ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОИЗВОДСТВ ВИНИЛХЛОРИДА И ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА КАК ИСТОЧНИКОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 1993 УДК 614.72:547.413.133.2|-07

М. П. Грачева, Ю. П. Тихомиров, Т. В. Бадеева, Н. Н. Алексанин

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОИЗВОДСТВ ВИНИЛХЛОРИДА И ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА

' КАК ИСТОЧНИКОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

(

Нижегородский медицинский институт; Нижегородский НИИ гигиены и профпатологии; Дзержинский центр санэпиднадзора

Синтетические полимерные материалы широко используются во многих отраслях народного хозяйства и имеют большие перспективы применения в будущем. Они используются в производстве синтетических волокон, искусственной кожи, лаков, пластмасс и др. В качестве основы для большой группы полимерных материалов применяется мономер — винилхлорид (ВХ).

ВХ относится к легким хлорированным углеводородам и представляет собой бесцветный горючий газ с приторным сладковатым запахом. Он кипит при температуре 13,5 °С, высоколетуч, маловзрывоопасен, при нагревании разлагается с Ч образованием фосгена, склонен к образованию смога. В число продуктов окисления ВХ в атмосферном воздухе входят формальдегид, муравьиная кислота и хлористый водород.

ВХ оказывает политропное воздействие на организм, которое проявляется нарушениями центральной нервной системы и периферических нервов, сосудистой патологией, повреждением костной системы, системным поражением соединительной ткани, иммунными изменениями, развитием злокачественных опухолей.

Длительное воздействие ВХ в значительных концентрациях в условиях производства приводит к развитию профессиональной патологии — винил-хлоридной болезни, повышению общего уровня онкологической заболеваемости и формированию специфических новообразований (1, 7, 9, 10, 15]".

В этой связи изучение проблемы контакта человека с ВХ и изделиями из пластмасс, 1 созданных на его основе, представляет большой научный и практический интерес.

Если изучению воздействия ВХ на человека в производственных условиях [13, 14], а также поступлению его в организм с пищевыми продуктами и водой [2, 6] посвящено значительное число исследований, то по проблеме загрязнения атмосферного воздуха винилхлоридом имеются лишь отдельные работы [12, 15].

Поданным группы авторов 112], зона загрязнения атмосферного воздуха вокруг крупного химического комбината составляла 3 км летом и 5 км зимой, средние концентрации ВХ при этом достигали соответственно 0,013±0,001 и 0,018± ±0,004 мг/м3. Концентрация ВХ вблизи предприятия составляла 0,143±0,027 мг/м!. Имеются также сообщения, что содержание ВХ вблизи ^ одного предприятия составляло 2,6—5,2 мг/м3, вблизи другого — 8,8 мг/м3 [15]. Других исследований по этой проблеме нам обнаружить не удалось.

Целью наших исследований явилось более полное изучение производств ВХ и поливинилхло-рида (ПВХ) как источников загрязнения атмосфер-ч ного воздуха. В программу исследований входили: оценка технологических процессов производств ВХ и ПВХ в части выявления мест и

условий образования газовоздушных выбросов, определение содержания ВХ в газовоздушных выбросах и воздухе промышленной площадки; изучение зонального распространения в атмосферном воздухе в зависимости от метеорологических условий, сравнение результатов натурных измерений с расчетными величинами и результатами предыдущих исследований; статистическая обработка, анализ и гигиеническая оценка материалов исследований с разработкой экологических рекомендаций.

Для определения ВХ в атмосферном воздухе был применен газохроматографический метод с пределом обнаружения 6-10 4 мг/м' [4, 5, 8]. Для повышения точности и надежности определения ВХ проведена его идентификация с применением хроматомасс-спектрометрии [4, 5].

Исследования проведены на крупном химическом комбинате. ВХ синтезируется методами крекинга дихлорэтана и каталитического гидр(о-хлорирования ацетилена, ПВХ — методом суспензионной полимеризации и сополимеризации с ви-нилацетатом. Изучение технологических регламентов показало, что основные газовоздушные выбросы ВХ формируются на стадиях его ректификации и очистки в цехах получения, а также на стадиях полимеризации, дегазации суспензии, сушки и рассева готовой продукции в производстве ПВХ. Самый массивный выброс ВХ дают силосы, сушилки, пневмотранспорт и вентиляционные устройства корпусов. Основная масса ВХ поступает от производства ПВХ методом суспензионной полимеризации. Содержание ВХ в газовоздушных выбросах колеблется по разным стадиям технологического процесса в широких пределах: в отделении полимеризации от средних концентраций 72,7± 16,7 мг/м3 до максимальных 206—240,8 мг/м3, в отделении суспензии — соответственно от 65,1 ± 13,8 до 88,7 мг/м3, в отделении сушки — от 89,4±9,6 до 121,1 мг/м3. Содержание ВХ в выбрасываемом вентиляционном воздухе в разных корпусах колеблется от 5,6±0,3 до 176±3,4 мг/м3.

Изучение содержания ВХ на промышленных площадках производств показало, что его средние концентрации колеблются от 2,0±0,1 до 5,5± ±0,3 мг/м3 при максимальных 15,6—48 мг/м3. Сравнение полученных концентраций с 30 % ПДК (1,5 мг/м3) для воздуха рабочей зоны [3, 11] показало, что процент проб, превышающих допустимые уровни, колеблется от 25—50 до 100, составляя в среднем 80—85.

Отбор проб атмосферного воздуха проводили в осенне-летний период с учетом направления ветра на разном расстоянии от источников загрязнения. Кроме направления ветра, учитывали скорость движения воздуха, его температуру, влажность и барометрическое давление. Пробы отбирали в утреннее и дневное время на рас-

Сравнительные данные расчетных и натурных максимальных концентраций ВХ в атмосферном воздухе в районе размещения производства ВХ и ПВХ

Максимальная концентрация ВХ.

мг/м

источников выброса, км расчетная кратность превышения ОБУВ фактическая кратность превышения ОБУВ % ироб с превышением ОБУВ

1 0,5 100 0,39 78 92,8

4 0,2 40 0,130 26 77,8

6 0,15 30 0,097 19,4 19,1

8 0,1 20 0,091 18,2 16,3

10 0,075 15 0,075 15 7,8

12 0.05 10 0,07 14 4,5

14 0,04 8 0,000 —

стоянии 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 12 и 14 км от производства ВХ и ПВХ. Всего отобрано 150 проб. Результаты исследований представлены в таблице. Установлено, что дальность распространения ВХ составляет 10—12 км. На расстоянии 14 км положительных на содержание ВХ проб не было. На расстоянии 10—12 км средняя концентрация ВХ составляла 0,002± ±0,001 мг/м3, максимальная — 0,075 мг/м!. Процент проб, превышающих ОБУВ (0,005 мг/м'), составил 7,8. На расстоянии 4—8 км среднее содержание ВХ составило 0,013±0,0037 мг/м3, максимальное — 0,13 мг/м3, процент проб, превышающих ОБУВ,— 19,1. Наиболее высокие концентрации ВХ установлены на расстоянии 1, 2 и 3 км: средняя от 0,143 до 0,134 мг/м3, максимальная 0,39 мг/м3.

Особый интерес представляло содержание ВХ в зонах 6—8 и 10—12 км. На расстоянии 6—8 км (старый центр города и пригородные поселки) превышение ОБУВ отмечено в 16,3 % проб: в 1,5 раза — 2,9%, в 5 раз — 7,4%, в 10 раз — 4,3 %, в 20 раз — 2,9 %. На расстоянии 10—12 км (новые микрорайоны города) превышение ОБУВ отмечено в 7,8 % проб: в 1,5 раза в 5,8 % и в одной пробе в 10 раз. Отмечена четкая зависимость концентраций ВХ от метеорологических условий. Особую роль здесь играют направление и скорость ветра. При теплых штилевых погодах отмечены максимальные концентрации вещества вблизи предприятий. Сильный ветер (от 6—8 до 10 м/с) в направлении города особенно неблагоприятен для атмосферного воздуха в черте города.

Полученные результаты натурных измерений мы сопоставили с расчетными данными максимальных концентраций ВХ. Установлена тождественность сопоставимых величин максимальных расчетных концентраций с фактическим содержанием ВХ в атмосферном воздухе. Этим подтверждается достоверность полученных нами данных о степени и дальности распространения загрязнения атмосферного воздуха ВХ от выбросов изучаемых производств, а также возможность использования расчетных данных при выборе и оценке приоритетных показателей комплексного загрязнения атмосферного воздуха в условиях крупных территориально-производственных комплексов. Незначительные расхождения можно объяснить нестабильностью метеорологических условий в момент отбора проб.

Полученные материалы фактических замеров

ВХ в атмосферном воздухе были сопоставлены с результатами проведенных ранее исследований [12]. Максимальная концентрация ВХ на расстоянии 1 км в 1980 г. составляла 0,72 мг/м3, в 1989 г.— 0,39 мг/м3, что значительно выше полученной нами величины. Остальные максимальные концентрации, полученные в 1989 г., значительно превышают аналогичные концентрации в 1980 г. Необходимо особо отметить, что увеличилась дальность распространения ВХ: в 1980 г. она составляла 5 км, в 1989 г.— 12 км. Следовательно, наблюдается тенденция к ухудшению качества атмосферного воздуха по содержанию ВХ.

Таким образом, результаты исследований показывают, что производства ВХ и ПВХ отрицательно воздействуют на качество атмосферного воздуха не только старого центра города и пригородных поселков, но и новых перспективных районов застройки. Это вызвано тем, что далеко не все источники выделения ВХ оборудованы очистными устройствами, а имеющиеся установки по улавливанию и сжиганию вредных веществ имеют недостаточную мощность и низкую эффективность.

При строительстве новых производств ВХ по аналогичным технологиям необходимо учитывать полученные нами результаты зональности распространения содержания вещества в атмосферном воздухе. Размещение селитебных территорий возможно не ближе 12 км с учетом розы ветров. В связи с тем что в наших условиях нет возможности увеличить разрывы и организовать достаточную зону санитарной защиты, необходимы радикальные изменения технологического процесса и совершенствование систем газоочистки. Необходима организация жесткого лабораторного контроля за соблюдением норм предельно допустимых выбросов ВХ на протяжении всей технологической цепочки, в местах выброса, на границе санитарно-защитной зоны, а также в атмосферном воздухе селитебной части Дзержинского территориально-производственного комплекса. Кроме того, нужно ускорить исследования по разработке ПДК винилхлорида в атмосферном воздухе населенных мест.

Литература

1. Антонюжснко В. А. Вннилхлорндная болезнь — углеводородный нейротоксикоз. - Горький, 1980.

2. Быховский А. В., Дюбанкова Э. Н. // Гиг. и сан. -1977,- № 3.- С. 70-74.

3. ГОСТ 12.1.005.—88 // Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.— М., 1988.

4. Дмитриев М. Т., Мищихин В. А. // Гиг. и сан.— 1981.— № 4,— С. 46—49.

5. Дмитриев М. Т., Судейченко В. Д., Малышева А. Г. // Там же,— 1988 — № 9,- С. 51—53.

6. Дюбанкова Э. Н., Быховский А. В. // Там же.— 1979.— № 1,— С. 69-74.

7. Заева Г. Н. // Гиг. труда,— 1976.— № 4,— С. 46—48.

8. Ильичева Г. В., Кузнецова Л. В. // Гиг. и сан,— 1981,— № 7,— С. 52- 54.

9. Курляндский В. А., Томилина Л. А., Духовная А. И., Стовбур Н. Н. // Там же,— 1978,— № 2,— С. 104— 105.

10. Макаров И. А., Федотова И. В. // Гиг. труда.— 1983 — № 6,— С. 42-45.

11. Предельно-допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны.— М., 1988.

12. Тихомиров Ю. П.. Глухое С. П., Кузнецова Л. В. и др. // Гиг. и сан,— 1980,— № 10,— С. 79—81.

13. Федотова И. В. Ц Гиг. труда,— 1983,— № 4,— С. 30—32. 15. Шабад Л. М.. Генин В. А. // Там же,— 1976.—

14. Филатова В. С., Антонюженко В. А., Смулевич В. Б.. № 7.— С. 41—44.

Федотова И. В. Ц Там же,— 1982,— № I.— С. 28—31. Поступила 07.07.92

© Ф А. МАРДАНЛЫ, Р. С. АЛИЕВА. 1993 УДК 616-053.2-02:614.71 /.721 -07

Ф. А. Марданлы, Р. С. Алиева

ИЗМЕНЕНИЕ НЕКОТОРЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ ДЕТЕЙ ПРИ СОЧЕТАННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ ХИМИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ АТМОСФЕРЫ

И ШУМА

НИИ эпидемиологии, гигиены и профзаболеваний Минздрава Азербайджанской Республики, Баку

Наряду с дальнейшим выявлением качественных характеристик действия атмосферных загрязнений необходима количественная оценка степени опасности их неблагоприятного влияния на состояние здоровья населения [1].

Проведены исследования в 3 детских до-

* школьных учреждениях, расположенных в районах с различными концентрациями загрязнителей атмосферы и уровнями шума. Величина суммарного загрязнения атмосферного воздуха в этих районах по показателю Р колебалась от 6,3 до 25,8. Уровень эквивалентного шума носил достаточно стабильный характер, составляя 75— 76 дБ А.

Анализ состояния заболеваемости неинфекционного характера показал, что в зонах с высокими концентрациями загрязнений атмосферного воздуха и повышенным уровнем шума (опытный район) преобладают болезни органов дыхания (79,4 %), в зонах с относительно низкими величинами суммарного загрязнения и высоким уровнем шума (контрольный район) — болезни органов кровообращения (58 %). Исследование состояния физического развития показало, что у девочек изменения были более выраженными,

* чем у мальчиков.

Содержание гемоглобина в крови детей как в опытном, так и в контрольном районе было относительно стабильным. Вместе с тем у детей, проживающих в районе с интенсивным загрязнением атмосферного воздуха и повышенным уровнем шума, отмечалось более высокое количество лейкоцитов в крови. Полученные результаты соответствуют данным литературы [2, 3]. Скорость оседания лейкоцитов у детей — жителей опытного района колебалась в пределах 5,2—5,4 мм/ч, контрольного — 6,8—7,9 мм/ч. При изучении состояния общей иммунной реактивности организма установлено, что общее количество микроорганизмов на отпечатках кожи у детей, проживающих в опытном районе, в 2 раза выше, чем в контрольном. В опытном районе ^ на отпечатках кожи сплошной рост наблюдался в 50 % случаев, в то время как в контрольном районе значительное угнетение реактивности отмечалось лишь в 2 % случаев. У детей, проживающих в опытном районе, на отпечатках кожи маннитположительные кокковые группы микробов выявлялись почти в 54 % случаев, в контроле 1 в 24 %. Результаты изучения состояния гуморального иммунитета у детей с использованием эритроцитарных гриппозного и сальмонеллезного

диагностикумов позволили установить возможность влияния загрязнения атмосферного воздуха в сочетании с шумовой нагрузкой на состояние иммунобиологической реактивности организма и в частности на состояние гуморального иммунитета. При изучении активности лизо-цима в слюне изменений не выявлено.

Для решения задач оптимального планирования воздухоохранных мероприятий нужна объективная оценка качества атмосферного воздуха при воздействии комплекса антропогенных факторов. При этом требуются обработка и статистический анализ большого объема информации. В связи с этим возникает необходимость сведения множества полученных характеристик к сравнительно небольшому числу обобщающих переменных, выступающих в качестве приоритетных оценочных показателей. Реализация данной задачи возможна с помощью метода многомерной математической статистики, в частности факторного анализа.

Весь полученный материал был подвергнут математической обработке методом факторного анализа. Расчеты проводили на ЭВМ ЕС-1022 на алгоритмическом языке фортран. Было получено и проанализировано 1764 парных корреляций, исследовали математические модели взаимосвязи показателей, характеризующих состояние здоровья, и экологических факторов. Форму связи выбирали с помощью Р-критерия Фишера, (-критерия Стьюдента и коэффициентов корреляции. Для разработки адекватных моделей строили различные формы связи: линейную, .логарифмическую, корень — функция, степенную, гиперболическую, экспоненциальную. Наряду с показателями состояния здоровья мы включили в состав переменных ряд социально-бытовых показателей: площадь комнаты, где спит ребенок, площадь на одного человека, возраст матери во время рождения ребенка, средний доход на одного члена семьи.

В результате обработки выборочной информации было установлено, что наилучшим образом без потери информации изучаемое явление можно охарактеризовать двумя общими факторами. Проверка остальных вариантов не увенчалась успехом. При этом необходимо отметить, что собственные значения выделенных факторов составили 23,34935 и 18,64832, накопленные отношения собственных значений были равны 0,55594 и 0,99999. Первый общий фактор объединяет 13 переменных медицинского и экологического характера. Наиболее уязвимыми показате-