CC BY
5
УДК 613.632.4:669.713.7
Канд. мед. наук В. Г. Константинов, канд. хим. наук А. С. Филатова, А. И. Кузьминых, 3. В. Устюжанина
гигиеническая оценка применения нефтяного пека— связующего анодной массы при электролитическом получении алюминия
Свердловский научно-исследовательский институт гигиены труда и профзаболеваний^ кафедра общей гигиены Свердловского медицинского института
При электролитическом получении алюминия состав и свойства анодной массы имеют большое технико-экономическое значение. Они определяют также количество и состав выделяющихся в воздух смолистых возгонов пека с выраженным фотодинамическим, токсическим и канцерогенным действием.
Для формирования анодной массы электролизеров с самообжигающимися анодами на алюминиевых заводах в СССР в качестве связующего материала применяют среднетемпературный каменноугольный пек с температурой размягчения 65—75°. Как показали исследования, в процессе самообжига анодной массы с нижней поверхности анодов при обработке электролизеров с открытой верхней поверхности, а также при обслуживании анодов в воздушную среду электролизных корпусов поступают значительные количества смолистых веществ и 3,4-бенз(а)пирена. Концентрации их в воздухе варьируют соответственно от 12,1 до 38,5 мг/м3 и от 29,2 до 245 мкг/м3 (В. Г. Константинов и А. И. Кузьминых), что обусловливает повышенную канцерогенную опасность работы в электролизных корпусах с самообжигающимися анодами (Е. В. Готлиб и соавт.). В связи с этим представляет интерес гигиеническая оценка применения нефтяного пека в качестве связующего в составе анодной массы вместо каменноугольного, тем более, что из технико-экономических соображений подобная замена перспективна.
В электролизных корпусах Уральского алюминиевого завода в 1971 г. на 6 электролизерах в качестве связующего анодной массы использовался в течение нескольких месяцев нефтяной пек, предложенный Уфимским нефтяным и Уральским политехническим институтами. Материалом для получения опытно-промышленной партии пека служил крекинг-остаток из установки, производящей сажевое сырье.
При промышленном испытании нефтяного пека в 3 опытных электролизерах одного из корпусов завода применяли опытную анодную массу-(АМ-1), а в другом корпусе также в 3 электролизерах опытную анодную массу-2 (АМ-2)¡^контролем служили электролизеры (по 3 в каждом корпусе), имеющие тот же состав анодной массы, что и электролизеры завода в целом (табл. 1).
Все электролизеры, на которых производили исследования, средней мощности, с боковым токоподводом, имеют шторные укрытия и местную вытяжную вентиляцию.
Гигиенические исследования мы проводили одновременно с технологами экспериментального и электролизного цехов, которые, оценивая тех-
Таблица 1
Состав анодной массы опытных и контрольных электролизеров
Кокс Пек
«С > в С
Электролизеры 3 X 5 = X ОС
с. « О X & я °
а с X * >. X
Опытные АМ-1 100 55,8 18,6 25,6
Опытные АМ-2 100 — 69,0 — 31,0
Контрольные 100 54,4 18,1 27,5 —
нико-экономические показатели опытных электролизеров в сравнении с контрольными, обеспечивали постоянство технологических параметров (температура электролита, уровень жидкой анодной массы и т. п.) опытных и контрольных электролизеров. Различия состояли лишь в том, что на опытных электролизерах АМ-2 на основе нефтяного кокса и нефтяного пека периодически удалялась из электролита «угольная пена», что, однако, не могло влиять на уровень смолистых веществ в воздушной среде у этих электролизеров.
Содержание смолистых веществ и бенз(а)пирена в анодной массе в исходном сырье было следующее. В опытной массе АМ-1 смолистые вещества составляли 20,19%, количество бенз(а)пирена равнялось 294 мкг/г, в опытной массе АМ-2 соответственно 30,8 и 840, в контрольной массе — 22,29 и 5021, в каменноугольном пеке — 75,5 и 16 700, в нефтяном пеке — 85,78
Таблица 2
Среднее содержание смолистых веществ и бенз(а)пирена при обслуживании опытных
и контрольных электролизеров1
Место отбора проб Смолистые вещества (в мг/мг)| Бенз(а)пирен (в мкг/м•)
электролизеры
опытные (АМ-1) контрольные опытные (АМ-2) контрольные опытные (АМ-1) контрольные опытные (АМ-2) контрольные
В проходе 0,5 м от ванны (што- 5,31
ра закрыта)......... 7,09 14,7 5 „95 6,76 10,40 0,31 1,02
В проходе 0,5 м от ванны (што-
ра открыта)......... 25,5 34,7 9,04 16,48 10,3 43,0 1,04 6,9
На рабочем месте электролизни-
ка.............. 39,7 63,5 30,3 36,03 13,75 93,80 16,70 34,17
На рабочем месте анодчика (за-
чистка и переключение контак-
та) ............. 30,1 59,5 39,68 86,5 3,75 15,80 3,50 27,30
На рабочем месте анодчика (из-
влечение штырей)...... 25,4 66,33 47,1 17,9 8,75 62,60 10,0 11,0
При рабочем месте анодчика (за-
бивка штырей, перетяжка анод-
ной рамы).......... 30,0 55,7 35,4 48,5 58,76 125,0 4,20 36,30
При рабочем месте анодчика (при 50,01 100,0
наращивании кожуха анода) 75,1 92,0 ~
' Указаны среднае значения величин из 4 —6 проб в каждом месте их отбора.
и 1435; в пековом коксе — 0,22 и 0,024 и в нефтяном коксе — 0,5% и 6 мкг/г.
Приведенные данные показывают, что смолистых веществ в опытной массе АМ-2 (30,8%) было почти в 1,5 раза больше, чем в опытной массе АМ-1 и контрольной анодной массе. Это объясняется более высоким содержанием в ней нефтяного пека, имеющего большое количество летучих веществ. Тем не менее бенз(а)пирена в нефтяном пеке в 11,6 раза меньше, чем в каменноугольном и в 6—17 раз меньше в опытных анодных массах, чем в контрольной.
Результаты исследований содержания смолистых веществ и бенз(а)пи-рена в воздухе представлены в табл. 2; методы определения этих веществ применялись те же, что и в ранее опубликованной работе двух авторов этой статьи (В. Г. Константинов и А. И. Кузьминых).
На рабочих местах электролизников и анодчиков, обслуживавших опытные электролизеры с анодной массой на основе нефтяного пека (АМ-1 и АМ-2), средние концентрации бенз(а)пирена в воздухе в 1,5—8,7 раза ниже по сравнению с контрольными электролизерами. Такие большие различия
объясняются значительно меньшим содержанием бенз(а)пирена в нефтяном пеке, чем в каменноугольном, и в анодной массе опытных электролизеров по сравнению с контрольными.
В сметах пыли, собранной с конструкцей опытных и контрольных электролизеров, содержание смолистых веществ не имело существенных различий, тогда как количество бенз(а)пирена в сметах пыли с опытных электролизеров оказалось в 7—24,3 раза меньше, чем с контрольных (см. табл. 3).
Количество смолистых веществ, удаляемых системой газоотсоса с опытных электролизеров АМ-1, составило 1199,8 г/час и с опытных электролизеров АМ-2 — 581,2 г/час., т. е. в 1,5—3,2 раза меньше, чем с контрольных
Таблица 3
Среднее содержание смолистых веществ и бенз(а)пирена в сметах пыли с
электролизеров
Место отбора пробы Смолистые вещества (в %) Бенз(а)пиреи (в мкг/г)
электролизеры
опытные (АМ-1) контрольные опытные (ЛМ-2) контрольные опытные (АМ-1) контрольные опытные (ЛМ-2) контрольные
Пыль с конструкции электроли- 25,6
зера ............. 1,47 1,77 1,39 1,85 58,6 616,6 337,0
Пыль с укрытия (крышки) верх- 0,85 0,65 7,2 46,5
ней поверхности анода .... — — — —
Осевшая пыль из патрубка газо-
хода ............ 5,10 4,72 4,66 5,66 35,1 354,0 39,8 970,0
(1812,1—1907,1 г/час)-, количество бенз(а)пирена, удаляемого газоотсосом с опытных электролизеров, составило 383,5—310,8 мг/час, т. е. в 5,8— 3,8 раза меньше, чем с контрольных (2237,6—1162,6 мг/час).
Ввиду того что нефтяной пек содержит больше серы (2,6%), чем каменноугольный (0,7%), мы определяли также содержание сернистого газа, сероводорода и акролеина в воздушной среде у опытных и контрольных электролизеров. Можно говорить лишь о качественном обнаружении акролеина и сероводорода в воздухе; концентрации же сернистого газа несколько выше у опытных электролизеров по сравнению с контрольными, однако
они значительно меньше предельно допустимых.
•
Выводы
1. При обслуживании опытных электролизеров, где в качестве связующего анодной массы применяется нефтяной пек, смолистых веществ и бенз(а)пирена в воздухе значительно меньше, чем у контрольных электролизеров с использованием каменноугольного пека. Различия обусловлены тем, что в нефтяном пеке содержание бенз(а)пирена в 11,6 раза ниже, чем в каменноугольном, а легколетучих фракций, быстро разрушающихся при высокой температуре в процессе самообжига анодной массы, значительно больше.
2. Более низкое содержание смолистых веществ и бенз(а)пирена обнаружено также в воздухе, удаляемом системами газоотсоса от опытных электролизеров, по сравнению с контрольными.
3. Внедрение нефтяного пека в качестве связующего в состав анодной массы имеет существенное значение в системе мероприятий по уменьшению канцерогенной опасности работы в электролизных цехах с самообжигающимися анодами.
ЛИТЕРАТУРА. ГотлибЕ. В., СимахинаП. Г., Константинов В. Г. В кн.: Вопросы гигиены и профессиональной патологии в цветной и черной металлургии. Свердловск. 1971, с. 61. — Константинов В. Г., Кузьмины х А. И. Гиг. и сан., 1971, № 3, с. 39.
Поступила 12/IV 1972 г.
HYGIENIC ASSESSMENT OF USE OF PETROLEUM PITCHBOUND ANODE MASS IN ELECTROLYTIC PRODUCTION OF ALUMINIUM
V. G. Konstantinov, A. S. Filatova, A. /. Kuzminykh, Z. V. Ustyuzhanina
In case of use of petroleum instead of coal pitchbound anode mass the content of resinous substances and that of benz/a/pyrene in the air at the time of running of experimental elect-rolysers was much lower than at the use of control electrolysers with coalpitch. This difference may be due to the fact that the petroleum pitch contains 11.6 times less benz/a/pyrene than the coal pitch and much more of highly volatile fractions, that are easily dissociated at high temperature in the course of selfburning of the anode mass.
УДК 613.31:547.S3l.OIS.45
Проф. И. Д. Гадаскина, проф. А. 3. Бузина, канд. мед. наук О. И. Дорофеева
особенности биотрансформации бензола у молодых кроликов
Казахский институт гигиены труда н профзаболеваний, Караганда
Как известно, бензол является ядом чрезвычайно широкого спектра действия, поэтому можно думать, что в основе повышенной чувствительности к нему молодого организма лежат разные механизмы. Особый интерес имеет биотрансформация бензола, поскольку продуктам его окисления приписывают миелотоксическое действие (Porteous; Williams, и др.). По существующим представлениям, основным метаболитом бензола является фенол, в небольшой степени окисляющийся до полифенолов. В процессе детоксикации фенольные метаболиты связываются с серной и глюкуроновой кислотами и выводятся из организма с мочой (Williams).
Нами сделана попытка связать особенности метаболизма и детоксикации бензола с его возрастной чувствительностью. С этой целью 11 молодым кроликам (возраст 1—17г месяца, вес около 500 г) вводили под кожу через день бензол в дозе 0,4 мл/кг в течение 30 дней. Для сопоставления отравлению в той же дозе подвергали 12 взрослых кроликов (возраст 5—6 месяцев, вес около 1500 г) 1. Обе опытные группы имели биологический контроль: 12 молодых и 22 взрослых кролика одинакового с ними возраста и исходного веса. По ходу затравки в суточной моче подопытных кроликов каждые 5 дней определяли фенол (методом Porteovs и Williams), органические сульфаты (по методике Hoffman и Osgood), глюкуроновую кислоту (по прописи И. А. Аксамитной и В. В. Татарского). Содержание эндогенного фенола, органических сульфатов и глюкуроновой кислоты в моче кроликов разного возраста, являющихся биологическим контролем, приведено в табл. 1.
Выделение фенола, органических сульфатов и глюкуроновой кислоты с мочой у подопытных животных представлено на рисунке. Как видно из рисунка, фенол выделяется с мочой как молодых, так и взрослых кроликов. У последних абсолютное количество выделенного фенола примерно в 3 раза выше, чем у молодых кроликов, что связано в известной степени с большей дозой вводимого им бензола.^При пересчете на 1 кг веса тела разница в выделении фенола у животных обеих групп значительно выравнивается (см. кривую на рисунке,"Л). Выделение глюкуроновой кислоты у взрослых кроликов примерно в 2—3 раза превосходит норму, тогда как
1 Половозрелось у лабораторных (домашних) кроликов наступает к 4—5 месяцам (П. В. Терентьев и соавт.).
