Indicadores padrão para determinar os níveis de poeira no ar. Exemplo para determinar a concentração de poeira

O ar é aspirado durante 1 minuto a 20 l/min. O peso do filtro antes da amostragem era de 707,40 mg. , após amostragem - 708,3 mg. A temperatura do ar na sala é de 22°C, a pressão atmosférica é de 680 mmHg.

1. Vamos trazer o volume de ar aspirado pelo filtro para condições normais:

2. Concentração de poeira no ar:

Depois de calcular a concentração de poeira no ar, faça uma avaliação higiênica do conteúdo de poeira no ar, comparando-o com os requisitos da SN-245-71 sobre concentrações máximas de poeira permitidas no ar.

Objetivo do trabalho.

Instrumentos e equipamentos aplicáveis.

• 3. Protocolo de medição (ver Tabela 4), cálculo da concentração de poeira usando as fórmulas fornecidas, determinação da dispersão de poeira (ver Tabela 4).
• 4. Conclusões: avaliação higiênica níveis de poeira no ar e recomendações para melhorar as condições do ar ambiente.

Perguntas de controle

amostra de concentração de ar empoeirado

Classificação do pó de acordo com vários critérios.

Avaliação higiênica do teor de poeira no ar.

Impacto da poeira no corpo humano.

Doenças ocupacionais causadas pela exposição à poeira.

Concentrações máximas permitidas Substâncias nocivas no ar área de trabalho.

Classificação das substâncias nocivas por grau de exposição.

Concentrações máximas permitidas de emissões nocivas.

Métodos para determinar o teor de poeira.

9. Projeto de instrumentos para determinação da concentração de poeiras.

Instrumentos utilizados no método de contagem de análise de poeira.

Regras de amostragem para determinar o teor de poeira.

O estudo das poeiras industriais é de grande importância higiênica. Permite determinar as fontes e causas, constância ou frequência de formação de poeira, sua quantidade e características qualitativas, identificar a importância da poeira no desenvolvimento de doenças ocupacionais e justificar medidas preventivas.

Durante um estudo sanitário, são coletadas amostras de ar no local de trabalho, na zona de respiração do trabalhador, bem como a uma distância não superior a 1-1,5 m, a uma altura de 1,5 m do chão (solo), levando em consideração o momentos de maior formação de poeira. Ao avaliar a eficácia dos dispositivos de remoção de poeira, são coletadas amostras de ar no momento da operação ou desligamento da ventilação ou no duto de ar antes e depois do filtro.

Periódico O controle higiênico envolve medição única de curto prazo da concentração de poeira. Constante o controle é realizado por meio de dispositivos e sistemas automáticos ou coletores de pó individuais. Em desenvolvimento sistemas automáticos Com transmissão remota informações e controle automático de equipamentos de controle de poeira. Os medidores de poeira Express são dispositivos portáteis que medem a concentração de poeira durante um período de até 5 minutos.

Instrumentos, equipamentos e dispositivos, utilizados no controle de poeira na produção: aspirador, amostrador automático, medidor de concentração de radioisótopos, dosímetro individual de poeira, amostrador individual, dispositivos de amostragem.

Deslocar concentrações médias - esta é a concentração de aerossol determinada com base nos resultados da amostragem na zona de respiração dos trabalhadores ou na área de trabalho por um período não< 75% продолжительности смены (при основных и вспомогательных технологических операциях, перерывах в работе). Эти концентрации определяются в соответствии с периодичностью медицинских осмотров, а также при изменении технологического процесса, санитарно-технических устройств. Полученные данные обрабатываются графоаналитическим и расчетным методами.

Determinação do teor de poeira no ar pelo método do peso (gravimetria).

O método é preciso e objetivo. Um certo volume de ar é sugado pelo filtro analítico e a massa de toda a poeira é calculada com base no ganho de peso do filtro. Para absorver os aerossóis do ar, são utilizados filtros feitos de fibras finas - filtros analíticos de aerossóis (AFA) feitos de tecido. Os filtros AFA têm alta capacidade de retenção e retêm quase completamente os aerossóis. Eles produzem filtros AFA analíticos redondos de diversas marcas e cartuchos padrão especiais (allonges) nos quais os filtros são inseridos. Usado para amostragem de ar aspiradores. Um aspirador elétrico consiste em um soprador, um motor elétrico e reômetros para determinar a taxa de sucção do ar. Com a ajuda de aspiradores elétricos, várias amostras podem ser coletadas simultaneamente a uma velocidade de até 20 l/min, mas várias amostras podem ser coletadas a uma velocidade de até 20 l/min. Na ausência de uma fonte de eletricidade ou em condições explosivas (minas), várias empresas químicas utilizam ejetor aspirador. Com base nas metas estabelecidas durante o estudo, é definida a duração da amostragem de ar. O ganho de peso do filtro deve ser de pelo menos 1-5 mg e não superior a 25-50 mg.

Método de contagem (koniométrico) usado com menos frequência do que o peso. Os indicadores de contagem ao avaliar o teor de poeira são expressos pelo número de partículas de poeira em 1 cm 3 de ar. Neste caso, o grau de dispersão do pó é determinado por meio de um microscópio. Para caracterizar a dispersão do pó, determine a porcentagem de partículas com tamanhos de até 2 mícrons, 2-5 mícrons, 6-10 mícrons e mais de 10 mícrons. O método mais comumente utilizado é a microscopia de filtros AFA limpos ou preparações preparadas usando o método de triagem ou sedimentação. Na triagem, a lâmina de vidro é colocada em um plano vertical; na deposição, ela é colocada em um plano horizontal; Após um certo período de tempo, uma lamínula é colocada sobre ela e examinada ao microscópio. O método de clarificação é realizado da seguinte forma: o filtro é colocado com sua superfície filtrante sobre uma lâmina de vidro e mantido por vários minutos sobre vapor de acetona aquecido em banho-maria. O tecido do filtro derrete e as partículas de poeira ficam fixadas no vidro. Em seguida, é realizada a microscopia do pó, utilizando um micrômetro de lente e um micrômetro de ocular. Pelo menos 100 partículas de poeira são contadas e seus tamanhos são determinados. Ao mesmo tempo, são descritas a morfologia das partículas de poeira, sua configuração e a natureza das bordas.

Trabalho independente dos alunos

Determinação do teor de poeira em uma sala de aula usando o método de peso.

1. Prepare um aspirador elétrico para coletar amostras de poeira.
2. Prepare filtros para uso. Pese o filtro em uma balança de torção, coloque-o em um porta-papel, onde anote o peso do filtro.
3. Insira os filtros nos alongadores e use um tubo de borracha para conectá-los ao aspirador (duas amostras paralelas).
4. Designe pontos de amostragem de ar levando em consideração a determinação do teor de poeira no ar.
5. Meça e registre a temperatura do ar interno e a pressão atmosférica.
6. Conecte o aspirador elétrico à fonte de alimentação.
7. Coloque um tripé com filtros horizontalmente
   avião no local onde a amostra de poeira foi coletada.
8. Ligue o aspirador elétrico, ajuste a velocidade de extração de ar (ao longo da borda superior da bóia do reômetro), ajuste-a para 15 l/min.
9. A duração da amostragem de ar é de pelo menos 30 minutos.

10. Após coletar amostras de ar, desligue o aspirador elétrico, pese os filtros e registre o tempo de amostragem de poeira.

11. Determine o ganho de peso do filtro (DQ). Da massa do filtro após a retirada da amostra (Q), subtrai-se a massa inicial (Q 0): DQ = Q – Q 0 .

12. Determine o volume de ar retirado durante a amostragem (a uma determinada temperatura): V t = vt,

onde v é a velocidade de extração do ar, l/min; t - tempo de extração de ar,

13. O volume de ar aspirado durante a amostragem é reduzido às condições normais:

V 0 = Vt 273B

(273 + t) 760

onde t é a temperatura do ar na sala, °C;

B - pressão barométrica no momento da amostragem, mm. Hg Arte.

14. Determine a concentração em peso de poeira:

X = ∆Q 1000 mg/m3.

v Elaborar uma conclusão sobre a conformidade dos níveis de poeira com os requisitos sanitários.

Tarefa situacional

Na fundição do local de trabalho do cortador, o teor de poeira do ar é de 30 mg/m 3, com teor de dióxido de silício livre de 70%. A ventilação exaustora local apresenta-se em forma de grade de mesa.

Foi realizado exame médico ao trabalhador S, helicóptero de profissão, 45 anos de idade, experiência profissional na oficina 10 anos. Queixava-se de tosse sem expectoração, falta de ar aos esforços físicos. A percussão detectou som pulmonar com tonalidade em forma de caixa, principalmente nas partes inferiores dos pulmões. A respiração é difícil com chiado seco. A radiografia revelou: os campos pulmonares são moderadamente enfisematosos, o padrão pulmonar é deformado principalmente nas partes inferiores dos pulmões, contra as quais são identificadas formações nodulares isoladas.

Questões:

Indicar atividades recreativas.

Exemplo de resposta:

As condições de trabalho são desfavoráveis. Isto é indicado por: exceder em 15 vezes a concentração máxima permitida de dióxido de silício livre, ventilação ineficaz.

O trabalhador tem silicose estágio I.

É necessária a implementação de medidas tecnológicas sanitárias, médicas e preventivas que visem a redução dos níveis de poeira nesta produção.

PROTOCOLO para pesquisa e avaliação do teor de poeira atmosférica

EM __

nome das instalações, área

Data e hora da pesquisa _______________________________________________

Peso inicial do filtro _____________________________________________

3. Peso do filtro após aspiração _____________________________________________

4. Volume de ar aspirado ___________________________________

Volume de ar reduzido às condições normais

__________________________________________________________________

Concentração de poeira no ar ___________________________________ mg/m3

CONCLUSÃO: indicar se o teor de poeira detectado excede sua concentração máxima permitida para o ar na área de trabalho (para poeira não tóxica ou levando em consideração a composição química) _____________________________________

Determine a dispersão de poeira medindo o tamanho das partículas de poeira

_____________________________________________________________

10. Conclusão sobre dispersão de poeira ______________________________

_____________________________________________________________

Perguntas de controle:

Classificação de poeira industrial.

Características físico-químicas aerossóis industriais.

O significado etiológico da poeira no desenvolvimento de diversas doenças.

Como são classificadas as pneumoconioses?

Que medidas de saúde são tomadas para prevenir doenças causadas pela poeira?

Caracterizar o método de peso para avaliação de poeira industrial.

Descrever o método de contagem para avaliação de poeira industrial.

Testes de controle e treinamento:

1. A taxa de sedimentação do aerossol depende de:

a) carga elétrica;

b) consistência;

d) gravidade específica.

2. Os aerossóis de desintegração geralmente assumem a forma:

a) cristais;

b) esférico;

c) caroços.

3. Os mais patogênicos para o tecido pulmonar são os aerossóis com tamanhos de partículas:

a) 0,3-0,4 mícrons;

b) 1-2 a 5 mícrons;

c) mais de 5 mícrons.

4. Qual das pneumoconioses citadas ocorre devido à exposição a poeiras orgânicas?

a) siderose;

b) bissinose;

c) silicose;

d) asbestose.

5. As principais alterações na imagem radiográfica na silicose:

a) fortalecimento e deformação do padrão pulmonar;

b) pequenas formações nodulares;

c) compactação das raízes dos pulmões;

d) raízes “cortadas” dos pulmões;

e) fibrose.

6. A agressividade da poeira aumenta com alto teor:

a) amianto;

b) pó de carvão;

c) talco;

d) dióxido de silício livre.

7. O paciente queixa-se de tosse, falta de ar, dor no peito, fraqueza. Nos pulmões: enfisema, bronquite, pleurisia seca. Raio X – fenômenos de esclerose intersticial. Que doença profissional causa estes fenómenos?

a) asbestose;

b) antracose;

c) silicose.

8. Com um quadro morfológico nos pulmões, a forma nodular da pneumosclerose é característica de:

a) talco;

b) siderose;

c) silicose;

d) asbestose.

9. Quais são as medidas mais radicais no combate ao pó?

a) técnico;

b) sanitário e técnico;

c) médica e preventiva.

10. Dispositivos individuais de proteção respiratória contra poeira:

a) filtrar máscaras de gases;

b) máscaras de gás de mangueira;

c) ataduras de gaze;

d) respiradores.

Trabalho prático

Instalações de produção

Objetivo do trabalho: determinação da concentração de poeira no ar pelo método do peso e avaliação sanitária do teor de poeira no ambiente de produção.

Conceitos e definições básicas

Pó chamado de sistema disperso que consiste em minúsculas partículas sólidas suspensas em um ambiente gasoso (aerossol) ou sedimentadas (aerogel).

A poeira é dividida em atmosférica e industrial. As fontes de formação de poeira industrial são processos tecnológicos E equipamento de produção associado à retificação (trituração, retificação, corte) e processamento superficial de materiais (retificação, polimento, remoção, etc.), transporte, movimentação e embalagem de materiais triturados, etc. A poeira atmosférica inclui industrial (poluição ar atmosférico emissões de empresas industriais) e naturais, ocorrendo durante o intemperismo pedras, erupções vulcânicas, incêndios, erosão eólica de terras aráveis, poeiras de origem cósmica e biológica (pólen de plantas, esporos, microrganismos). As empresas industriais que emitem partículas de poeira na atmosfera incluem empresas de metalurgia ferrosa, engenharia de energia térmica, química, refino de petróleo, industrial materiais de construção e etc.

Padrões de higiene GN 2.2.5.686–98 “Concentrações máximas permitidas (MPC) de substâncias nocivas no ar da área de trabalho” e GOST 12.1.005–88 “SSBT. Requisitos sanitários e higiênicos gerais para o ar da área de trabalho” estabelecem concentrações máximas permitidas para mais de 800 substâncias diferentes (em mg/m3). MPC de substâncias nocivas no ar de uma área de trabalho é considerada uma concentração tal que, durante o trabalho diário de 8 horas ou outra duração, mas não mais de 41 horas por semana, durante todo o período de trabalho, não pode causar doenças ou problemas de saúde detectado por métodos modernos de pesquisa no processo de trabalho ou no longo prazo da vida das gerações atuais e subsequentes. Em A Tabela 1 mostra as concentrações máximas permitidas de substâncias no ar da área de trabalho.

O pó é classificado de acordo com os seguintes critérios: tipo de substância que compõe as partículas, grau de dispersão (trituração), grau de efeitos nocivos ao corpo humano, risco de explosão e incêndio.

Com base na sua origem, a poeira é dividida em três subgrupos principais:

1. Orgânico:

Natural (origem vegetal - madeira, algodão e origem animal - osso, lã);

Artificiais (pó de plásticos, borracha, resinas, corantes e outras substâncias sintéticas).

2. Inorgânico:

Metal (aço, cobre, chumbo);

Mineral (areia, cal, cimento).

3. Misto.

Com base na dispersão, a poeira é dividida em três grupos:

1) visível (tamanhos de partículas superiores a 10 mícrons);

2) microscópico (0,25-10 mícrons);

3) ultramicroscópico (menos de 0,25 mícron).

O perigo da poeira aumenta à medida que o tamanho das partículas de poeira diminui, uma vez que essa poeira permanece por mais tempo na forma de aerossol no ar e penetra mais profundamente nos canais pulmonares.

Os efeitos nocivos do pó no corpo humano dependem do grau de pó no ar, caracterizado pela concentração (mg/m3), e de diversas propriedades do pó: composição química, solubilidade, dispersidade, formato das partículas e capacidade de adsorção. Com base no seu efeito no corpo, a poeira é dividida em tóxica e não tóxica.

A poeira entra no corpo humano de três maneiras: através do sistema respiratório, trato gastrointestinal e pele.

Dependendo da composição, a poeira pode ter os seguintes efeitos no corpo:

1. Efeito fibrogênico - o tecido conjuntivo cresce nos pulmões, perturbando a estrutura e funções normais do órgão (quartzo, rocha).

2. Efeito irritante no trato respiratório superior, mucosa dos olhos, pele (calcária, fibra de vidro).

3. Efeito tóxico - poeiras tóxicas, dissolvendo-se no meio biológico do corpo, causam envenenamento (chumbo, arsênico).

4. Efeito alérgico (lã, sintético).

5. Ação biológica (microrganismos, esporos).

6. Efeito cancerígeno (fuligem, amianto).

7. Efeito ionizante (urânio, pó de rádio).

Partículas de poeira variando em tamanho de 0,1 a 10 mícrons penetram profundamente nos pulmões. Os menores são exalados de volta e os maiores se depositam nas mucosas da cavidade nasal, faringe, traquéia e são expelidos com muco ao tossir e espirrar. Parte da poeira fica retida no nariz e na nasofaringe e, junto com a saliva e o muco, entra nos órgãos digestivos. Quando inaladas, partículas menores e não sedimentadas de poeira penetram no trato respiratório profundo, até o tecido pulmonar. Partículas não superiores a 7 mícrons ficam retidas nos pulmões. Quando a poeira entra no trato respiratório, pode causar doenças ocupacionais - pneumoconiose (limitação da superfície respiratória dos pulmões e alterações em todo o corpo humano), bronquite crônica, doenças da parte superior trato respiratório. A composição química das poeiras determina a natureza de certas doenças profissionais. Por exemplo, ao inalar pó de carvão, ocorre um tipo de pneumoconiose - antracose, altinose de alumínio, dióxido de silício livre SiO 2 - silicose, etc.

Quando a poeira entra na pele, ela penetra nas glândulas sebáceas e sudoríparas e perturba o sistema de termorregulação do corpo. A poeira não tóxica tem efeito irritante na pele, olhos, ouvidos, gengivas (aspereza, descamação, acne, verrugas de amianto, eczema, dermatite, conjuntivite, etc.).

A solubilidade da poeira depende de sua composição e área superficial específica (m 2 /kg), já a atividade química da poeira em relação ao corpo depende de área total superfícies. Açúcar, farinha e outros tipos de pó, que se dissolvem rapidamente no corpo, são eliminados sem causar muitos danos. A poeira insolúvel no corpo (vegetal, orgânica, etc.) permanece por muito tempo nas vias aéreas, levando em alguns casos ao desenvolvimento de anormalidades patológicas.

A forma das partículas de poeira afeta a estabilidade do aerossol no ar e seu comportamento no corpo. Partículas esféricas caem do ar mais rapidamente e penetram mais facilmente no tecido pulmonar. As partículas de poeira mais perigosas são aquelas com superfície irregular e espinhosa, pois podem causar lesões nos olhos, no tecido pulmonar e na pele.

As propriedades de adsorção do pó dependem da dispersão e da área superficial total. A poeira pode ser portadora de micróbios, fungos e ácaros.

As poeiras também podem adquirir carga elétrica devido à adsorção de íons do ar e como resultado do atrito das partículas no fluxo de poeira, o que aumenta seus efeitos nocivos. A poeira não metálica tem carga positiva e a poeira metálica tem carga negativa. Partículas com cargas opostas são atraídas umas pelas outras e se depositam no ar. Com a mesma carga, as partículas de poeira, repelindo-se, podem pairar no ar por muito tempo. As partículas carregadas permanecem nos pulmões por mais tempo do que as neutras, aumentando assim o perigo para o corpo.

Uma propriedade negativa de muitos tipos de poeira é a sua capacidade de inflamar e explodir. Dependendo do valor do limite inferior de inflamabilidade, as poeiras são divididas em explosivas e perigosas para incêndio. Pós com limite inferior ignição até 65 g/m 3 (enxofre, açúcar, farinha), risco de incêndio - poeira com limite inferior de inflamabilidade acima de 65 g/m 3 (tabaco, madeira, etc.).

Para proteção contra poeira na produção, é utilizado um complexo de medidas sanitário-higiênicas, técnicas, organizacionais e médico-biológicas. Os meios eficazes de proteção são: a introdução de mecanização e automação abrangentes das operações de produção com sistemas automáticos ou controle remoto e controle, vedação de equipamentos, instrumentos e comunicações, colocação de componentes e dispositivos perigosos fora das áreas de trabalho, substituição de métodos secos de processamento de materiais produtores de poeira por métodos úmidos, uso de sucção local de equipamentos e equipamentos, bloqueio automático de dispositivos de partida de equipamentos tecnológicos e sanitário-higiênicos, remoção de hidropoeira. Esses fundos referem-se a métodos gerais proteção dos trabalhadores e equipamentos contra poeira. Como fundos individuais Para proteção contra poeira, são utilizados respiradores, máscaras de gás, capacetes pneumáticos, máscaras pneumáticas, roupas impenetráveis ​​​​à prova de poeira, óculos de segurança, etc. A proteção do tempo, a irradiação ultravioleta em fotários, as inalações alcalinas, os exames médicos, a higiene pessoal e o uso de nutrição especial também desempenham um papel importante.

O ar da área de trabalho (espaço de até 2 m de altura acima do piso ou plataforma onde estão localizadas as residências permanentes e temporárias dos trabalhadores) é limpo das seguintes formas: quando os materiais quebram a seco, são instalados coletores para poeira suspensa no ar , é utilizado o transporte pneumático do produto resultante e é fornecida sucção ( aspiração) poeira de abrigos nos locais de sua formação. O vácuo criado durante a aspiração no abrigo conectado ao duto de ar ventilação de exaustão, não permite que ar contaminado entre no ar da área de trabalho. A exaustão dos equipamentos e aparelhos é realizada interligada ao dispositivo de partida do equipamento principal. Antes da liberação na atmosfera ou sala de trabalho o ar empoeirado é pré-limpo.

Um indicador importante do funcionamento do equipamento de remoção de poeira é o grau de purificação do ar:

Onde m 1 E m 2– teor de poeira no ar antes e depois da limpeza, respectivamente, mg/m3; V1 E V2– volume de ar antes e depois da limpeza, respectivamente, m3.

A purificação do ar a partir de poeira pode ser grossa (a poeira grossa é retida - tamanhos de partículas superiores a 100 mícrons), média (a poeira com tamanho de partícula inferior a 100 mícrons é retida e seu conteúdo final não deve ser superior a 100 mg/m3) e fino (poeira fina é retida (até 10 mícrons) com conteúdo final no ar dos sistemas de alimentação e recirculação de até 1 mg/m 3). O equipamento de remoção de poeira é dividido em coletores de pó E filtros. Os coletores de pó incluem câmaras de sedimentação de pó, ciclones simples e de bateria, coletores de pó inerciais e rotativos. Dependendo do princípio de operação, os filtros são classificados em elétricos, ultrassônicos, de óleo, de tecido, de bolsa, etc. (ver Fig. 2.1–2.3).

A	B

Arroz. 2.1. Câmaras de coleta de poeira:

A– simples; b– labiríntico

Arroz. 2.2. Diagrama do ciclone:

1 – tubo de entrada; 2 – parte inferior da parte cônica; 3 – tubo centrífugo

Arroz. 2.3. Elétrico ( A) e ultrassônico ( b) filtros:

1 – isolante; 2 – parede filtrante; 3 – eletrodo corona; 4 – aterramento;

5 – gerador de ultrassom; 6 – ciclone

Para determinar a qualidade do ar no local de trabalho, existem métodos de controle que se dividem em dois grupos: o primeiro - com separação da fase dispersa do aerossol (métodos de peso e contagem), o segundo - sem separação da fase dispersa do aerossol (métodos fotoelétrico, eletrométrico, de radiação e óptico). Os métodos mais comumente usados ​​são métodos de peso e contagem. Normalmente, na prática do controle de inspeção, é dada preferência ao método do peso.

Método de peso

O método do peso é o método mais higienicamente adequado para avaliar o teor de poeira no ar de uma área de trabalho. Constitui a base do atual sistema de normas de segurança ocupacional (OSS) como padrão. A essência do método é que um certo volume de ar carregado de poeira passa por um filtro altamente eficiente e a concentração de massa de poeira é calculada aumentando a massa e o volume do ar filtrado:

Onde Com– concentração mássica de poeiras, mg/m3; G n– massa de poeira depositada no filtro, mg; V 0– volume de ar filtrado reduzido às condições normais (temperatura 0 o C e pressão barométrica B 0= 760 mm Hg. Arte.), m 3.

, (2.2)

Onde P0, P– pressão barométrica, Pa, em condições normais e de operação, respectivamente ( P0= 101325 Pa, P= B×133,322 Pa); T– temperatura do ar no local de coleta de poeira, o C; V– volume de ar que passa pelo filtro à temperatura T e pressão EM,m 3 ,

Onde c– velocidade volumétrica de sucção do ar pelo filtro, l/min;
t– duração da amostragem, min.

Método de contagem

Várias indústrias exigem cada vez mais a limpeza do ar ambiente, por exemplo, para a fabricação de equipamentos eletrônicos, filmes e materiais fotográficos, suprimentos médicos, etc. Existem padrões departamentais de qualidade do ar que estabelecem concentrações máximas de poeira permitidas em indicadores de contagem, expressas como o número de partículas por litro ou por cm 3. O controle de poeira no ar, neste caso, é realizado pelo método de contagem. Sua essência está na separação preliminar do pó do ar e sua deposição em lâminas de vidro, seguida da contagem do número de partículas em microscópio. Dividindo o número calculado de partículas pelo volume de ar a partir do qual são depositadas, obtemos a concentração contável de poeira (partículas/l):

,

Onde K p– o número de campos de visão (células da grade) em 1 cm 2 da ocular do microscópio; n média– o número médio de partículas de poeira num campo de visão, determinado com base na contagem em cinco células diferentes; F– área da base do recipiente onde são depositadas as partículas de poeira, cm 2 ; V,h– volume e altura deste recipiente, respectivamente, cm 3 e cm.

Para determinar a concentração contável de poeira, são utilizados conímetros, compostos por um tubo umidificador, uma bomba de pistão, uma câmara receptora e uma lâmina de vidro, ultramicroscópios VDK em linha, dispositivos fotopulsos, etc. o tipo AZ-2M, que permite simultaneamente à medição da concentração contável determinar a composição dispersa do pó.

Informação relacionada.

AVALIAÇÃO DA CONTENÇÃO DE POEIRA NO AR DE UMA INSTITUIÇÃO DE EDUCAÇÃO E SEU TERRITÓRIO

Shatilov Evgeny

2º ano, PU No. 60, Kansk

Hartonen Marina Nikolaevna

supervisor científico, professor da segunda categoria, professor de química, biologia, mestre em ensino, escola profissional nº 60. Kansk

Fomina Snezhanna Valerievna

supervisor científico, professor da mais alta categoria, professor de educação física, supervisor Educação Física PU nº 60, Kansk

Introdução

A ecologia moderna é uma ciência que compreende os fundamentos da sustentabilidade da vida em todos os níveis da sua organização. Ecologia é base científica relações competentes entre sociedade e natureza, uso racional dos recursos naturais e, assim, manutenção da humanidade na Terra. Um dos problemas ambientais globais mais prementes é o problema da poluição. ambiente e, em particular, a atmosfera.

Objetivo: Estudo experimental de avaliação do teor de poeira atmosférica instituição educacional e seu território.

Objetivos: Estudar as características de funcionamento dos ecossistemas urbanos;

Estudo dos tipos de poluição;

Análise do teor de poeira no ar em uma instituição de ensino e em seu território

Objeto: Instituição de ensino Escola vocacional Nº 60 Kansk, Território de Krasnoyarsk e seu território

Assunto: Folhas de árvores e salas de aula

Características dos ecossistemas urbanos.

Características palco moderno desenvolvimento social são crescimento rápido cidades e um aumento no número de pessoas que vivem nelas. O processo de crescimento das cidades, da população urbana, do aumento do papel das cidades, do estilo de vida urbano generalizado é chamado de urbanização (do latim urbos - cidade). Uma nova área do conhecimento científico estuda o ambiente urbano, seus principais componentes e os fatores que os influenciam, a história de sua formação - ecologia urbana, ou ecologia urbana. Os sistemas urbanos são sistemas abertos, probabilísticos e controláveis. Recurso importante sistemas urbanos é o seu antropocentrismo. O famoso ecologista N.F. Reimers escreveu: “É necessário recorrer ao homem e salvar a Terra do nosso próprio zelo. O próprio objetivo do desenvolvimento mudou. Até recentemente, parecia que bastava alimentar uma pessoa e torná-la rica. Agora acontece que para viver muito e não adoecer isso não basta. Também precisamos de um ambiente de vida favorável. Entrar em contato com a pessoa levou a nova forma antropocentrismo - antropocentrismo. Finalmente o último, e componente mais importante sistemas urbanos - população como resultado da atividade transformadora ativa da humanidade, um novo ambiente ecológico com alta concentração de fatores antrópicos. Um dos problemas agudos dessas comunidades urbanas é a poluição ambiental.

A poluição como um dos problemas do ecossistema urbano.

Tipos de poluição.

De acordo com a definição de um dos principais ecologistas da Rússia, N.F. Reimers, a poluição ambiental é a introdução ou ocorrência de novos fatores físicos, químicos, informativos ou biológicos, geralmente atípicos, no meio ambiente, ou um excesso do nível natural desses fatores no meio ambiente, levando a consequências negativas. Existem muitos tipos de poluição. TELEVISÃO. Stadnitsky e A.I. Rodionov distingue os seguintes tipos de poluição do ecossistema: paramétrica, biocenótica, estacionária-destrutiva. ingrediente.

Poluição por poeira como um negativo fator ambiental.

A poeira atmosférica é o fator ambiental mais importante que nos acompanha em todos os lugares. A poeira são pequenos corpos sólidos de origem orgânica ou mineral. Não há poeira inofensiva. O perigo ambiental da poeira para os seres humanos é determinado pela sua natureza e concentração no ar. A poeira pode ser dividida em duas grandes grupos: fino, grosseiro. É muito importante poder avaliar a qualidade do ar pelo teor de poeira nele contido e apresentar seu perigo ambiental. Por isso, decidi estudar o teor de poeira do ar no território da instituição de ensino e nas dependências da nossa escola.

Parte prática.

Estudando o grau de poeira do ar em diversos locais da instituição de ensino

Para fazer o trabalho eu precisava de um filme adesivo transparente.

Coletei folhas de diferentes partes da instituição de ensino e em diferentes alturas:

Tabela 1.

Locais de coleta de amostras

Apliquei uma película adesiva transparente na superfície das folhas. Depois retirei o filme das folhas junto com uma camada de pó e colei em uma folha de papel branco. Comparei as impressões entre si. As amostras foram organizadas de acordo com o grau de contaminação, começando pelo maior. Recebi os seguintes resultados:

Mesa 2.

Resultados de contaminação de amostras

Os dados iniciais para o cálculo são:

Composição mineralógica do pó;

As principais propriedades do pó são densidade (a granel e verdadeira), coagulação, molhabilidade, pegajosidade, abrasividade, especificidade resistência elétrica;

Propriedades do fluxo de gás – temperatura, densidade, viscosidade cinemática ou dinâmica;

A concentração inicial de poeira no local de sua formação;

Composição dispersa do pó, ou seja, o conteúdo das frações por “resíduos parciais” ou por “passagens completas”.

Sequência de cálculo:

1. De acordo com GOST 12.2.043-80, existem cinco grupos principais de classificação de aerossóis:

I - pó muito grosso;

II - poeira grossa (por exemplo, areia para morteiros de acordo com GOST 8736-77); ,

III - pó médio-fino (por exemplo, cimento);

IV - pó fino (por exemplo, quartzo moído conforme GOST 9077-82);

V - pó muito fino.

O grupo de classificação das poeiras é determinado pelo nomograma (Fig. 4.1). Para usar o nomograma, você deve ter os resultados de uma análise de peneira de poeira. A composição dispersa é determinada por “passagens completas”. Os pontos correspondentes ao conteúdo das cinco primeiras frações são plotados no nomograma e, conectando-os, obtemos uma linha que indica o grupo de classificação.

Tabela 4.1

Tabela 4.2

Exemplo. Determine o grupo de classificação da poeira se, segundo dados experimentais, possuir a seguinte composição dispersa:

Tamanho de partícula, mícrons.....< 5 5-10 10-20 20-40 40-60 60

Solução: Calculamos a composição dispersa da poeira usando “passagens completas”:

Tamanho de partícula, mícrons.................<5 <10 <20 <40 <60

Traçamos os pontos correspondentes ao conteúdo das cinco primeiras frações em “passagens completas” no nomograma (Fig. 4.1) e, conectando-os, obtemos uma linha localizada na zona III. Portanto, esta poeira pertence ao grupo de classificação III. Distribuição de dispersão de partículas além do intervalo 5 60 mícrons. Ao avaliar a dispersão de poeira, esta área não é levada em consideração.

Nos casos em que o gráfico da composição fracionária do aerossol, traçado no nomograma de classificação, ultrapassa os limites das zonas, a poeira é atribuída ao grupo de classificação da zona mais alta.

2. Todas as poeiras dos grupos de dispersão IV e V são praticamente classificadas como poeiras altamente aglomerantes, e as poeiras do grupo III são classificadas como moderadamente aglomerantes. Na tabela 4.1 apresenta as características do pó em termos de adesão.

3. Partículas mais finas que 10 mícrons, especialmente mais finas que 5 mícrons, tendem a se tornar não molháveis ​​(hidrofóbicas), independentemente da sua composição.

4. Na prática de ventilação, consideram-se poeiras explosivas os aerossóis cujo limite inferior de concentração de propagação da chama seja inferior a 65 g/m3. As poeiras com limite inferior superior a 65 g/m 3 são consideradas inflamáveis.

5. Utilizando o mapa tecnológico da produção, oficina, local, é traçado um diagrama do sistema de aspiração (Fig. 4.2), página 243. O procedimento para cálculo de dutos de ar para sistemas de aspiração é apresentado na obra.

6. O tipo de ventilador de poeira é selecionado. As características do ventilador são mostradas na Fig. 4.3 e no Diretório e . Para fazer isso, são determinados o fluxo de ar necessário Q e a perda de pressão na rede P.

6.1. O volume de ar deve ser determinado usando as fórmulas da tabela. 11, 10 e as tabelas fornecidas no trabalho, como a soma que é a soma do volume de ar trazido para dentro do abrigo pelo material que entra (Q e) e o volume (Q n) aspirado pelas fugas do abrigo para evitar que a poeira entre na sala:

Q = Q e + Q n, m 3 /h

Concentração de aerossóis nas emissões atmosféricas de exaustão a uma vazão de ar superior a 15.000 m 3 /h:

Сх = 100 R, mg/m 3, (4.1)

R é o coeficiente obtido em função da concentração máxima permitida (MPC) de aerossóis no ar da área de trabalho das instalações industriais, de acordo com GOST 12.1.005 - 88, mg/m 3:

MPC........................ Até 2 2-4 4-6 6-10

R ........................... 0,3 0,6 0,8 1,0

A concentração de aerossóis em emissões com volume inferior a 15 mil m3, tendo em conta o menor impacto na poluição atmosférica, pode ser considerada ligeiramente superior de acordo com a fórmula

C x =(160 - 4 Q) R, mg/m 3, (4.2)

Q - volume de emissão, mil m3.

A concentração calculada através destas fórmulas é verificada face à condição de que, em resultado da dispersão da emissão na atmosfera, a concentração de aerossóis, tendo em conta a poluição atmosférica de fundo, não exceda:

a) na camada superficial da atmosfera de áreas povoadas - concentrações especificadas em SN 245-71, mas não superiores à concentração máxima permitida para áreas povoadas;

b) no ar que entra em edifícios e estruturas industriais e auxiliares através das aberturas de entrada dos sistemas de ventilação de alimentação e através das aberturas - 30% da concentração máxima permitida dos mesmos aerossóis, na área de trabalho das instalações - conforme GOST 12.1.005-88. A emissão bruta de cada fonte não deve ultrapassar o limite máximo permitido para ela estabelecido.

Se a quantidade de poeira gerada for conhecida (M, mg/h), então o desempenho necessário do ventilador pode ser determinado como:

Q = M / (C pr - C uh) ,

Cpr - concentração de poeira no ar fornecido, mg/m3;

Cx é a concentração de poeira no ar de exaustão.

6.2. As perdas de pressão da rede são determinadas pela fórmula:

P = P tr L + P m, Pa,

P tr - perda de pressão específica por atrito por 1 metro linear de duto de ar, Pa;

L - comprimento da seção do duto de ar, m;

Р m - perda de pressão devido à resistência local, Pa.

A tabela de cálculo da rede de dutos de ar para sistemas de aspiração é apresentada na obra.

A perda específica de pressão devido ao atrito para dutos de ar redondos é determinada pela fórmula:

R tr = (λ/d)·(V 2 ·ρ/2)

λ - coeficiente de resistência ao atrito;

d - diâmetro do duto de ar, m;

V - velocidade do ar no duto, m/seg;

ρ - densidade do ar, kg/m3;

V 2 ·ρ/2 - velocidade (dinâmica) pressão do ar, Pa.

Os valores de λ/d devem ser tomados conforme tabela. 22h56.

Para dutos de ar retangulares, o valor d é considerado o diâmetro equivalente d., de tais dutos de ar redondos, que na mesma velocidade têm a mesma perda de pressão por atrito que os dutos de ar retangulares:

d e = 2ab/(uma + b), m,

aeb - dimensões das paredes de um duto de ar retangular, m.

A perda de pressão devido à resistência local é determinada pela fórmula:

P m = eζ (V 2 ρ/2), Pa,

ζ é a soma dos coeficientes de resistência locais.

Os coeficientes de resistência local são apresentados nas tabelas do Capítulo. 22.

Um exemplo de cálculo de perdas de pressão em uma rede de dutos de ar é dado na Tabela. 22h58.

6.3. Para determinar a área da seção transversal dos dutos de ar, devem ser utilizadas as velocidades do ar recomendadas, que são fornecidas na tabela. 22h57.

A seção transversal dos dutos de ar deve garantir uma velocidade do ar não inferior à permitida para este tipo de poeira:

V = 1,3·(ρm) 1/3,

ρ m - massa volumétrica do material, kg/m 3

Ao elevar impurezas mecânicas a uma altura, as fórmulas (22.16), (22.17) devem ser levadas em consideração.

7. Com base no fluxo de ar e na perda de pressão, selecionamos o tipo e a quantidade do ventilador necessário (Fig. 4.3), utilizando as características dos ventiladores de pó, que também são fornecidas nos anexos do Diretório.

8. Seleção e cálculo de coletores de pó.

Os coletores de pó usados ​​para limpar o ar de partículas de aerossol são divididos em 5 classes (Tabela 4.2).

Os coletores de pó Classe 1 são caracterizados pelo alto consumo de energia (coletores de pó Venturi de alta pressão), complexidade e alto custo de operação (precipitadores eletrostáticos de campos múltiplos, filtros de mangas, etc.)

Na tabela 4.2 indica os limites de eficiência dos coletores de pó de cada classe com base na classificação dos aerossóis conforme Fig. 4.1. O primeiro dos valores de eficiência refere-se ao limite inferior da zona correspondente, o segundo - ao superior. A eficiência é calculada com base nas condições de separação do ar apenas de partículas praticamente completamente (efetivamente) capturadas, cujo tamanho está indicado na tabela. 4.2. A eficiência real dos coletores de pó é maior devido à captura parcial de partículas de tamanho menor que as indicadas na tabela. 4.2.

9. A perda de pressão no coletor de pó é calculada. Eles são encontrados como um componente da pressão da velocidade, ou seja:

Р n = ζ n ·(ρ g ·V 2/2),

ζ n - coeficiente de resistência local do coletor de pó;

Para estimar aproximadamente o valor da resistência (perda de pressão) de vários coletores de pó, você pode usar os dados fornecidos na Tabela. 4.3.

Uma seleção detalhada do tipo de coletor de pó é fornecida no Capítulo. 4.

Ao determinar a perda de pressão em um ciclone ζ n = ζ c, o valor de ζ c é determinado pela fórmula:

ζ c = k 1 k 2 ζ o + Δζ o

k 1 - coeficiente em função do diâmetro do ciclone (Tabela 4.4);

k 2 - coeficiente de poeira do ar (Tabela 4.5);

ζ o - coeficiente de resistência local do ciclone D=500 mm (Tabela 4.6);

Δζ o - coeficiente dependente da disposição adotada do grupo de ciclones (Tabela 4.7); para ciclones únicos Δζ o = 0.

10. As principais dimensões do coletor de pó selecionado são calculadas. Eles são determinados em função do desempenho do ventilador selecionado - (Q, m 3 / h) e das velocidades ideais para este tipo de coletor de pó:

Assim, para ciclones, o diâmetro ideal é determinado pela fórmula:

D = 0,94·(Q 2 - ρ g ζ c /P c) 1/2,

ζ - coeficiente de resistência local do ciclone;

P c - perda de pressão no ciclone;

ρ g - densidade do fluxo de gás.

O diâmetro do ciclone também pode ser encontrado a partir da área da seção transversal do ciclone (F), que é definida como:

F = Q/V o, m 3

Vo - velocidade do ar (Tabela 4.6), m/s.

Conhecendo o diâmetro do ciclone D, são determinadas as principais dimensões do coletor de pó:

Dout = D·0,59,

D out - diâmetro do tubo de escape.

Dimensões de entrada:

a x b = D 0,26 x D 1,11

Altura total H = D 4,26

11. O coeficiente de purificação do ar da poeira é determinado:

h = ΔM/M 1 = M 1 - M 2 /M 1 = 1 - M 2 /M 1,

M 1 e M 2 - respectivamente, a quantidade de pó que entra e sai do separador de pó;

ΔM é a quantidade de poeira coletada.

Tabela 4.3

Tabela 4.4

Fator de correção k 1

Tabela 4.5

Fator de correção k 2

Tabela 4.6

Coeficientes de resistência local de ciclones com diâmetro de 500 mm e velocidades de ar ideais

Tabela 4.7

Coeficiente Δζ o

LITERATURA

1. Manual do Designer. Parte 3. Ventilação e ar condicionado. Livro 1. M.: Stroyizdat, 1992.

2. Manual do Designer. Parte 3. Ventilação e ar condicionado. Livro 2. M.: Stroyizdat, 1992.

3. Manual do Designer. Ventilação e ar condicionado. Sob a direção geral de I. G. Staroverov. M.: Stroizdat, 1969.

4. GOST 12.2.43-80.

5. GOST 12.01.005-88. Requisitos sanitários e higiênicos gerais para o ar na área de trabalho.

6. Normas sanitárias para projeto de empreendimentos industriais. (SN 245-71), M.: Stroyizdat, 1971.

7. Titov V.P. e outros. Elaboração de cursos e diplomas sobre ventilação de edifícios civis e industriais. M.: Stroizdat, 1985.