CC BY
7
Вигте Н. К-. Петрунь Н. М. Определение газового обмена у человека. Киев, 1955.
Навакатикян А. О., Охрименко А. П., Каракашян А. Н. и др.— Гиг. труда, 1979, № 7, с. 10—14.
Никитченко И. И., Ефанова С. А. — В кн.: Профессиональный труд в пенсионном возрасте. Л., 1976, с. 137— 141.
Смоляр В. И., Береза В. Я., Кондратенко А. Г. и др. — В кн.: Теоретические и практические аспекты изучения питания человека. М., 1980, т. I, с. 371—382.
Собакарь Л. В., Салий Н. С., Береза В. Я- — В кн.: Актуальные проблемы гигиены питания. Тбилиси, 1981, с. 109-110.
Тодуа Н. Т. — В кн.: Ин-т питания. Москва. Науч. сессия. 13-я. Тезисы докладов. М., 1959, с. 51.
Энергетические и белковые потребности. М., 1974. Ягодинская С. Г., Мартыненко Н. И. — В кн.: Ашхабадский НИИ эпидемиологии и гигиены. Науч. конф. Материалы. Ашхабад, 1971, с. 49—51.
Поступила 15.03.83
Summary. Rated labor operations and processes in women engaged at spinning-weaving enterprises, and energy consumption — within different periods of the working day and over the whole shift—are classified according to the degree of heaviness of labor operations. Daily energy consumption values arc substantiated for individual occupations female workers of spinning-weaving enterprises.
УДК 614.71:673
М. Т. Дмитриев, Л. В. Басалаева, Л. М. Шафран
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОРБЦИОННЫХ СВОЙСТВ СИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В СУДОСТРОЕНИИ И СУДОРЕМОНТЕ
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сыснна АМН СССР, Москва; Одесский филиал НИИ гигиены водного транспорта Минздрава СССР
Проблема санитарной охраны атмосферного воздуха и среды обитаемых помещений справедливо относится к числу основных гигиенических проблем (Г. И. Сидоренко; М. А. Пинигин; Г. П. Зарубин и соавт.). Среди источников химического загрязнения воздуха важное место занимают полимерные материалы, хотя механизмы выделения ими вредных примесей в окружающую среду до сего времени изучены недостаточно (А. Н. Боков и соавт.; Ю. Д. Губернский и соавт.; К. И. Станкевич; К. А. Рапопорт и С. Ф. Ионкина).
Особую значимость исследование данного процесса приобретает применительно к судовым помещениям, отличающимся особенностями организации воздухообмена, формированием в единых блоках жилых и производственных помещений, наличием источников периодического интенсивного теплового, химического и шумо-виб-рационного воздействия при условии вынужденного длительного, в течение многих недель и месяцев, плавания (Ю. К. Авот и соавт.; Г. А. Васильев и соавт.; Ю. М. Стенько; Л. М. Шафран и соавт.). В этих условиях выяснение вероятных источников химического загрязнения воздушной среды судовых помещений, механизмов их формирования и количественная оценка являются важным этапом разработки мероприятий но снижению условий химической опасности на современных морских судах.
Для решения данной задачи нами были проведены детальные модельные и натурные сани-тарно-химические исследования, охватывавшие 18 морских транспортных судов в рейсовом и межрейсовом периодах, около 100 материалов судостроительного назначения, а также 47 низкомолекулярных соединений органической и не-
органической природы как вероятных сорбатов и источников вторичного химического загрязнения судовой среды. Концентрации химических веществ в воздухе определяли методами газовой хроматографии (Г. И. Сидоренко и М. Т. Дмитриев; Г. И. Аранович и соавт.) на приборах серии «Цвет-100», ЛХМ-8МД и ХПМ-2 с пламенно-ионизационным, электронно-захватным и тср-мононным детекторами. Для отбора, хранения и концентрирования проб широко использовали методы, описанные М. Т. Дмитриевым и Л. Д. Прибытковым, В. Д. Яблочкиным. Часть проб исследовали хромато-масс-спектрометриче-ским методом на приборе ЛКБ-2091 (М.Т.Дмитриев и Е. Г. Растянников) для получения более полного представления о характере химического загрязнения судовой среды и его потенциальных источниках.
Результаты исследований показали, что в воздухе жилых и служебных помещений всех обследованных судов обнаруживаются химические соединения десятков наименований, состав и концентрации которых существенно отличаются от показателей загрязнения окружающей среды в море и портах захода, что свидетельствует о ведущей роли судовых источников в генезе и формировании химического загрязнения воздуха жилой надстройки, грузовых и производственных помещений судна. В то же время обращает на себя внимание однотипность при прочих равных условиях характера и уровней загрязнения жилых помещений на судах отечественной постройки различных типов (табл. 1). Это может быть объяснено однотипным составом и насыщенностью обследованных помещений синтетическими материалами и изделиями из них.
Таблица 1
Результаты хромато-масс-спектрометрических исследований состава химического загрязнения воздуха жилых помещений судов различных типов при одинаковой насыщенности синтетическими материалами
Основные группы химических соединений
Углеводороды: алифатические ароматические циклические Спирты Эфнры
Альдегиды и кетоны Галоидсодержащие
соединеиия Терпены Гетероциклы Производные нафталина
Конденсированные системы
Всего
Число представителей
18—29 11—23 8-15 3—7 6—11 6—8
6-12 2—5
2—4
3—7 2-5
До 109
Средние концентрации, отн. ед. (А1±т)
контейнеровозы
11,36±2,Н 7,58±0,63 1,29±0,21 0,42±0,05 0,69±0,28 0,58+0,09
1,38±0,22 0,64±0.31 0,21 ± 0,05
6,23±0,44
0,82±0,36
29,23±2,54
универсальные суда
13,92± 1,56 8,25±1,24 1,66±0,18 0,56±0,05 1,81 ±0.25 0,82±0.14
2,17±0,36 0,92±0,29 0,92±0,12
5,23±0,35
0,12±0,01
34.16rfc2.8I
В то же время, особенно при обследовании специализированных судов, перевозящих опасные химические грузы, мы обратили внимание, что, во-первых, в воздухе обнаруживались компоненты, наличие которых не могло быть объяснено в полной мере рецептурой использованных в отделке и оборудовании помещений синтетических материалов, и, во-вторых, изменение концентраций указанных соединений не коррелировало с обычной для компонентов полимерных материалов динамикой изменения концентраций в рейсах. При этом если компоненты полимеров обнаруживались, как правило, на весьма низких уровнях, то указанные примеси нередко определялись в концентрациях в 50—100 раз выше, отличаясь при повторных замерах на 1—2 порядка и более между собой. Так, анализ результатов более 3000 опеределений газового состава воздуха на судах показал, что на нефтеналивных судах концентрации углеводородов (например, бензола) в воздухе превышали фоновые уровни в 400—1000 раз, аммиака и бутадиена на судах-газовозах— в 200—1500 раз, сероуглерода и че-тыреххлористого углерода на балкерах и нефте-рудовозах — до 1000—3000 раз. При этом в производственных помещениях и на открытых палубах имели место быстрое повышение концентраций и, как правило, столь же существенный спад уровней загрязнения за короткий промежуток времени (минуты, часы). В каютах повышенный уровень химического загрязнения в подобных ситуациях сохранялся в течение длительного времени (сутки, недели), нередко даже вне связи с состоянием источников газовыделений.
Попытки установления причин такого несоответствия привели нас к заключение о вероятной роли в его генезе сорбционных свойств применяемых в отделке и оборудовании судовых помещений синтетических материалов. Результаты натурных исследований подтвердили выдвинутую гипотезу. Как видно из представленных в табл.2 данных, в зависимости от преимущественного появления тех или иных сорбатов в воздухе существенно изменяется состав десорбируемых однотипными декоративно-отделочными материалами химических соединений. Если на судах типа «Моссовет» и «Славянск» их обнаружение связано с характером перевозимых грузов и применяемых полимерных материалов, то на научно-исследовательском судне «Э. Кренкель» повышенные уровни всех определяемых компонентов связаны с их выделением, в первую очередь электрохимической бумагой (ЭХБ), работа с которой проводилась в данных помещениях за 2 нед до момента отбора проб, а другие источники практически отсутствовали.
Дальнейшие натурные исследования на судах и в модельных опытах показали, что наиболее выраженными сорбционными свойствами применительно к судовым условиям обладают декоративно-отделочные материалы, преимущественно ковровые изделия и ткани, а также вспененные композиции. Поэтому при их гигиенической оценке следует уделять внимание и данному аспекту, что в свою очередь определило выбор материалов для дальнейших лабораторных исследований.
Так как характеристика сорбционного процесса определяется свойствами не только сорбента, но и сорбируемого вещества (сорбата), необходимо было определить критерии выбора низкомолекулярных соединений для экспериментальной проверки. Ими оказались частота обнаружения вещества в судовых помещениях, а также наличие достаточно выраженных колебаний определяемых концентраций их в воздухе (не менее чем в 5—10 раз). В список перспективных для дальнейших исследований закономерностей сорбционного процесса вошли не только компоненты перевозимых грузов (аммиак, акрилонитрил, бутадиен, бензол, дихлорэтан, метанол, метилэтил-кетон), но и широко применяемые при окрасочных работах растворители типа ацетона, ксило-
Таблица 2
Концентрации летучих компонентов в воздухе камер при их десорбции синтетическими материалами (1 дм2) в камере с температурой 30 °С и при экспозиции 0,5 ч, мг/м-1 (М±т)
Определяемый компонент Газово.чы типа «Моссовет» Универсальные суда типа «Славянск» Научно-исследовательское судно «Э. Кренкель»
Аммиак 7,3±0,48 0.46±0,03 0.65±0,01
Формальдегид 0,41±0,03 0,72±0,08 0,96±0.07
Этилен гликоль 0 0 0.68±0,03
лов, циклогексанона, концентрации которых существенно возрастали в зоне проведения работ, а также в жилой надстройке. С учетом частоты применения при выполнении ремонтно-профилак-тических работ эпоксидных смол в эту группу был также вхлючен эпихлоргидрин.
Исследования позволили показать роль сорб-цнонных свойств применяемых в судостроении синтетических материалов в накоплении вредных летучих примесей и создании вторичных источников химического загрязнения воздушной среды судовых помещений. Были определены группы материалов, обладающих наиболее выраженными неблагоприятными свойствами, применение которых связано с необходимостью пред» варительного гигиенического контроля. Кроме того, были выделены условия плавания и технологические процессы на судах, наиболее опасные с точки зрения выделения в воздух легкосорби-русмых низкомолекулярпых соединений. В связи с широким применением синтетических материалов, обладающих высокими сорбционпыми свойствами, частотой возникновения ситуаций существенного роста концентрации вредных веществ в воздухе потребовалось детальное изучение закономерностей сорбцнонного процесса с гигиенических позиций, а также создание унифицированной методики его оценки. Для этого были проведены лабораторные исследования на 42 образцах тканей судостроительного назначения с использованием 8 различных сорбатов, отличающихся молекулярной массой, размером и формой молекул, полярностью, температурой кипения, наличием функциональных групп, диэлектрической проницаемостью и другими физико-химическими свойствами, играющими существенную роль в сорбциоиных процессах.
Исследования показали, что математическая модель, адекватно описывающая изучаемый процесс на основе зависимости концентрация — время может быть удовлетворительно описана одним из следующих уравнений:
1
У = аас~
= у = о« + "7"у-
Оо + <»!«-
ао
щнх в основе сорбционного и диффузного процессов, и их общую природу.
При разработке методики оценки сорбционных свойств синтетических материалов судостроительного назначения на основе анализа результатов модельных исследований было показано, что гигиенически значимыми параметрами сорбционного процесса являются: С0 — начальная концентрация сорбата в камере, Ст — концентрация в момент стабилизации, Т—время стабилизации (при постоянной температуре воздуха и атмосферном давлении), V — скорость сорбционного процесса, С} — сорбционная емкость материала.
Сорбционная емкость материала определяется следующими взаимоотношениями:
Q =
С о — Ст k-S
У = а« + а 1 log у =
Обработка экспериментальных данных на ЭВМ ЕС 1020 и сопоставление их с теоретическими значениями (по величине коэффициента корреляции и среднеквадратического отклонения) позволили показать, что рассматриваемая зависимость в сорбцнонно-десорбционном процессе наиболее удовлетворительно подчиняется экспоненциальному закону. Интересно отметить, что ранее подобные взаимоотношения были установлены нами для кинетики выделения летучих компонентов нз полимерных материалов (М. Т. Дмитриев и В. А. Мищихин; Л. В. Басалаева и соавт.). Это подтверждает единство закономерностей, лежа-
где 5 — площадь, а к — толщина исследуемого образца материала.
В более общем виде характер протекания сорб-ционно-десорбционных процессов в декоративно-отделочных материалах описывается экспоненциальной моделью, отражающей зависимость скорости изменения концентрации сорбата в камере от времени с учетом свойств сорбата и сорбента:
V = а0е~^т,
где ад и — эмпирически установленные коэффициенты.
Дальнейшие исследования показали, что если коэффициент преимущественно зависит от свойств исследуемого материала, то коэффициент а0 отражает специфику сорбата и сорбента.
Определим средний коэффициент сорбционного процесса (<7) по формуле <? = Ст),
где У* — объем камеры (в м3). Так как в нашем случае Ул = 9-10-3м3, 5= (10X20) см2 или 2Х ХЮ-2м2, а Т=8,6-104 Т0, то
Со ■— Су Со —■ С7»
Я = 5,23-10-' —-¡дг—или при: <71 =-—
» = 5,23-10-«-у (мг/м3,с).
Исследования показали, что величины <7 (<70 не зависят от вида сорбата и имеют определенные значения для различных видов декоративно-от-делочных материалов, которые в зависимости от их физико-химических свойств выражаются целыми числами. Это позволило представить коэффициент а\ для исследования тканей в виде выражения а1 — —7г-,
где а — постоянная, эмпирически найденное значение которой 8,8- Ю-5.
Таким образом, результаты исследований позволили дать следующее уравнение скорости
сорбционного процесса, которое позволяет оценить сорбционные свойства синтетических материалов судостроительного назначения с гигиенических позиций:
Натурные и лабораторные исследования показали, что при гигиенической оценке источников химического загрязнения воздуха судовых помещений важная роль принадлежит вредным летучим примесям, сорбированным применяемыми в отделке и оборудовании судов декоративпо-от-делочными и другими синтетическими материалами. Сорбционио-десорбционный процесс может играть важную роль в характере загрязнения воздушной среды в различных помещениях, где периодически могут происходить повышения концентраций низкомолекулярных химических соединений в воздухе, которые в этом случае выступают как потенциальные сорбаты.
Предложенный экспериментально-расчетный метод оценки сорбционных свойств синтетических материалов судостроительного назначения может быть использован при комплексной оценке гигиенически значимых свойств и показателей новых материалов. Полученные данные легли в основу ограничительного перечня синтетических и других декоративно-отделочных материалов, которые по своим гигиеническим свойствам не могут быть применены на специализированных судах морского транспортного флота (газовозах, химовозах, танкерах и т. п.).
Литература. Аранович Г. П., Коршунов 10. Н„ Л яликов Ю. С. Справочник по физико-химическим методам исследования объектов окружающей среды. Л., 1979. Басалаева Л. В., Позамонтир А. Г., Варбанец П. Д. — В кн.: Актуальные вопросы санитарной химии и токсикологии синтетических материалов судостроительного назначения. Л., 1982, с. 83—84.
Боков А. П., Станкевич К. И., Стяжкин В. М. и др. — В кн.: Гигиена и токсикология высокомолекулярных соединений и химического сырья, используемого для их синтеза. Л., 1979, с. 113—117. Васильев Г. А., Леонова Э. Н., Калябина Н. А. — В кн.: Актуальные вопросы санитарной химии и токсикологии синтетических материалов судостроительного назначения. Л., 1982, с. 22—23. Губернский Ю. Д., Дмитриев М. Т.. Иванов Ф. М. — Гиг.
и сан., 1979, № 12, с. 66—68. . Дмитриев М. Т., Мищихин В. А. — Там же, 1979, № 6. с. 45—48.
Дмитриев М. Т., Прибытков Л. Д. — Там же, 1972, № 4. с. 74—76.
Дмитриев М. Т.. Растянниксв Е. Г. — Там же, 1978, № 3. с. 68—73.
Зарубин Г. П., Дмитриев М. Т., Мищихин В. А. — Там же,
1981, № 4, с. 51—54. Медико-санитарные вопросы труда моряков. / Авот Ю. К.,
Канеп В. В., Слуцкер Д. С. и др. Рига, 1977. Пинигин М. А, — Гиг. и сан., 1979, № 12, с. 3—6. Рапопорт К. А., Панкина С. Ф. — В кн.: Новые методы гигиенического контроля за применением полимерных материалов в народном хозяйстве. Киев, 1981, с. 230— 232.
Сидоренко Г. И. — В кн.: Гигиенические аспекты охраны
окружающей среды. М., 1978, вып. 6, с. 3—14. Сидоренко Г. П., Дмитриев М. Т. Унифицированные методы определения атмосферных загрязнений. М., 1976. Станкевич К. И. — В кн.: Новые методы гигиенического контроля за применением полимерных материалов в народном хозяйстве. Киев, 1981, с. 12—22. Стенько Ю. М. Психогигиена моряка. Л., 1981. Шафран Л. М„ Андронов Л. П., Басалаева Л. В. и др. — В кн.: Украинский съезд гигиенистов. 10-й. Тезисы докладов. Киев. 1981, т. 2, с. 118—119. Яблочкин В. Д. — Гиг. и сан., 1979, № 4, с. 55—58.
Поступила 14.04.83
Summary. The role of sorptional processes in synthetic materials as probable sources of environmental contamination of ships was demonstrated both by field studies on ships, and by model sanilary-cheinical investigations. A rated method for assessing the sorptional properties of chemicals has been developed, the use of which makes it possible to reject the chemicals with adverse hygienic properties. This fact is of special importance for specialized gas-and-chemo-driven locomotives and tankers which have air release sources of chemicals with active sorptional properties.
УДК 371.711.2:377
Л. А. Хачатрян
ДИНАМИКА ЗДОРОВЬЯ УЧАЩИХСЯ СРЕДНИХ ПРОФТЕХУЧИЛИЩ ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
НИИ общей гигиены и профзаболеваний Минздрава Армянской ССР, Ереван
В процессе производственного обучения учащиеся впервые сталкиваются с различными профессионально-производственными факторами, которые могут в той или иной степени повлиять на состояние их здоровья.
Исследования, проведенные в средних ПТУ различных отраслей народного хозяйства (Л. X. Нусбаум и Н. А. Ананьева; Э. С. Рутен-бург и Т. М. Морейнис; Н. М. Харковенко и Р. П. Анохина; А. Н. Малахова с соавт.; Л. Т. Антонова; А. М. Мамедов и соавт., и др.) показали, что степень изменений, наблюдаю-
щихся в организме учащихся, зависит от профиля училища и организации обучения.
Целью настоящего исследования явилось изучение состояния здоровья учащихся средних ПТУ легкой промышленности в динамике 3-летнего обучения с учетом влияния производственных факторов. Исследования проводились в среднем ПТУ № 20 Еревана. Обследованию подлежали юноши и девушки 15—16 лет: 46 юношей, осваивающих профессию текстильщиков — помощников мастеров по ткацкому производству и 117 швей. Производственное обучение в це-
