Під час роботи в непридатній для дихання атмосфері, використовують засоби індивідуального захисту ЗІЗОД - респіратори. Для збереження життя і здоров'я робітників важливо, щоби використовуваний респіратор забезпечував такий рівень захисту, який відповідає забрудненості повітря. Існують респіратори різних конструкцій, і їх захисні властивості залежно від будови, помітно відрізняються. Щоб вибрати належний респіратор, потрібно заздалегідь знати, який рівень захисту він забезпечить. Через випадки надмірного впливу шкідливих речовин на робітників, які правильно і своєчасно використовували сертифіковані і справні респіратори з високоефективними фільтрами, до кінця 1960-х фахівцям в промислово розвинених країнах, стало ясно, що справжня ефективність ЗІЗОД нижче тієї, яка очікувалася (на підставі винятково лабораторних випробувань)Cralley L.V., Cralley L.J.3A Patty's Industrial Hygiene and Toxicology, 2ed, часть 3А, vol. 2, New York, Willey-Interscience, 1985 с. 677-678. Тому, з початком від 1970-х років, в промислово розвинених країнах почали проводити випробування ЗІЗОД безпосередньо під час роботи у виробничих умовах. Підсумки цих випробувань показали, що справжня ефективність респіраторів, в цілому значно нижче, ніж при випробуванні в лабораторних умовах. Тому під час розробки нормативних документів, що регулюють вибір і організацію застосування респіраторів, в розвинених країнах використовували результати саме виробничих випробувань.
Історія питання
Після винаходу Шервудом 1958 року першого індивідуального пробовідбірного насосаSherwood R.J. On the Interpretation of Air Sampling for Radioactive Particles // American Industrial Hygiene Association Journal Taylor & Francis (1966) vol. 27(2): 98-109R.J. Sherwood and D.M.S. Greenhalgh A Personal Air Sampler // The Annals of Occupational Hygiene Oxford University Press (1960) vol. 2(2): 127-132 з'явилася технічна можливість одночасно вимірювати забрудненість повітря і ззовні маски респіратора, і забрудненість вдихуваного повітря (під маскою). Це дозволяє визначити ефективність ЗІЗОД. Але до 1970-х фахівці помилково вважали, що захисні властивості респіратора в лабораторних і в виробничих умовах не відрізняються. Вимірів ефективності респіраторів у виробничих умовах не проводили, а межі областей застосування респіраторів, встановлювали на підставі винятково лабораторних випробувань. Але підсумки перших досліджень показали, що у виробничих умовах захисні властивості респіраторів всіх конструкцій - непостійні, і дуже залежать як від правильності їх використання (безперервне носіння в забрудненій атмосфері, тощо), так і від просочування забрудненого повітря під маску крізь зазори між нею і обличчям. Виявилося, що у виробничих умовах ефективність респіраторів значно нижче, ніж в лабораторних. Це змусило переглянути обмеження області застосування ЗІЗОД різних конструкцій, і спонукало розробити вимоги до організації їх застосування, закріпивши їх в національному законодавстві. Наслідки виробничих вимірювань, також змусили приділяти більше уваги технічним способам захисту (непроникність, вентиляція, автоматизація, зміна технології та інше).
У респіраторів з лицьовою частиною, котра щільно прилягає до обличчя (фільтрувальні і еластомірні півмаски, повнолицьові маски) відмінність між результатами лабораторних та виробничих випробувань, виникає через просочування невідфільтрованого повітря крізь зазори між маскою та обличчям. Ці зазори утворюються через те, що під час роботи співробітники роблять різноманітні рухи, які не роблять випробувачі в лабораторії, і навіть правильно надягнена маска «сповзає». У респіраторів з лицьовою частиною, яка нещільно прилягає, забруднене повітря може також потрапляти в зону дихання через «піддування» за наявності протягів, яких немає у разі випробувань в лабораторії. Невелике число випробувачів не може забезпечити все різноманіття облич мільйонів робітників (за формою і за розміром), і за ~ 20 хвилин сертифікації в лабораторії, випробувач не може показати все різноманіття рухів, виконуваних мільйонами робітників. Також, випробувачі надягають маски неквапливо і охайніше.
Оприлюднені результати випробувань у виробничих умовах Початковий етап (1970-ті - 1980-ті)
(1974)Harris H.E., W.C. DeSieghardt et al. Respirator Usage and Effectiveness in Bituminous Coal Mining Operations // American Industrial Hygiene Association Journal (1974) vol. 35(3): 159-164 Визначалася ефективність респіраторів, використовуваних шахтарями. За допомогою індивідуальних пробовідбірників і пиловловлювачів, одночасно вимірювалися дві концентрації пилу - зовні маски і під маскою. Оскільки респіратор захищає шахтаря лише коли він надягнений, то за допомогою двох терморезисторів (один під маскою, інший на поясі) вимірювалася проміжок часу, впродовж якої використовувався респіратор під час вимірювань (нагрівання терморезистора видихом, було ознакою носіння маски). Оскільки на застосування респіратора впливає його зручність, вивчалося ставлення шахтарів до носіння респіратора.
(1974)Revoir W.H. Respirators for Protection against Cotton Dust // American Industrial Hygiene Association Journal (1974) vol. 35(3): 503-510 Дослідження показало, що респіратори можуть бути хорошим доповненням до дієвої знепилювальної вентиляції. Автори рекомендували проводити медобстеження робітників - при прийманні на роботу, і періодично.
(1975)Samimi Behzad, Neilson A. et al. The Efficiency of Protective Hoods Used by Sandblasters to Reduce Silica Dust Exposure // American Industrial Hygiene Association Journal (1975) vol. 36(2): 140-148 проводять неодночасно заміри запиленості зовні пневмокаптурів (використовуваних при піскоструминних роботах) і під ними. Вони показали, що вплив на робітників перевищує ГДК, і що подавання під капюшон чистого повітря, значно знижує її. Виявилося, що вплив на робітників у проміжках між виконанням завдань (коли респіратори зняті) може перевищувати ГДК, і що багато СІЗОД - несправні. Автори рекомендували організувати правильне застосування ЗІЗОД, знизити запиленість і використовувати абразивний матеріал з меншим вмістом кварцу.
(1976)Moore D.E., Smith T.J. Measurement of protection factors of chemical cartridge, half-mask respirators under working conditions in a copper smelter // American Industrial Hygiene Association Journal (1976) vol. 37(8) 453-458 Шляхом одночасного вимірювання концентрацій SO2 зовні півмаски і під маскою були виміряні Коефіцієнти захисту КЗ (відношення середньої концентрації забруднень повітря зовні маски, до середньої концентрації під маскою). Враховували тільки ті результати, коли респіратори використовувалися безперервно. Виявився позитивний зв'язок між зручністю респіратора і КЗ (оскільки у зручних респіраторів ремені затягували тугіше).
(1979)Marshal S. Levin Respirator use and protection from exposure to carbon monoxide // American Industrial Hygiene Association Journal. — Taylor & Francis, 1979. — Т. 40. — № 9. — С. 832-834. Вимірювалася ефективність автономних дихальних апаратів MSA з подаванням повітря за потребою, під повнолицьову маску, що використовувалися пожежниками. Для цього відразу після закінчення гасіння пожежі, у них робили аналіз крові для визначення вмісту карбогемоглобіну (наслідок вдихання монооксиду вуглецю СО). Підсумки біомоніторингу показали, що при носінні респіратора з перервами, його ефективність дуже низька, і що за безперервного носіння, вміст карбогемоглобіну значно вище, ніж у людей, які брали участі у гасінні пожеж. Цей та інші подібні результати, спонукали обмежити застосування респіраторів з подачею повітря по потребі (у яких при вдиху тиск нижче, ніж в навколишній атмосфері), і заборонити їх застосування пожежниками, перейшовши на ЗІЗОД з постійно надлишковим тиском під маскою.
(1980)Brooks S. M., L. Anderson et al. The Effects of Protective Equipment on Styrene Exposure in Workers in the Reinforced Plastics Industry // Archives of Environmental Health: An International Journal издательство Taylor & Francis (1980) vol. 35(5): 287-294 Ефективність респіраторів та інших ЗІЗ визначали за допомогою біомоніторингу - вимірювали концентрації стиролу у видихуваному повітрі та в сечі. Виявилося, що через слабку адсорбції стиролу крізь шкіру, респіратори можуть забезпечити ефективний захист.
(1980) Дослідження яскраво показало, що ефективність ЗІЗОД дуже залежить від організації їх застосування і від навчання робітників: середній КЗ у одного робітника, який завжди надягав респіратор перед входом в забруднені приміщення, виявився в 26 разів більше середнього геометричного КЗ всіх інших робітників. Автори поставили питання про поділі оцінок ефективності респіратора (при правильному і безперервному застосуванні) та дієвості захисту робітників (при реальному використанні).
(1983)Myers W.R., M.J. Peach III Performance measurements on a powered air-purifying respirator made during actual field use in a silica bagging operation // The Annals of Occupational Hygiene (1983) vol. 27(3): 251-259 КЗ респіратора з примусовим подаванням повітря, виявився значно менше очікуваного (1000) - в 4.5-62 рази. Значна невідповідність лабораторних та виробничих результатів, спонукала провести додаткове дослідження) для визначення причин розбіжності.
(1983)Shane S. Que Hee; P. Lawrence Inhalation Exposure of Lead in Brass Foundry Workers: The Evaluation of the Effectiveness of a Powered Air-Purifying Respirator and Engineering Controls // American Industrial Hygiene Association Journal (1983) vol. 44(10): 746-751 Через нещільне прилягання лицьової частини, і через те, що робітники часто відкривали підіймальний лицьовій щиток шолома з примусовою подачею повітря (подача> 184 л / хв, очищення> 99.97%), мінімальні КЗ були дуже низькими (два найменших КЗ: 1.1; 1.2). Виявилося, що відпочинок робітників у приміщенні з очищеним повітрям помітно зменшує шкідливий вплив, і що надійно захистити робітників одними респіраторами, можна. Виявилося, що при обчисленні КЗ у разі одного виміру за концентраціями різних речовин, для різних речовин КЗ можуть відрізнятися.
(1984)Lenhart S.W. and D.L. Campbell Assigned protection factors for two respirators types based upon workplace performance testing // The Annals of Occupational Hygiene (1984) vol. 28(2): 173-182 Різноманітність КЗ, отримана в цьому і в інших дослідженнях при безперервному носінні респіраторів, спонукали авторів запропонувати обмежувати область допустимого застосування ЗІЗОД різних конструкцій на основі вимірів їх КЗ у виробничих умовах (за безперервного використання). Цей принцип, з деякими видозмінами, використовується в розвинених країнах і зараз. Вони запропонували обмежувати застосування так, щоби в 95% випадків КЗ перевищував очікуваний КЗ з імовірністю 90%. Тому, використовуючи результати вимірів, вони запропонували зменшити очікуваний КЗ півмасок з примусовим подаванням повітря під маску з 500 до 50.
(1984)Fergin S. Respirator Evaluation for Carbon Setters with Beards // American Industrial Hygiene Association Journal (1984) vol. 45(8): 533-537 Порівнювалися захисні властивості респіраторів при їх використанні робітниками з бородою і без бороди у разі впливу великодисперсного пилу. Виявилося, що - на відміну від багатьох інших досліджень - наявність волосся на обличчі не призвело до значного зниження КЗ. В даний час всі західні керівництва з експлуатації респіраторів, вимагають, щоб обличчя було чисто поголене.
(1984) Це дослідження було третім за ліком, в якому виявилося, що у респіраторів з примусовим подаванням повітря (у яких в лабораторії КЗ постійно перевищує 1000) у виробничих умовах за безперервного носіння, КЗ нижче очікуваного значення (1000): у респіратора 3М КЗ доходили до 28, а у Racal - до 42. Виявлені раніше низькі КЗ, стривожили фахівців - вони не розуміли, чому при подаванні більш 170 л / хв заздалегідь чистого повітря, під нещільно прилеглу лицьову частину, там виявляється багато забруднень .