowadzić dobór środków ochrony

indywidualnej, odpowiednich do rodzaju pyłów występujących w środowisku pracy.

6-10.7. Podsumowanie

Znaczna liczba zatrudnionych w warunkach narażenia na szkodliwe działanie pyłów obliguje zarówno

pracodawców, jak i pracowników do podejmowania wszelkich działań zmierzających do ograniczenia

występowania tego zagrożenia w ich zakładach przemysłowych.

Prace zmierzające do likwidacji zagrożenia pyłami powinny obejmować zarówno działania umożliwiające

eliminację zagrożenia (stosowanie środków ochrony zbiorowej i indywidualnej), jak i popularyzację wiedzy z

zakresu szkodliwości działania pyłów oraz metod ich eliminacji ze środowiska pracy (szkolenie pracodawców

i pracowników).

Podejmując działania, zmierzające do ochrony pracowników przed narażeniem na pyły, szczególną uwagę

należy zwrócić na najbardziej szkodliwe pyły, tzn. pyły zawierające wolną krystaliczną krzemionkę oraz pyły

azbestu. Niezależnie od rodzaju zanieczyszczeń, ich eliminacja ze środowiska pracy powinna być

przeprowadzana przede wszystkim przez zastosowanie odpowiednich środków ochrony zbiorowej przed

zapyleniem. Wszędzie tam, gdzie jest to możliwe, należy dążyć do hermetyzacji procesów produkcyjnych.

W pozostałych przypadkach, na podstawie analizy parametrów pobranego u źródła emisji pyłu, należy

dobrać system lub urządzenie filtracyjno-wentylacyjne, odpowiednie do rodzaju i stężenia pyłu.

Ostatnim działaniem, jakie powinno być podjęte w celu ochrony pracownika przed szkodliwym narażeniem

na pyły, jest dobór środków ochrony indywidualnej.

6-10.8. Literatura

Asbestos: Toxcological profile for asbestos: Atlanta, US Department of Health and Human Services 1993.

Azbest i inne naturalne włókna mineralne. Kryteria Zdrowotne Środowiska. Tom 53, Warszawa, PZWL

1990.

Bezpieczeństwo pracy i ergonomia. Red. nauk. D. Koradecka. T. 1-2. Warszawa, CIOP 1999.

Czynniki szkodliwe w środowisku pracy - wartości dopuszczalne. Praca zbiorowa pod redakcją D.

Augustyńskiej i M. Pośniak. Warszawa, CIOP 1999.

Holt P. E.: Inhaled dust and disease. Chichester, Wiley 1987.

Jankowska E., Więcek E., Brzozowski A., Majchrzycka K.: Aerozole występujące w środowisku pracy.

Warszawa, CIOP 1998.

Jaroszczyk T. i in.: Opracowanie metod i stanowisk pomiarowych do wyznaczania charakterystyk

urządzeń do oczyszczania powietrza z pyłów i aerozoli ciekłych w wentylacji miejscowej. Praca nr

03.U.03.17. Warszawa, CIOP 1981.

Juda J., Chróściel S.: Ochrona powietrza atmosferycznego. Warszawa, Wydawnictwo

Naukowo-Techniczne 1974.

Man-made mineral fibres and radon IARC. Monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humas.

V. 43, Lyon 1988.

Marek K., Smolik R.: Patologia zawodowa. T. III. W: Medycyna pracy. Łódź 1991.

Nietzold I.: Filtracja powietrza. Warszawa, Arkady 1984.

Ocena stanu bezpieczeństwa i higieny pracy w 1999 roku. Warszawa, Ministerstwo Pracy i Polityki

Socjalnej 2000.

Silica and some silicates: IARC Mopnographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans. V. 42,

Lyon 1987.

Szymczykiewicz K.: Pył przemysłowy. Warszawa, Instytut Wydawniczy CRZZ 1973.

Ulmer W.T., Reichel G. : Pneumokoniosen. Band 4,1 Teil Handbuch der Inneren Medizin. Berlin, Springer

1976.

Więcek E. : Doświadczalna pylica krzemowa. Łódź, IMP Studia i Materiały Monograficzne 1990.

PN-89/Z-04202/02. Ochrona czystości powietrza. Badania zawartości azbestu. Oznaczanie stężenia

liczbowego respirabilnych włókien azbestu na stanowiskach pracy metodą mikroskopii optycznej.

PN-89/ Z-04008/07. Ochrona czystości powietrza. Pobieranie próbek. Zasady pobierania próbek powietrza

w środowisku pracy i interpretacja wyników.

PN-91/Z-04018/02. Ochrona czystości powietrza. Badania zawartości wolnej krystalicznej krzemionki w

pyle całkowitym stanowisk pracy metodą spektrometrii absorpcyjnej w podczerwieni.

PN-91/Z-04018/03. Ochrona czystości powietrza. Badanie zawartości wolnej krystalicznej krzemionki.

Oznaczanie wolnej krystalicznej krzemionki w pyle respirabilnym na stanowiskach pracy metodą

spektrometrii absorpcyjnej w podczerwieni.

PN-91/Z-04018/04. Ochrona czystości powietrza. Badania zawartości wolnej krystalicznej krzemionki.

Oznaczanie wolnej krystalicznej krzemionki w pyle całkowitym i respirabilnym w obecności krzemianów na

stanowiskach pracy metodą kolorymetryczną.

PN-91/Z-04030/05. Ochrona czystości powietrza. Badania zawartości pyłu. Oznaczanie pyłu całkowitego

na stanowiskach pracy metodą filtracyjno-wagową.

PN-91/Z-04030/06. Ochrona czystości powietrza. Badania zawartości pyłu. Oznaczanie pyłu respirabilnego

na stanowiskach pracy metodą filtracyjno-wagową.

PN-B-76003:1996. Wentylacja i klimatyzacja - Filtry powietrza - Klasy jakości.

EN 1822:1998 High efficiency particulate air filters (HEPA) and (ULPA).

PN EN 779:1998. Przeciwpyłowe filtry powietrza do wentylacji ogólnej. Wymagania, badania, oznaczanie.

Federal Standard 209 E. Airborne Particulate Cleanliness Classes in Cleanrooms and Clean Zones.

Rozporządzenie Ministra Zdrowia i Opieki Społecznej w sprawie badań i pomiarów czynników szkodliwych dla

zdrowia w środowisku pracy z dnia 9 lipca 1996 r. Dz. U. nr 86, poz. 394.

Rozporządzenie Ministra Zdrowia i Opieki Społecznej w sprawie czynników rakotwórczych w środowisku

pracy oraz nadzoru nad stanem zdrowia pracowników zawodowo narażonych na te czynniki z dnia 11

września 1996 r. Dz. U. nr 121, poz. 571.

Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Socjalnej w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń

czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy z dnia 17 czerwca 1998 r. Dz. U. nr 79, poz. 513.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Zelazny Roger Amber Ksiąrze Chaosu tom 10
Teoria chaosu, teoria chaosu 10
Zelazny Roger AMBER 10 Książę Chaosu
Amber 10 Książę Chaosu
Zelazny Roger 10 Książę Chaosu
Zelazny Roger Amber 10 Książe Chaosu
Roger Zelazny 10 Książę Chaosu(1)
Zelazny Roger Amber 10 Ksiaze chaosu
10 Metody otrzymywania zwierzat transgenicznychid 10950 ppt
10 dźwigniaid 10541 ppt
wyklad 10 MNE
Kosci, kregoslup 28[1][1][1] 10 06 dla studentow
10 budowa i rozwój OUN
10 Hist BNid 10866 ppt
POKREWIEŃSTWO I INBRED 22 4 10

więcej podobnych podstron