CC BY
6
© А. Г. МАЛЫШЕВА. 1993 УДК 615.47.03:613.632.4 ]-084
А. Г. Малышева
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МИКРООЗОНАТОРОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ ПОМЕЩЕНИЙ
НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН, Москва
В последнее время воздушная среда помещений не всегда удовлетворительна по экологическим характеристикам. Население жалуется на загрязненность, раздражающее действие воздуха, сильные запахи. Источниками загрязнения воздушной среды помещений могут быть вещества, мигрирующие из древесно-стружечных плит, из которых изготовлена почти вся мебель, из полимерных строительных и отделочных материалов, железобетонных изделий, используемых при строительстве зданий; в воздух поступают пары красок, лаков, растворителей, ядохимикатов и других органических жидкостей, хранящихся в помещениях. К загрязнению воздуха приводят многие виды деятельности (приготовление пищи, уборка, стирка и др.). При постоянном курении в помещении токсичные вещества, содержащиеся в табачном дыме, адсорбируются стенами, полом, потолком, мебелью, а затем мигрируют в воздух, загрязняя его [3]. Вызывают загрязнение воздуха продукты жизнедеятельности человека, а также присутствие домашних животных. Воздушная среда помещений загрязняется токсичными веществами: стиролом, бензолом, толуолом, ксилолом, ацетоном, хлороформом, дихлорэтаном, фенолом, формальдегидом, ртутью, альдегидами, кетонами, спиртами, эфирами, предельными, непредельными, ароматическими углеводородами и др. [1, 2].
Озон благодаря своим высоким окислительным свойствам применяется для очистки промышленных сточных вод и обеззараживания питьевой воды, поэтому высказана мысль об очистке воздуха помещений при помощи озонирования [4]. Озон — высокотоксичный газ, относится к I классу опасности, однако его максимальная разовая ПДК для жилых и общественных зданий на длительность действия не более 20—30 мин составляет 0,16 мг/м3, среднесуточная ПДК равна 0,03 мг/м3, в микроконцентрациях 0,01—0,02 мг/м3 он оказывает освежающее действие. В связи с этим интересно оценить гигиенический эффект озонирования при использовании микроозонаторов для де-токсикации воздуха помещений.
Безопасность при эксплуатации микроозонаторов оценивают по ПДК озона в воздухе, возможности выделения побочных веществ, возможности образования под действием озона как сильного окислителя более токсичных кислородсодержащих соединений — продуктов трансформации веществ, загрязняющих воздушную среду помещений. Гигиеническая оценка микроозонаторов потребовала установить производительность прибора — выход озона в единицу времени, определить стабильность работы прибора, обосновать оптимальные условия эксплуатации микроозонатора (длительность работы, объем помещения), изучить распределение озона в помещении на различных расстояниях от прибора, исследовать возможность выделения в воздушную среду помещения при ра-
боте микроозонатора побочных токсичных веществ, изучить изменение уровня ионизации воздуха помещения в процессе работы прибора, оценить безопасность контакта кожи человека с корпусом прибора, устойчивость материала корпуса к взаимодействию с озоном, оценить гигиенический эффект микроозонатора в помещениях с различными загрязнениями воздуха (кухня с продуктами сгорания газа; комната с табачным дымом; помещение с мебелью из полимерных материалов и др.), поскольку при взаимодействии озона с загрязнителями воздушной среды помещений возможно образование более токсичных соединений.
Исследования проведены в модельных и натурных условиях. В лабораторном эксперименте в модельных условиях использованы стеклянная камера вместимостью 200 л, камера из полимерного материала вместимостью 800 л, камера, имитирующая комнату, объемом 27 м3. Камеры снабжены вентиляторами, обеспечивающими движение воздуха, приборами для измерения температуры и влажности воздуха, приспособлениями для вывода и отбора проб воздуха. Температура воздуха контролировалась и составляла от 18 до 30 °С. В натурном эксперименте использованы жилые помещения (комнаты, кухни, ванные комнаты), кабинеты и лабораторные помещения объемом от 15 до 95 м3. Содержание озона определяли с помощью хемилюминесцентного озонометра 3-02 П-ПУ. Пробы воздуха исследовали методами фотометрии и компьютерной хромато-масс-спек-трометрии (в исследованиях принимали участие сотрудники лаборатории методов контроля качества среды). Хромато-масс-спектрометрический анализ дает возможность определять одновременно более 100 органических соединений по гигиеническим нормативам. Уровень ионизации воздуха измеряли ионометром.
Производительность микроозонатора устанавливали в модельных условиях построением зависимости содержания озона от длительности озонирования. Процесс характеризуется установлением стационарного состояния. Зависимость представляет собой кривую. Начальная часть представлена прямой линией и отражает пропорциональную зависимость выхода озона от длительности работы прибора. Затем происходит отклонение от прямой с постепенным переходом на плато, величина которого является пределом, не зависящим от дальнейшего увеличения времени озонирования. Это является следствием процесса разложения озона. Пропорциональная часть позволяет судить о производительности. Все дальнейшие исследования выполнены на микроозонаторе производительностью 480 мкг/ч. Если кривую зависимости выхода озона от длительности озонирования выразить в долях ПДК, то через определенное время в камере установится средне-
Гигиенический эффект микроозонирования воздушной среды комнаты с табачным дымом
Концентрация в зависимости от длительности (ч) озонирования. мкг/м3 Показатель загрязненности. ПДК
20 Фон длительность озонирования, ч
1 20
Этанол 40 15 20 0,008 0,003 0,004
Ацетон 90 12 26 0,257 0,034 0,074
Пентан 30 20 16 0,0012 0,0008 0,0006
Дихлорметан 10 —. — 0,01 0 0
Изопрен 65 — — 0,765 0 0
Пентен-2 20 — _ 0,235 0 0
Циклопентадиен-1,3 8 _ _ 0,16 0 0
2-Метилпропаналь 20 5 — 2 0,5 0
а-Метакролеин 22 ■ 5 3 0,733 0,167 0,1
2-Бутанон 45 2 5 0,129 0,006 0,0143
З-Метилпентан 14 10 4 0,0006 0,0004 0,0002
Вннилацетат 50 — — 5 0 0
Гексен-1 45 8 — 0,529 0,094 0
Метилфуран 10 2 — 0,05 0,01 0
Гексан 48 14 12 0,0019 0,0006 0,0005
Этилацетат 65 22 16 0,65 0,22 0,16
Метил циклопентан 10 6 5 0,007 0,004 0,004
1,2-Дихлорэтан 15 — — 0,015 0 0
2,4-Диметил пентан 5 — _ 0,0002 0 0
1,1,1-Три хлорэтан 3 5 — 0,015 0,025 0
Изобутанол 4 6 — 0,04 0,06 0
Гексадиен-1,4 15 — — 0,3 0 0
З-Метилбутаналь 22 — — 1,1 0 0
Бензол 100 24 10 1,0 0,24 0,1
Четыреххлористый углерод 6 — — 0,009 0 0
Циклогексан 5 — 3 0,004 — 0,002
2-Метилгексан 22 14 13 0,0009 0,0006 0,0005
З-Метилгексан 22 16 14 0,0009 0,0006 0,0006
Бутанол 15 — — 0,15 0 0
Пентаналь 8 6 5 0,267 0,2 0,167
З-Этилпентан 7 4 4 0,0003 0,0002 0,0002
Гептен-1 18 — — 0,277 0 0
Гептан 26 16 14 0,001 0,0006 0,0006
Метилциклогексан 7 5 3 0,005 0,004 0,002
Диметил гексан 15 14 — 0,0006 0,0006 0
Толуол 128 47 15 0,213 0,078 0,025
2-Метилгептан 13 10 5 0,0005 0,0004 0,0002
З-Метилгептан 12 13 6 0,0005 0,0005 0,0002
Гексаналь 18 16 15 0,9 0,8 0,75
Октен-1 15 — — 0,231 0 0
Октан 22 15 13 0,0009 0,0006 0,0005
Бутилацетат 6 6 3 0,06 0,06 0,03
Этилбензол 45 25 12 2,25 1,25 0,6
т, п-Ксилолы 100 60 20 0,5 0,3 0,1
2-Метилоктан 12 10 4 0,0005 0,0004 0,0002
З-Метилоктан 14 5 4 0,0006 0,0002 0,0002
Стирол 30 — — 15 0 0
о-Ксилол 35 30 10 0,175 0,15 0,05
Гептаналь 15 7 8 1.5 0,7 0,8
Нонен-1 18 _ _ 0,277 0 0
Нонан 24 30 13 0,001 0,0012 0,0005
Изопропилбензол 6 7 3 0,429 0,5 0,214
а-Пинен 35 20 13 0,035 0,02 0,013
Н-пропилбензол 14 12 5 1 0,857 0,357
1 -Метил-З-этилбензол 28 26 10 1,4 1,3 0,5
1 -Метил-4-этилбензол 18 18 6 0,9 0,9 0,3
1,3,5-Триметил бензол 15 20 7 0,75 1 0,35
1 -Метил-2-этилбензол 18 15 10 0,9 0,75 0,5
р-Пинен 10 10 5 0,01 0,01 0,005
1,2,4-Три метил бензол 40 45 13 2 2,25 0,65
Октаналь 22 16 15 1,1 0,8 0,75
Децен-1 20 — — 0,308 0 0
Декан 25 25 12 0,001 0,001 0,0005
Л3-Карен 10 12 6 0,01 0,012 0,006
1,2,3-Триметил бензол 12 10 5 0,6 0,5 0,25
Диизобутилен 8 7 7 0,003 0,002 0,002
п-Цимол 14 13 5 0,014 0,013 0,005
Метил стирол 3 — 3 0,075 0 0,075
1 -Метил-2-изопропилбензол 16 14 — 1,143 1 0
Ментен 20 — — 0,04 0 0
Лимонен 105 25 7 0,105 0,025 0,007
1,3-Диэтилбензол 4 — 5 0,2 0 0,25
См. продолжение
Продолжение табл.
Органические вещества Концентрация в зависимости от длительности (ч) озонирования. мкг/м3 Показатель загрязненности, ПДК
0 20 Фон длительность озонирования, ч
1 20
I -Метил-Зн-пропилбензол I -Метил-4н-пропилбензол Фенол
Бутнлциклогексан
Ацетофенон
Н-бутилбензол
Ди метил этил бензол ы
Диметилстирол
Нонаналь
Ундецен-1
Тетраметилбензол
Ун декан
Этилстиролы
Нафталин
Деканаль
Додецен-1
Додекан
Метилнафталины
Тридекан
Тетрадецен-1
Тетрадекан
Пентадецен-1
Пентадекан
Терпены
8 — 8 0,571 0 0,571
8 — 4 0,571 0 0,286
20 — — 6,667 0 0
8 7 — 0,006 0,005 0
14 — — 4,667 0 0
12 10 — 0,857 0,714 0
22 20 10 1,1 1 0,5
8 6 — 0,2 0,15 0
60 30 20 3 15 1
22 — „ — 0,388 0 0
4 8 4 0,2 0,4 0,2
26 18 15 0,001 0,0007 0,0006
14 6 3 0,35 0,15 0,075
10 5 3 3,333 1,667 1
23 16 10 1,15 0,8 0,5
14 — — 0,215 0 0
15 12 8 0,0006 0,0005 0,0003
18 — — 6 0 0
13 8 6 0,0005 0,0003 0,0002
14 — — 0,215 0 0
22 6 6 0,0009 0,0002 0,0002
12 — — 0,185 0 0
30 5 — 0,0012 0,0002 0
16 — — 0,016 0 0
суточная ПДК озона в воздухе, а при дальнейшей работе прибора — максимальная разовая ПДК. Продолжение озонирования приведет к превышению ПДК озона. Из этого следует, что при использовании микроозонатора в помещениях малого объема могут создаваться опасные для здоровья концентрации озона. Для надежной оценки практического.использования прибора необходимо установить оптимальные условия эксплуатации микроозонатора — соотношение длительности озонирования и объема помещения. Эти условия отработаны в натурном эксперименте при 7-часовом озонировании и при непрерывной работе озонатора в течение 1 сут в помещениях разного объема. В помещениях объемом более 6 м3 при работе микроозонатора в течение 7 ч содержание озона не превышало ПДК.
В закрытом помещении на расстоянии более 0,5 м от микроозонатора концентрации озона не превышают ПДК. Однако на расстоянии менее 0,5 м создаются концентрации, превышающие ПДК. Следовательно, при эксплуатации прибора люди не должны находиться ближе 0,5 м к работающему озонатору. В жилом помещении озонатор нужно поместить в угол и отгородить его столом, стулом или другой мебелью.
Следует отметить, что порог запаха озона находится на уровне природных концентраций (0,018—0,020 мг/м3), что ниже ПДК, и поэтому появление запаха озона может служить для населения индикатором опасности.
Для проверки безопасности контакта человека с корпусом озонатора корпус нагревали в эксикаторе до 30 °С и исследовали смывы с корпуса. Токсичные вещества ке определены.
Электрический разряд, генерирующий в приборе озон, может вызывать фиксацию молекулярного азота воздуха, а озонирование способно привести к образованию оксидов азота. Выявлено увеличение концентрации оксидов азота в процессе озонирования. Определив расчетным пу-
тем, во сколько раз прирост концентрации с учетом фонового содержания при постоянном времени озонирования превышает ПДК для оксидов азота, получим коэффициент, показывающий, во сколько раз должен быть увеличен объем помещения, чтобы дополнительно образующееся количество оксидов азота не превысило ПДК.
Образования других веществ, в частности альдегидов, кетонов, спиртов, эфиров, ароматических, предельных, непредельных углеводородов, циклоуглеводородов, в процессе озонирования не отмечено.
При непрерывной работе микроозонатора в течение 1 сут концентрации легких ионов обоих знаков увеличились, а тяжелых — уменьшились. Ионный показатель загрязненности, равный отношению суммарного количества тяжелых и легких ионов обоего знака, также уменьшился. Полученные результаты свидетельствуют, что при эксплуатации микроозонатора происходит нормализация ионного состава воздуха помещений путем дополнительной искусственной ионизации в результате микроозонирования.
Гигиеническую оценку микроозонирования в помещениях с загрязнениями различных типов проводили по отдельным токсичным веществам, их суммарному содержанию и суммарному показателю загрязненности. В таблице в качестве примера приведены данные о гигиеническом эффекте микроозонирования помещения, содержащего табачный дым, объемом 75 м \ Озонирование проведено микроозонатором при интенсивности 480 мкг/ч. Концентрация ацетона через 1 ч после озонирования снизилась в 7,5 раза, 2-бутанона — в 22,5 раза, этилацетата — в 3 раза, бензола — в 4,2 раза, толуола — в 2,7 раза, гептаналя — в 2,1 раза, этилбензо-ла — в 1,8 раза, ксилола — в 1,7 раза, нонаналя — в 2 раза, этилстирола — в 2,3 раза, деканаля — в 1,4 раза. Суммарное со-
держание токсичных веществ после одночасового озонирования снизилось в 2,4 раза. В то же время фенол, стирол, метилстирол, ацетофенон, ряда непредельных углеводородов (изопрен, пен-тен, гептен, октен, нонен, циклопентадиен, гекса-диен, децен и др.), хлорсодержащие соединения (дихлорметан, дихлорэтан, четыреххлористый углерод), терпены претерпевают практически полную деструкцию, и уже после одночасового озонирования они не определяются. При 20-часовом озонировании суммарное содержание токсичных веществ в воздушной среде помещения снизилось в 4,3 раза. Токсичность среды, определяемая по суммарному показателю загрязненности, представляющему собой сумму концентраций веществ, выраженных в ПДК, уменьшилась в результате одночасрвого озонирования в 3,6 раза, а после 20-часового — в 6,7 раза.
Таким образом, озонирование малой интенсив-
ности способствует очистке воздушной среды помещений. Снижаются концентрация токсичных веществ, для ряда соединений (в частности, фенола, стирола, ацетофенона, непредельных и терпе-новых углеводородов) претерпевает практически полную деструкцию, уменьшается токсичность среды. Безопасность использования микроозонаторов для детоксикации воздушной среды зависит от длительности озонирования, расстояния от прибора и объема помещения.
Литература
1. Губернский Ю. Д., Дмитриев М. Т. // Водоснабжение и сан. техника.— 1982.— № 2.
2. Дмитриев М. Т. // Там же,— 1984.— № 12.
3. Дмитриев М. Т., Малышева А. Г., Растянников Е. Г. // Табак,— 1986.— № 3.
4. Дмитриев М. Т. // Наука и жизнь.— 1989.— № 4.
Поступила 24.06.93 .
За рубежом
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 1993 УДК 616.1 /.4-085:001.83 (100)
В. В. Вашкова, Е. А. Можаев, А. Н. Литвинов
МЕЖДУНАРОДНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО ПО ПРОБЛЕМЕ НЕКОН?АГИОЗНЫХ
ЗАБОЛЕВАНИЙ
НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН, Москва
Приводим краткое изложение двух документов о сотрудничестве в области неконтагиозных заболеваний (НЗ): Шанхайской декларации [2] и сообщения специального «Бюллетеня ВОЗ» по НЗ [11.
Шанхайская декларация была принята на совещании Группы директоров Центров по сотрудничеству с ВОЗ в Шанхае (Китай) в 1992 г. В ней отмечается, что наблюдаемый в мире рост НЗ, особенно в развивающихся странах, в XXI веке может еще более усилиться, если сейчас не принять соответствующих мер. Директора названных центров считают необходимым предпринять согласованные действия в мировом масштабе с целью создания инфраструктур на уровне стран или регионов для решения проблем НЗ.
НЗ, как правило, выпадают из сферы внимания местных органов здравоохранения, и вопросы профилактики и борьбы с НЗ оказываются вне поля их деятельности. Сведения в отношении НЗ в странах и регионах очень ограниченные; неблагоприятные факторы окружающей среды, вызывающие заболевания и приводящие к смерти, не регистрируются.
При создании национальных программ по НЗ необходима разработка единых стандартизированных систем мониторинга. Отсутствие такого мониторинга затрудняет оценку эффективности дорогостоящих мероприятии по охране окружающей среды в плане сохранения здоровья и благосостояния населения. В связи с этим в сле-
дующем столетии для понимания влияния на здоровье генетических факторов и факторов окружающей среды необходимо создать глобальную систему мониторинга.
В «Бюллетене ВОЗ» по сотрудничеству в области НЗ представлена информация о проводимой и предполагаемой деятельности Группы директоров и тематике международных проектов, в которых они принимают участие. В частности, сообщается, что в области мониторинга заболеваний, в создании национальных и региональных программ по мониторингу хотели бы принять участие представители Шотландии, Тайваня, Новой Зеландии и Гонконга, и обсуждаются вопросы проведения таких исследований.
Заинтересованность в этой работе проявляют также представители Панамериканской организации здравоохранения, которые через министерства здравоохранения государств Северной и Южной Америки намереваются получить сведения о перечне заболеваний, находящихся под контролем в данном регионе. Такие результаты предполагалось получить уже к июню 1993 г. В дальнейшем предполагается расширение и распространение этой работы на другие регионы.
В дополнение к полученной информации по данному вопросу намечается выяснить возможность использования средств связи на основе ЭВМ для мониторинга заболеваний. По данному вопросу предполагается провести специальное совещание. Экспериментальная система мониторинга заболеваний с подключением к сети телекомму-
