Пыль

Пыль

Пыль различного происхождения:

Зерновая:
- ПДКр.з.=4 мг/м³
- ПДКм.р.=0,5 мг/м³
- ПДКс.с.=0,15 мг/м³
- Класс опасности - 3 (Умеренно опасные вещества)
Мучная, древесная и т.п.:
- ПДКр.з.=6 мг/м³
- ПДКм.р.=1 мг/м³
- ПДКс.с.=0,4 мг/м³
- Класс опасности - 4 (Малоопасные вещества)
Хлопчатобумажная, льняная, шерстяная, пуховая:
- ПДКр.з.=2 мг/м³
- ПДКм.р.=0,2 мг/м³
- ПДКс.с.=0,05 мг/м³
- Класс опасности - 3 (Умеренно опасные вещества)
Цементная, известняковая, меловая, песчаная, глиняная, зола:
- ПДКр.з.=4 мг/м³
- ПДКм.р.=0,3 мг/м³
- ПДКс.с.=0,1 мг/м³
- Класс опасности - 3 (Умеренно опасные вещества)

Пыль выбросов табачных фабрик с содержанием никотина до 2,7%
- ПДКм.р. =0,0008 мг/м³
- ПДКс.с. =0,0004 мг/м³
- Класс опасности - 4 (Малоопасные вещества)

Пыль полиметаллическая с содержанием свинца до 1% (асбестовая относится к тому же классу опасности)
- ПДКр.з.=0,005 мг/м³
- ПДКм.р.=не допускается
- ПДКс.с.=0,0001 мг/м³
- Класс опасности - 1 (Чрезвычайно опасные вещества)

Пыль

Отдельно хочется сказать пару слов о пыли. Да-да, о самой обычной вездесущей пыли. Вы знали, что она канцероген группы 1 и для неё существуют вполне определённые Предельно Допустимые Концентрации?

Почему пыль это важно? Почему вопросам контроля пыли в мире уделяется столько внимания?

Пыль, это мелкие твёрдые частицы органического или минерального происхождения. К пыли относят частицы среднего диаметра от долей микрона и до максимального - 0,1 мм. Взвешенные в воздухе твердые частицы менее 0,1 мк называют дымом. Частицы более 0,1мм переводят материал в разряд песка, который имеет размеры от 0,1 до 5 мм. Пылинки размером менее 10 мкм постоянно плавают в воздухе, частицы от 10 до 50 мкм оседают постепенно, а более крупные - осаждаются практически сразу. Под действием влаги пыль обычно превращается в грязь.

По происхождению пыль делится на земную и космическую, естественную и искусственную, минеральную и органическую, растительную и животную, производственную, коммунально-бытовую и др. До 75% всего количества пыли, находящейся в атмосфере, состоит из неорганических веществ. Главными источниками пыли являются процессы выветривания горных пород и почвенного покрова, различные растения, живые и мертвые организмы и их остатки; пыль образуется на пожарищах и т. д. Ряд ингредиентов органической пыли, например пыльца растений и цветков, споры, грибки, плесени, микроорганизмы и др., могут служить аллергенами и при вдыхании вызывать у отдельных лиц аллергические заболевания.

В городах главными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются: пыль промышленных предприятий и котельных, выбрасывающих через дымовые трубы золу, копоть, продукты неполного сгорания топлива в виде сажи и адсорбированных на ней смолистых веществ, содержащих 3,4-бензпирен; уличная пыль, поднимающаяся в воздух при движении людей и особенно транспорта. Запыленный воздух ухудшает климатические условия, уменьшает солнечную освещенность.

Влияний пыль оказывает множество, но практически все носят негативный характер. Наибольшую опасность представляют частички пыли в 10 микрон (PM10) и менее. Как при ингаляции в поликлинике или дома, лекарственное средство распыляется на капельки как раз таких размеров (порядка 2-10 микрон, в зависимости от типа ингалятора), что обеспечивает проникновение этих лекарственных средств очень глубоко в организм, а иногда прямо в кровь. Никакого отличия нет при вдыхании воздуха, насыщенного пылью, только вместо лекарственных средств в организм попадает все что угодно, тяжёлые металлы, сажа с не догоревшими нефтепродуктами, микробы...

Частицы пыли сорбируют на своей поверхности различные газы, пары, радиоактивные вещества, микроорганизмы, ионы и свободные радикалы (последние обладают весьма высокой химической активностью и усиливают вредное действие пыли на организм). Пыль становится особенно опасной, когда на ее частицах адсорбируются токсические и радиоактивные вещества, патогенные микроорганизмы и вирусы.

В нашем обществе влиянию пыли на здоровье уделяется минимум внимания, впрочем как и экологии вообще. Однако множество исследований было проведено в Европе и США. Одно из последних было проведено в интервале 2002 - 2004 в 13 городах Италии. Значение пыли PM10 были в пределах от 26.3 мкг/м³ до 61.1 мкг/м³. Количество смертей вызванных содержанием пыли с концентрациями свыше 20 мкг/м³ составило 8220 в год, или 9% от общего числа смертей (исключая несчастные случаи), для жителей старше 30 лет. В основном это смерть от рака лёгких (742 случая в год), инфаркта (2562), инсульта (329). А так же сердечно сосудистые заболевания и заболевания органов дыхания.
Подробный отчёт на английском языке доступен здесь.
В данном случае важно сказать, что в России появился документ "Дополнение № 8 к ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населённых мест»" согласно которому допустимая среднесуточная концентрация пыли фракции PM10 составляет 60 мкг/м³. Согласно Директиве ЕС 2008/50/ЕС в Европе среднесуточная ПДК РМ10 50 мкг/м³ с допуском, что в течение примерно 35 дней в году может быть до 75 мкг/м³. В Германии всё строже: для PM10 - лимит 40 мкг/м³, с допуском 35 дней в году - 50 - мкг/м³.
А в Литве, помимо данных, существуют такие рекомендации: при концентрациях PM10 в диапазоне от 51 до 100 не рекомендуется активный отдых на воздухе, и пользоваться собственным автотранспортом (чтобы еще больше не увеличивать концентрацию пыли). Даже в диапазоне от 31 до 51 - детям, пожилым людям предлагается избегать длительной ходьбы вдоль дорог с оживленным транспортным движением.

В органах дыхания задерживается от 40 до 80% пыли в зависимости от степени дисперсности. Наибольшее количество пыли, проникающей в легочные альвеолы, имеет размеры от 0,1 до 10мк. Выдыхаемый воздух содержит 5 - 10% пылевых частиц, остальная пыль частично выводится наружу мерцательным эпителием, а большая ее часть заглатывается и попадает в желудочно-кишечный тракт. Пыль раздражает кожу, органы зрения и слуха. Длительное дыхание в запыленном воздухе может привести к учащению заболеваний (в частности, органов дыхания), особенно детей и подростков. В легочных альвеолах специальные клетки (фагоциты) захватывают частицы пыли и растворяют их или переносят в бронхи или лимфатические пути, удаляя таким образом из легких. Значительная часть задержанной пыли выделяется при чихании и кашле.

В обычной домашней пыли могут поселиться так называемые клещи домашней пыли, являющиеся сапротрофами. Несмотря на близость к человеку, сам по себе сапрофит практически безопасен - он не портит продукты и не переносит инфекционные заболевания, как это делают, например, мыши, крысы, мухи и тараканы. Также клещи не разносят яйца паразитов (в отличие от тараканов и муравьёв). Однако продукты жизнедеятельности клещей домашней пыли являются наиболее частой причиной возникновения аллергии и одной из наиболее частых причин возникновения астмы.

В плотно запертой с закрытыми окнами квартире за две недели оседает порядка 12000 пылевых частиц на 1 см² пола и горизонтальной поверхности мебели. Домашняя пыль может содержать шерсть и перхоть домашних животных, фрагменты перьев, частицы насекомых, волос и кожи человека, споры плесневых грибов, нейлон, стекловолокно, песок, частицы тканей и бумаги, мельчайшие фрагменты материалов, из которых сделаны стены, мебель и предметы обихода. В этой пыли содержится 35 % минеральных частиц, 12 % текстильных и бумажных волокон, 19 % чешуек кожи, 7 % цветочной пыльцы, 3 % частиц сажи и дыма. Оставшиеся 24 % неустановленного происхождения и даже космическая пыль. Думаете, что я уже перегнул про космическую пыль? Если верить Wikipedia, 40000 тонн космической пыли каждый год оседает на планете Земля. Большая часть пыли попадает в жилище человека вместе c воздухом, а не из-за грязной обуви, одежды и т.д.

Кстати, пыль иногда бывает и полезной! Помимо распыления в ингаляторе лекарственных препаратов пыль может содержать полезные морские соли и минералы. Правда, вдали от источников такой пыли их содержание пренебрежимо мало. Количество пыли в атмосфере ещё и оказывает большое влияние на климат. Частицы пыли поглощают часть солнечной радиации, а также участвуют в формировании облаков, являясь ядрами конденсации.

Для масштабности всяких фобий приведу вот такой текст: За свою жизнь подушка впитывает несколько тонн жидкости, которая испаряется с нашей кожи. Клещи-сапрофиты, живущие в ней же - членистоногие в 0,3мм, вызывают самые тяжёлые формы аллергии, питаются чешуйками с нашей кожи или микрочастичками крови, которые есть на перьях. Старая перьевая подушка на 10% состоит из экскрементов клещей. В 1 грамме матрасной пыли живут от 200 до 15 тысяч клещей-сапрофитов, а в двуспальной кровати их 500 миллионов. У 70 % детей с бронхиальной астмой выявляется клещевая аллергия. При клещевой бронхиальной астме обострения возникают в весенне-осенний период, особенно в ночное время суток. К настоящему времени в домашней пыли найдено около 150 видов клещей. Их называют дерматофагоидными или пироглифидными клещами.

И не удивляйтесь потом, что у вас аллергия!

Пожароопасность и взрывоопасность пыли

Пыль способна гореть, самовоспламеняться, образовывать с воздухом взрывоопасные смеси даже в тех случаях, когда исходный материал является негорючим! Причиной является увеличение суммарной поверхности и свободной поверхности энергии системы, что повышает химическую активность, в частности, способность к окислению с выделением теплоты.

Пыль, находящаяся во взвешенном состоянии в воздухе, взрывоопасна, а осевшая - пожароопасна! При этом, при подъёме осевшей пыли в результате горения или локального микровзрыва, удара и т.п. она может переходить во взвешенное состояние и стать средой для последующего взрыва или даже ряда взрывов.

Взрыво- и огнеопасную пыль подразделяют на 4 класса:

1 класс - пыль с нижним пределом взрывной концентрации меньше чем 15 г/м³. Сюда входят такие пылевые вещества, как антрацен, канифоль, шлак, эбонит, сера, торф, льняная костра, молоко сухое, сахар, хлопок.
2 класс - взрывоопасные пыли с нижним пределом взрываемости при концентрации от 16 до 65 г/м³. Примером относящейся сюда неорганической пыли является алюминиевый порошок. Из органических веществ к этой категории относятся распыленные сажа газовая, сланцевая мука, древесная мука, мельничная пыль, пшеничные отходы, горох, жмых подсолнечный, крахмальная и чайная пыль.
3 класс - наиболее пожароопасная пыль, которая может самовоспламеняться при температуре ДО 250 °С. Сюда относятся табачная, цинковая, угольная пыль.
4 класс - пыли с температурой самовоспламенения выше 250 °С, например, древесные опилки.

Конечно, перечислены не все виды пыли. Чем мельче пыль, чем более пориста ее структура, тем она химически более активна и более взрывоопасна. Возможности взрыва способствует наличие на пылинках электрического заряда, а также соприкосновение пыли с источником тепла (зажигания), образование искр, контакт с пламенем. Естественно, что взрываться и воспламеняться может только запыленный воздух, в котором имеется достаточный процент кислорода.

Вот нашёл короткий видео-ролик со взрывоопасной пылью, и немножко про взрывоопасность кукурузной пыли.

На взрывоопасность пыли, а также силу взрыва и температуру самовоспламенения существенное влияние оказывает дисперсность частиц. Так, с уменьшением дисперсности давление в месте взрыва возрастает, а температура самовоспламенения пыли уменьшается. Взрывоопасность пыли зависит также от наличия в ней инертных примесей, влажности и выделения горючих газов. Например, при содержании кислорода в воздухе менее 10% воспламенение пыли не происходит. Однако, возможность выделения летучих газов из пыли резко повышает пожаро- взрывоопасность!

Поскольку взрыв пыли может произойти в аппаратуре, вентиляторах, воздуховодах и т. д., необходимо применять взрывобезопасную аппаратуру.

Для определения количества пыли в воздухе применяют различные методы: весовой; кониметрический, при котором определяют число частиц пыли в воздухе; фотометрический, основанный на замере снижения интенсивности света, проходящего через запыленный воздух, и другие.

Можно переводить весовые данные в счетные. При переводе считают, что 1 мг/м³ соответствует приблизительно 200 пылинок (от 0,4 до 2 мк в поперечнике) на 1 см³. В практике пылеочистки необходимо учитывать дисперсный состав, делить пыль на фракции по размеру частиц. Фракционный состав пыли выражают в микронах и подразделяют на фракции размерами: 0-5; 5-10; 10-20; 20-40; 40-60 и более 60 мк.

Для оценки запыленности атмосферного воздуха ее нередко выражают количеством пыли, оседающей на единицу поверхности за определенное время. Чтобы определить количество пыли, выпадающей за определенное время из загрязненного пылью атмосферного воздуха (аэрозоля), применяют баночно-осадочный способ отбора пробы. Произвольно оседающие из воздуха пылевые частицы собирают в цилиндрические банки (из пластмассы или фаянса) высотой 25-30 см и диаметром 20-30 см. Банки устанавливают на специальных столбах высотой 3 м или на крышах домов. Для защиты банки от действия ветра ее помещают в открытый сверху фанерный ящик с ребром 0,6 м. Банки выставляют на срок от 15 до 90 суток. По окончании срока осевшую в банке пыль взвешивают и получают таким образом количество пыли, осевшей за единицу времени на единицу площади. Эту величину выражают в граммах на 1 м² или в тоннах на 1 км² в год. Таким методом можно определить количество оседающей пыли на различных расстояниях от источника загрязнения воздуха.