7.4. Приборы и методы контроля состава воздуха в рабочей зоне производственных помещений химических, металлургических, автотранспортных, машиностроительных и других предприятий

Анализируя гигиенические нормативы содержания вредных ве­ществ в воздухе рабочей зоны производственных помещений (табл. 1.2 ГН 2.25.1313-03), можно сделать вывод о том, что концентрации

этих веществ чрезвычайно малы. Это обстоятельство предполагает использование для определения концентрации вредных веществ весьма чувствительных методов анализа.

Так же как и для анализа воздуха в горных выработках, в сани­тарно-гигиенической практике оценки состояния воздушной среды в рабочей зоне производственных помещений используются лабора­торные и экспресс-методы анализа. Первые применяются преиму­щественно для инспекционных целей органами Роспотребнадзора, вторые — для оперативной оценки производственной ситуации. Наиболее распространенным методом лабораторного анализа мно­гокомпонентных газо-, паровоздушных смесей является газовая хроматография. Принцип газохроматографического анализа за­ключается в покомпонентном распределении движущейся по слою адсорбента (в хроматографической колонке) анализируемой смеси. При последующем движении через адсорбент чистого газа-носите­ля (например, гелия) происходит поочередное «вымывание» адсор­бированных компонентов анализируемой смеси. Выходящие из колонки «чистые» компонентные смеси определяются качествен­но и количественно детекторами различных типов (катарометром, пламенно-ионизационным, электронного захвата и др.). Данный метод позволяет в одной пробе воздуха определить все содержащи­еся в нем вредные вещества с достаточной точностью, однако для осуществления его требуется много времени, дорогостоящая аппа­ратура и высококвалифицированный персонал.

В силу указанных обстоятельств метод газовой хроматографии для оперативных целей практически не используется.

Для быстрой оценки рассматриваемой санитарно-гигиеничес­кой ситуации и принятия оперативных мер защиты от воздействия вредных веществ превалирующими являются экспресс-методы ана­лиза воздуха рабочей зоны. Одним из самых распространенных из этой группы методов является линейно-колориметрический, опи­санный выше, однако высокая погрешность его, часто не удовлет­воряющая требованиям ГН 2.25.1313-03, ограничивает его приме­нение для инспекционных, а иногда (для веществ с малыми ПДК, например, озона) и оперативных целей.

Важным условием экспресс-анализа воздуха рабочей зоны явля­ется его непрерывность во времени, возможность сопряжения с системами сигнализации, оповещения и автоматического включен ния в работу средств коллективной защиты, например, аварийной вентиляции, а также синхронность полученных результатов с кон­кретной санитарно-гигиенической ситуацией.

В настоящее время разработаны и широко применяются на про­мышленных предприятиях газоанализаторы различных типов. В современных газоанализаторах широко используются достиже­ния физической химии, микроэлектроники, информатики и др. на­учных дисциплин. Данное обстоятельство позволяет полностью ав­томатизировать работу приборов, повысить их чувствительность, обеспечить сбор базы данных за любой период работы, сопряжен­ность с ЭВМ (например, с персональными компьютерами), увели­чить многокомпонентность анализа единичного газоанализатора и др. достоинства. Единственным, пожалуй, недостатком такой газо­аналитической аппаратуры является высокая стоимость, ограничи­вающая их широкое применение в России.

На данный момент времени в РФ различными фирмами серий­но производятся, например, следующие газоанализаторы: «Кас­кад» —для анализа воздуха на содержание следующих ингредиентов (далее после названия прибора в скобках будут указываться только определяемые ингредиенты) (H₂S, S0₂, N0₂, НС1, Cl₂, CO, 0₂); «Грант» (NH₃, Cl₂,0₃, HC1, CO, H₂S, S0₂, NO, HF, H₂,0₂); «АНКАТ- 7664М-09» (CO, S0₂, N0₂); «Комета (ИГС-98)» (NH₃ Cl₂ 0₂, CO, C₂H₅OH, N0₂, S0₂, H₂,CH₄, C₃H_g, H₂CO, H₂S, C_xH_y (сумма углево­дородов), HC1C0₂); «ОПТОГАЗ-500» (CO, CH₄ C0₂ 0₂, NO) идр.

В работе перечисленных газоанализаторов используются раз­личные принципы определения газовых компонентов, основанные на химических, физических и физико-химических явлениях (изме­рение коэффициента преломления света, экзотермические реак­ции, изменение цвета и интенсивности окраски анализируемой смеси, изменение теплопроводимости, селективная адсорбция и абсорбция, изменение электропроводности анализируемых систем и многие др.).

Например, в газоанализаторе «Комета-4*- серии И ГС-98 при определении концентрации N0,. С0₂ и СО используется принцип пмперометрического титрования, при котором электрохимический сенсор преобразует значение концентрации соответствующего газа в воздухе в электрический сигнал, величина которого пропорцио­нальна концентрации ингредиента. Принцип действия этого же прибора при анализе воздуха на содержание углеводородов основан на изменении сопротивления полупроводникового сенсора в зави­симости от количества адсорбируемого на нём газообразного инг­редиента.

Кроме отечественных приборов, в России применяются и зару­бежные газоанализаторы фирм (Брюль и Къер, OLDHAM SA и др.).

В современной газоаналитической аппаратуре результаты ана­лиза могут представляться в различных единицах концентрации ингредиента в воздухе рабочей зоны, поэтому часто на практике возникают затруднения при сравнении этих величин с ПДК_рз, ко­торые в России измеряются в мг/м³.