CC BY
5
УДК 613.5:643.33«
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ОЗДОРОВЛЕНИЮ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ ГАЗИФИЦИРОВАННЫХ КВАРТИР
Проф. Г. И. Сидоренко, канд. мед. наук Ф. Ф. Ламперт, канд. бнол. наук И. А. Пинигина, В. А. Клебанова, доктор мед. наук В. П. Осинцева, А. Ф. Назаренко
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Масштабы газификации жилого фонда в городах и сельских населенных местах расширяются с каждым годом. Ежегодно газифицируется 1,6—1,8 млн. квартир. В директивах XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1971—1975 гг. указывается на необходимость продолжения работ по обеспечению более широкого использования электроэнергии и газа в быту и осуществления газификации основной части жилого фонда с внедрением газификации в небольших городах, рабочих поселках и сельской местности. В связи с возрастающим применением газа в быту проблема оздоровления воздушной среды газифицированных квартир становится все более актуальной. Результаты многолетних наблюдений гигиенистов, проведенных в Москве, Ленинграде, Киеве, Львове, Саратове, указывают на то, что открытое сжигание газа в бытовых плитах сопровождается загрязнением воздушной окисью углерода-и ухудшением микроклимата квартир.
За последние годы в результате систематического усовершенствования конструкций газовых горелок и улучшения условий воздухообмена в типовых квартирах с односемейным заселением отмечается снижение уровня загрязнения газифицированных квартир окисью углерода. Так, по данным наблюдений, проведенных в 1945—1960 гг., содержание окиси углерода в воздухе газифицированных квартир достигало 70—500 мг/м3 (Л. И. Лось и А. Г. Садовникова; Д. Н. Калюжный и Л. Г. Дукарская; Ф. Ф. Ламперт и С. П. Сладков, М. Н. Троицкая, В. З.Мартынюк, и др.). В последующий период после массового внедрения усовершенствованных горелок уровень обнаруженных концентраций окиси углерода снизился до 10— 30 мг/м3 (X. А. Заривайская; Ф Ф. Ламперт; Ф. П. Ювженко и Д. Д. Но-вофастовский). Хроническое воздействие указанных концентраций окиси углерода оказывает неблагоприятное влияние на организм человека и экспериментальных животных, о чем свидетельствуют материалы физиологических и токсикологических исследований, обобщенные в монографии Л. А. Тиунова и В. В. Кустова (1969).
Как было установлено в наших предыдущих исследованиях (Г. М. Сидоренко и соавт.), в процессе открытого сжигания газа наряду с окисью углерода в воздух помещения поступает ряд других продуктов неполного сгорания: формальдегид, окислы азота, бензол. При этом содержание формальдегида и двуокиси азота превышает предельно допустимые концентрации для атмосферного воздуха и достигает соответственно 0,043 и 0,44 мг/м3г концентрация бензола и окиси азота составляет 0,07 и 0,60 мг/м3. Присутствие комплекса указанных веществ может усугублять опасность хронической оксиуглеродной интоксикации в газифицированных квартирах. Вместе с тем характер влияния этих веществ на организм при их совместном присутствии не изучался. В связи с этим нами была поставлена задача выявить биологическое значение комплекса продуктов неполного сгорания бытового газа с тем, чтобы обосновать гигиенические мероприятия по оздоровлению воздушной среды газифицированных квартир.
Исследования проводились в условиях экспериментальных, что позволило изучить влияние комплекса химических и физических факторов с учетом тех нарушений микроклиматического режима (повышение температуры
« влажности воздуха), которые всегда возникают при открытом сжигании
газа.
Затравку экспериментальных животных осуществляли в газифицированной камере объемом 25 м3, оборудованной 4-конфорочной газовой плитой серийного образца и электровентилятором, обеспечивающим воздухообмен в объеме 90 м31час. Во время пребывания животных в камере на газовой плите одновременно находились 4 кастрюли с водой, после закипания вода вновь заменялась холодной. Выбор указанного режима работы газовой плиты обусловлен тем, что охлаждение дна посуды приводит к снижению температуры в зоне горения газа и перерыву в цепной реакции окисления; образовавшиеся к этому моменту продукты неполного сгорания поступают в воздух помещения. Аналогичные процессы имеют место при приготовлении пищи.
В период затравки животных проводили контрольные анализы воздуха на содержание окиси углерода, окислов азота, формальдегида, бензола, регистрировали температуру и влажность воздуха, а также объем сгоревшего газа по газовым часам.
В опыте использовались молодые белые крысы-самцы весом 250—300 г. 1-я группа животных подвергалась ежедневному воздействию продуктов неполного сгорания газа в течение 3 часов, крысы 2-й группы— в течение 6 часов; 3-я группа животных являлась контрольной. В каждой группе было по 30 животных. Общая продолжительность затравки составила 125 дней.
Литературные данные о токсикологическом значении малых концентраций окиси углерода, окислов азота, формальдегида и бензола послужили основанием для выбора методов изучения влияния комплекса этих веществ. В процессе затравки определяли следующие показатели: вес животных, количественное содержание в крови гемоглобина, карбоксигемоглобина, эритроцитов, лейкоцитов, лейкоцитарную формулу, соотношение хронаксии мышц-антагонистов. По окончании затравки после забоя животных были проведены морфологические исследования легких, миокарда, печени, селезенки, надпочечников и щитовидной железы и определена митотическая активность роговицы глаза и эпителия костного мозга.
Как видно из табл. 1, животные 1-й и 2-й групп прибавляли в весе меньше, чем животные контрольной группы. Особенно резкая разница отмечалась к 125-му дню затравки.
Определение содержания гемоглобина и эритроцитов в крови не выявило каких-либо различий между опытной и контрольной группой животных. В отношении количества лейкоцитов можно отметить, что у подопытных животных наблюдалась тенденция к лейкоцитозу. Анализ лейкоцитарной формулы позволяет считать, что лейкоцитоз сопровождался сдвигом влево. При рассмотрении результатов определения содержания карбоксигемоглобина можно отметить тенденцию к нарастанию его количества в крови опытных групп животных. В течение всего периода наблюдений разница между содержанием карбоксигемоглобина в крови опытных и контрольных групп жнвотных была статистически достоверна.
Определение моторной хронаксии мышц-антагонистов показало, что у контрольной группы животных соотношение между хронаксией мышц-сгибателей и разгибателей находилось в пределах физиологических колебаний (1,0—1,6). В опытных группах животных это соотношение на протяжении всего периода затравки было меньше, чем в контрольной; тенденция к снижению этого показателя подтверждается результатами статистической обработки.
Морфологические исследования у животных 1-й группы выявили небольшие дистрофические изменения в паренхиматозных органах, расширение синусоидов в печени и капиллярной сети почек и легких, нарушение углеводного обмена в печени, увеличение количества гемосидерина в селезенке, торможение клеточного деления эпителия роговицы и костного мозга. У жнвотных 2-й группы указанные изменения нарастали: в легочной парен-
Таблица 1
Результаты хронической затравки животных продуктами неполного сгорания бытового газа (М—т)
Показатель Группа День затравки
животных 13-й 16-й
63-й 98-й 110-й 125-й
Прибавка в весе (в % от первоначаль- 1-Я 177±3 211^1 261±3 251—4 288^2 280±6
ного веса до затравки) Р <0,05 <0,05 >0,05 >0,05 <0,05 <0,05
2-я 173±4 219—2 249^3 300—3 277±3 291^5
р <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05
3-я 205±3 234:5=3 26А—4 312±4 291—5 324±4
Содержание карбоксигемоглобина в кро- 1-я 1,6—0,05 1,5^0,07 1,7^0,23 14,5—9,3 7,2=4=1,1 2,9^0,4
ви (в %) Р <0,05 >0,05 >0,05 <0,05 <0,05 <0,05
2-я 2,7^:0,005 1,2±0,12 1,7±0,08 7,7±0,67 7,6—0,8 3,0±0,3
Р <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05
3-я 0,6±0,03 1,9—0,20 1.1—0,2 2,0—0,21 2,0±0,4 1,3^0,2
Содержание лейкоцитов (в тыс.) 1-я 9 520—745 8640^:1867 9 100— 784 _ 8 500—193
Р <0,05 <0,05 >0,05 >0,05
2-я 10 280^584 8280±939 11 080^2167 — — 10 230^1298
Р >0,05 <0,05 <0,05 >0,05
3-я 9 700—117 5817^671 7 800±593 — — 8 175—777
Соотношение хроиаксии мышц антаго- 1-я 1,17^0,24 0,69^0,14 0,98^0,02 1,13^0,04 _ 1,05—0,24
нистов Р >0,05 <0,05 <0,05 <0,05 >0,05
2-я 0,66—0,07 0,95—0,27 1,0—0,12 0,7^0,06 — 0,77^:0,03
Р <0,05 <0,05 >0,05 <0,05 <0,05
3-я 1,31—0,20 1,60—0,44 1,01^0,03 1,12—0,45 — 1,03=^0,13
химе встречались участки ателектаза и эмфиземы, угнетение кариокинеза было более выражено.
Сопоставление полученных результатов с литературными данными показало, что такие явления, как отставание в прибавке веса, лейкоцитоз, повышение содержания карбоксигемоглобина, нарушение субординационного влияния центральной нервной системы, изменения со стороны паренхиматозных органов, отмечались при хронической оксиуглеродной интоксикации (Л. А. Тиунов, В. В. Кустов; Т. И. Шульга). Найденные в легочной ткани подопытных животных эмфизематозные изменения с ограниченным ателектазом аналогичны тем явлениям, которые были описаны Blair и соавт., Freemann и соавт. при затравке белых крыс окислами азота.
Установление факта образования в процессе открытого сжигания бытового газа комплекса продуктов неполного сгорания, содержание которых в воздухе помещений может превышать предельно допустимые концентрации для атмосферного воздуха, и выявленное токсикологическое воздействие этого комплекса на организм подопытных животных делает очевидным то неблагополучие, которое создается в современных газифицированных квартирах. Хроническое воздействие продуктов неполного сгорания газа может особенно неблагоприятно отразиться на лицах с пониженной сопротивляемостью организма (больные, пожилые, дети).
При обсуждении указанного обстоятельства следует учитывать, что городские жители подвергаются также неблагоприятному воздействию загрязненного атмосферного воздуха.
Все изложенное выше настоятельно требует внедрения в практику усовершенствованных бытовых газовых плит с тем, чтобы исключить загрязнение воздушной среды газифицированных помещений. В литературе описано несколько экспериментальных моделей газовых плит, оборудованных пламенными горелками с отводом продуктов сгорания в дымоход (П. А. Кузьмин, цит. поМ. П. Троицкой) и беспламенными керамическими горелками (К. Н. Правоверов и соавт). Однако указанные конструкции не применяются из-за некоторых недостатков (неустойчивая работа горелок, ухудшение качества сжигания газа при изменении расчетных нагрузок). В связи с этим дальнейшие работы в области усовершенствования бытовой газовой плиты направлены на изыскание конструкций газогорелочных устройств, лишенных этих недостатков. Ф. Г. Таги-Заде (1965) предложил новую конструкцию плиты с конфорочными горелками беспламенного горения излучающего типа с отводом продуктов сгорания в дымоход. В качестве насадки в горелке применена металлическая сетка из нихромовой проволоки.
Камеральные наблюдения за состоянием воздушной среды при сжигании газа в плите указанной конструкции проводились нами в описанном выше опытном газифицированном помещении. Продукты сгорания отводились в дымоход, в котором поддерживалось минимальное разрежение (0,4 мм вод. ст.). Конфорочные горелки были настроены на предусмотренную нормами тепловую нагрузку (1500—1700 ккал!час)\ вентиляция помещения осуществлялась в объеме 90 м3/час.
Таблица 2
Состояние воздушной среды опытного газифицированного помещения при работе плит с открытым и закрытым сжиганием газа
Тип плиты Концентрация (в мг/м')
окись углерода окись азота двуокись азота формальдегид бензол
Серийная плита с открытым сжиганием 15,0 0,60 0,44 0,043 0,07
Экспериментальная модель плиты с
беспламенными горелками и отво- 0 0
дом продуктов сгорания в дымоход 0 0 0
В табл. 2 представлены результаты наблюдений, проведенных при сжигании газа в экспериментальной модели газовой плиты, в сопоставлении с данными, полученными при работе серийной газовой плиты с открытым сжиганием.
Как видно из табл. 2, при сжигании газа в беспламенных горелках с отводом продуктов сгорания в дымоход в воздухе опытного помещения не были обнаружены окись углерода, окислы азота, формальдегид и бензол. Полученные материалы позволяют считать, что применение плиты указанного типа принципиально решает вопрос о возможности безвредного использования газа для бытовых целей.
Бесспорно, что радикальным решением проблемы оздоровления воздушной среды квартир является применение электроплит. Однако следует принимать во внимание и экономический аспект проблемы.
Выводы
1. Проведенные исследования подтвердили, что открытое сжигание газа в современных бытовых плитах приводит к загрязнению воздуха комплексом продуктов неполного сгорания, в состав которого наряду с окисью углерода входят также формальдегид, окись и двуокись азота, бензол.
2. Хроническое воздействие продуктов неполного сгорания бытового газа вызывает у экспериментальных животных ряд патологических сдвигов (отставание в прибавке веса, лейкоцитоз, повышенное содержание карбок-сигемоглобина, нарушение субординационного влияния центральной нервной системы, изменение со стороны паренхиматозных органов, угнетение кариокинеза).
3. Перспективность применения газа для бытовых целей и необходимость оздоровления воздушной среды газифицированных квартир требуют скорейшего внедрения усовершенствованных газовых плит. Газовая плита, оборудованная беспламенными горелками сетчатого типа и отводом продуктов сгорания в дымоход, может быть положена в основу серийного образца плиты с закрытым сжиганием.
ЛИТЕРАТУРА. З'а'Р и в а"й екая X. А. Водоснабжение и сантехника, 1962, № 9, с. 20. К а л ю ж н ы й Д. Н., Д у к а р с к а я Л. Г. Гиг. и сан., 1949, № 9, с. 20. — Л а м п е р т Ф. Ф. Там же, № 4, с. 60. — Л а м п е р т Ф. Ф., Слад-ков С. П. Городское хозяйство, 1955, № 10, с. 37. — Мартынюк В. 3. Там же 1960, № 12, с. 81. — П р а в о в е р о в К- Н. и др. Там же, 1967, № 8, с. 16. — С и -Доренко Г. И., Ламперт Ф. Ф., П и н и г и н а И. А. и др. В кн.: Актуальные вопросы гигиены. М., 1970, с. 137. — Т и у н о в Л. А., К у с т о в В. В. Токсикология окиси углерода. Л., 1969. — Троицкая М. Н. Гиг. и сан., 1958, № 2, с. 15. — Ш у л ь г а Т. И. Там же, 1961, № 3, с. 3. — Ю в ж е н к о Ф. П., Н о в о ф а -стовский Д. Д. Там же, 1964, № 7, с. 96. — Blair W., Arch, environra. Hlth., 1969, v. 18, p. 186. —Freeman G. et al. Ibid., p. 609.
Поступила 3/1 1972 г.
EXPERIMENTAL SUBSTANTIATION OF MEASURES OF AIR SANATION IN GAS
SUPPLIED APARTMENTS
G. I. Sidorenko, F. F. Lampert, I. A. Pinigina, V. A. Klebanova, V. P. Osintseva,
A. F. Nazarenko
The gas burning in modern kitchen stoves is accompanied by air pollution with carbon monoxide, formaldehyde, nitrogen oxide and dioxide and benzol. The chronic action of domestic gas caused a series of pathological shifts in experimental animals. The investigation results obtained make it possible to recommend a kitchen gas stove equipped with flameless gauze type burners and a special ventilation outlet for combustion products for the experimental production of gas stoves with closed combustion.
