CC BY
12
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ОКИСЬЮ УГЛЕРОДА В ОКРУЖЕНИИ ПРЕДПРИЯТИИ
ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
Младший научный сотрудник Н. Н. Скворцова Из Института общей и коммунальной гигиены АМН СССР
Окись углерода является одним из наиболее часто встречающихся ингредиентов загрязнения атмосферного воздуха промышленных городов.
Наиболее полно освещен вопрос о загрязнении атмосферного воздуха городов окисью углерода, содержащейся в выхлопных газах автотранспорта (3. Г. Вольфсон, 1950; А. С. Лыкова, 1953).
Значение промышленных выбросов, в частности выбросов предприятий черной металлургии, содержащих значительные количества окиси углерода, изучено недостаточно.
Учитывая бурный рост черной металлургии, нам представилось весьма актуальным выявить роль выбросов металлургических предприятий в загрязнении атмосферного воздуха окисью углерода.
В качестве объектов были выбраны два металлургических завода, не имеющих необходимых санитарно-защитных зон и относящихся по своей мощности ко второму классу санитарной классификации производств.
Основным источником выделения окиси углерода на одном заводе был мартеновский цех, на другом — доменный. Другие цехи, входящие в состав этих заводов (литейный, прокатный, кузнечный, парокотельный и др.), в ходе технологического процесса также могут выделять окись углерода, но в меньших количествах.
Высота выброса на этих заводах составляла 45—60 м. Содержание окиси углерода в отходящих газах достигало от мартеновских цехов 8—10%, от доменных — 30—40%.,
Исследование состояло из двух основных разделов: велось изучение загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода в окружении 2 металлургических заводов и медицинское обследование детей школьного возраста, проживающих вблизи указанных объектов.
Изучение воздушной среды проводилось в трех направлениях:
1. Исследование загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода вокруг двух заводов (350 проб воздуха).
2. Исследование воздушной среды жилых помещений, размещенных в пунктах, где производили отбор проб атмосферного воздуха (157 проб).
3. Исследование воздуха в контрольном районе, где отсутствовали не только промышленные предприятия, но и автотранспорт (50 проб атмосферного воздуха, 30 проб воздуха жилищ).
Всего было произведено 587 анализов проб воздуха.
Определение окиси углерода производилось по методу, утвержденному ГОСТ 5602-50—5612-50. Точность метода в определяемом объеме пробы составляет 0,005 мг. Для производства анализа требуется 1000 мл воздуха. Одновременно с отбором проб воздуха измерялись скорость и направление ветра, температура и относительная влажность воздуха.
Изучение воздуха в окружении завода с мартеновским производством (1950—1952) проводилось на расстоянии 50, 100, 250, 500 м (в значи-
Э
тельном удалении от автомагистрали), в различные сезоны года и в различные часы суток (суточные и часовые пробы).
Пробы отбирались в дымовом факеле и вне его.
В районе завода с доменным производством в 1955 г. исследования проводились в радиусе 200—300, 400—500, 600—700, 800—900 и 1200 м. В отличие от первого района в этом поселке указанный завод является единственным источником выброса окиси углерода.
Результаты исследования атмосферного воздуха представлены в табл. 1 и 2.
Таблица 1
Концентрации окиси углерода в атмосферном воздухе в окружении завода с мартеновским производством
Расстояние от завода (в м) Число проб Концентрация окиси углерода (в мг/м')
максимальная минимальная средняя
50 72 165,2 5,6 32
100 86 117,6 5,6 29,7
250 72 128,8 5,6 26,8
500 71 84 5,6 23,1
Таблица 2
Концентрации окиси углерода в атмосферном воздухе в окружении завода с доменным производством
Расстояние от завода (в м) Число проб Концентрация окиси углерода (в мг/м')
максимальная минимальная средняя
200—300 11 134,4 16,8 63,1
400—500 8 182,4 72,8 112,5
600—700 3 89,6 19,6 53,2
800—900 23 190,4 5,6 54
1 200 4 134,4 33,6 68,6
Из данных табл. 1 и 2 видно, что максимальные концентрации окиси углерода в окружении указанных заводов в зависимости от расстояния были в 14—31 раз выше максимальной разовой предельно допустимой для атмосферного воздуЛ? (6 мг/м3), а средние показатели содержания окиси углерода также превышали указанную предельно допустимую концентрацию в 3,8—18,6 раза.
В окружении завода с мартеновским производством в 86,4% всех отобранных проб в пределах до 500 м была обнаружена окись углерода. При этом в 41,3% случаев концентрации окиси углерода превышали максимально разовую предельно допустимую для атмосферного воздуха и 37,5% предельно допустимую даже для цехов (30 мг/м3).
В районе завода с доменным производством в 95,9% всех проб, отобранных на расстоянии до 1200 м, была обнаружена окись углерода. 93,5% проб превышали максимально разовую предельно допустимую для атмосферного воздуха, а 79,2% превышали предельно допустимую для цехов.
Частота обнаружения окиси углерода в воздухе (86,4—95,9%) и величина находимых концентраций свидетельствуют о значительном и систематическом загрязнении атмосферного воздуха окисью углерода в окру-
жении обследованных заводов. В районе завода с доменным производством загрязнение воздуха окисью углерода было особенно интенсивным.
Вышесказанное дает основание полагать, что высокий уровень загрязнения воздушной среды в окружении данных заводов определяется главным образом промышленными выбросами.
Так, в районе завода с мартеновским производством средние концентрации окиси углерода, полученные под дымовой волной, в 5—8 раз выше, чем вне задымления. При этом величина концентраций окиси углерода несколько снижается по мере удаления от источника выброса (табл. 3).
В окружении более мощного источника выделения окиси углерода — завода с доменным производством—-концентрации окиси углерода под дымовой волной достигали в зависимости от расстояния 50,4—190,4 мг/м3, а вне ее —0 — 16,8 мг/м3.
Данный завод выбрасывает без сжигания через свечи 37% и через неплотности 10% общего количества доменного газа, что составляет свыше 60 млн. м3 газа в месяц.
Для выяснения динамики загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода мы производили отбор проб в окружении завода с мартеновским производством в течение суток и в течение часа. При суточных исследованиях пробы отбирались в 6, 10, 14, 18 и 23 часа преимущественно под дымовой волной (60 проб). ____
Наиболее высокое загрязнение воз- . „ .. „„
к _ . . 1 При вычислении средних концент-
духа окисью углерода отмечено в 6, 14 раций окиси уГлерода учитывались и и 23 часа, что объясняется в известной отрицательные пробы, мере ходом технологического процест
на производстве. Максимальные концентрации суточных наблюдений составляли 82—100 мг/ма, средние показатели — 28—63,7 мг/м3.
Результаты исследований по сезонам года свидетельствуют о том, что средние концентрации окиси углерода, полученные зимой, в 3,3 раза выше, чем полученные летом, и в 1,6—2 раза выше, чем осенью и весной.
Подобная закономерность была также отмечена Б. П. Гуриновым (1949), 3. Г. Вольфсоном (1950), А. С. Лыковой (1953), В. А. Рязановым (1954).
Исследование воздушной среды жилых помещений проводилось в основном в негазифицированных домах, размещенных на расстоянии 50, 100, 250 и 500 м от завода с мартеновским производством. Результаты одновременных определений концентраций СО в наружном воздухе и жилых помещениях показали, что уровень загрязнения воздуха негазифицированных жилищ выше в тех случаях, когда обследуемый дом находится в зоне задымления (рис. 1, расстояние 50, 250, 500 м).
Влияние промышленного выброса было выявлено также и при исследовании воздуха в газифицированных домах (рис. 1, расстояние 100 м), в которых, как известно, может иметь место загрязнение воздуха окисью углерода от газовых приборов. Однако наблюдения показали, что и в этом случае в период задымления концентрации окиси углерода в 1,7 раза выше, чем при отсутствии задымления.
Серии суточных проб, проведенных одновременно в атмосфере и в воздухе жилищ, показали, что в условиях большего задымления наружного воздуха соответственно отмечается увеличение содержания окиси углерода и в воздухе жилищ, расположенных на указанных расстояниях от завода (рис. 2).
Таблица 3
Средние концентрации СО в мг/м3 в зависимости от направления дымового факела (завод с мартеновским производством)
Расстояние
Средние концентрации СО (в мг/м»)1
от завода (в м) ПОД дымовой волной вне дымовоР волны
50 40 8
100 37,5 7,6
250 33,8 6,9
500 33,3 3,9
Концентрации окиси углерода в воздухе негазифицированных помещений в районе завода с доменным производством составляли в среднем 40,4 (800—1000 м) —71,8 мг/м3 (300 м) при максимальном содержании СО соответственно 72,8—175 мг/м3.
Все изложенное свидетельствует о том, что выбросы металлургических заводов являются фактором, способствующим значительному загрязнению окисью углерода не только атмосферного воздуха, но и воздуха жилищ.
Соглаоно литературным данным, потенциальная опасность окиси углерода как яда определяется ее способностью хронического воздействия и в малых концентрациях [С. П. Виноградов, 1928; А. А. Любушин, 1931; X. Симанский (Н. Symansky), 1936; Л. С. Горшелева, 1940; Ю. П. Фролов,
1944]. Поэтому в целях изучения влияния промышленных выбросов, содержащих окись углерода, на население нами было проведено обследование 3 групп школьников в количестве 515 человек (девочек) в возрасте 10—16 лет, проживающих постоянно в промышленных и контрольном районах: 1) в радиусе до 2 км от территории завода с доменным производством (202 человека); 2) в радиусе до 1,5 км от территории завода с мартеновским производством (165 человек); 3) контрольная группа (148 человек).
Подавляющее большинство обследованных (67,5%) проживает в этих районах с рождения, а остальные от 1 года до 11 лет. В качестве контрольной группы были обследованы школьницы аналогичного возрастного состава, проживающие в загородном районе, где отсутствовали промышленные предприятия. Обследование детей производилось в школах, расположенных в 800—900 м от основных источников выброса промышленных газов, т. е. и школы также находились в зоне задымления.
При обследовании детей определялось содержание в крови карбокси-гемоглобина, число эритроцитов, процент гемоглобина по Сали.
Определение карбоксигемоглобина производилось фотометрическим методом, разработанным Ленинградским институтом гигиены труда и профессиональных заболеваний (Л. Э. Горн, 1954).
Наряду с данными объективного исследования учитывались субъективные жалобы обследуемых по специальной карте опроса. Согласно данным опроса школьниц, проживающих в районе завода с мартеновским производством, установлено, что 24,2% из общего числа обследованных отмечают головные боли, головокружения, легкую утомляемость, плохой аппетит и т. д.
50.4
У'Ш Средняя нонцентрация СО вне ды дымовой волны
< 6 10 14 1д 23
Часы наблюдений
Рис. I. Влияние задымленности на загрязнение воздуха жилищ окисью углерода.
Рис. 2. Влияние наружного загрязнения на воздух жилищ (суточное наблюдение).
Еще ярче эти явления выражены у детей, проживающих в районе другого более мощного источника выделения окиси углерода. В этом случае уже 58,9% обследованных отмечали указанные симптомы.
В контрольной же группе лишь 8,8% обследованных жаловались на головную боль.
Анализируя полученные данные по опросу школьниц, следует учи тывать многообразие причин, могущих вызвать перечисленные субъективные жалобы. Однако резкая разница между числом жалующихся в промышленных районах (24,2—58,9%) и в контрольном (8,8%) позволяет сделать вывод о том, что основной причиной этих жалоб является систематическое воздействие окиси углерода, содержащейся в воздушной среде. Фотометрическое определение содержания карбоксигемоглобина в крови детей дало следующие результаты.
У детей I группы, проживающих в районе металлургического завода с доменным производством, содержание карбоксигемоглобина значительно выше и чаще обнаруживалось, чем у детей II группы, проживающих в окружении завода с мартеновским производством.
В первой группе только у 12,5% школьников (у 25 из 202) карбокси-гемоглобин не обнаружен, во II группе — у 17% детей (у 28 из 165), а в контрольной группе — в 62% (у 92 из 148). Максимальное содержание карбоксигемоглобина в крови у детей I группы — 24% и у детей II группы— 17%, в контрольной группе не выше 7%.
Однако при оценке этих данных необходимо учитывать наряду с возможностями примененного метода (ошибка ±2%) и тот факт, что в крови городских жителей, и особенно в крови людей, соприкасающихся с окисью углерода, даже в очень малых концентрациях, может содержаться до 6% карбоксигемоглобина [J1. Э. Горн, 1955; Геттлер и Маттик (Gettler а. Mattice), 1933; Грут (цит. по Тиунову, 1955)]. Кроме того, имеются указания ряда авторов об эндогенном образовании окиси углерода в организме, что ведет к содержанию в крови до 4% карбоксигемоглобина [Трюффе (Truffert), 1951; Кон-Абрэ (Kohn-Abrest), 1948; Мальстрем (Malstrom), Сьестранд (Sjôstrand) (цит. по Тиунову, 1955)].
В соответствии с этим полученные нами результаты следует оцени вать по количеству случаев с концентрацией карбоксигемоглобина, превышающей 6%. Наименьшее число случаев (1 из 148), в которых содержание карбоксигемоглобина превышало 6%, было у детей контрольной группы. У лиц, проживающих в зоне металлургического завода с мартеновским производством (II группа), количество таких случаев уже составляет 42,4%, а в районе завода с доменным производством (I группа) — 50% обследованных.
Проведенная нами статистическая обработка данных по содержанию карбоксигемоглобина в крови обследованных 3 групп детей подтверждает достоверность полученных результатов.
При сравнительной оценке данных, полученных в промышленных и контрольном районах, выявляется резкая разница как по частоте жалоб, так и по содержанию в крови карбоксигемоглобина. Дети, живущие в промышленных районах, предъявляли жалобы в 2,7—6,7 раза чаще, чем з контрольном, а среднее содержание карбоксигемоглобина у них соответственно было в 5—9 раз выше.
Результаты определения числа эритроцитов у обследованных детей представлены в табл. 4.
У 28,3% детей I группы число эритроцитов превышало 5 000 000, а у '/з этой же группы превышало 5 500 000, доходя в отдельных случаях до 6 900 000. Среднее число эритроцитов для этой группы составило 5 900 000 при среднем содержании гемоглобина 74%.
У 45,8% детей II группы число эритроцитов также превышало 5 000 000, доходя до 6 000 000. Среднее содержание эритроцитов составляло 5 30О 000 при среднем содержании гемоглобина 70%.
Таблица 4
Число эритроцитов у детей
Число эритроцитов (в млн.) I группа (завод с доменным производством) 11 группа (завод с мартеновским производством)
число детей % число детей %
3,5—4....... 22 10,9 0 0
4—5........ 122 60,7 89 54,2
5—6........ 51 25,3 75 45,8
Свыше 6 ...... 6 3 Ч 0 0,0
Итого . . . 201 100 164 100
Исходя из литературных данных о нормальном содержании эритроцитов в крови для аналогичного возраста детей (около 5 ООО ООО при среднем содержании 4 100 000 — А. Ф. Тур, 1950; В. И. Рабинович, Л. А. Муратова, 1935), можно сделать вывод о том, что у обследованных детей, проживающих в окружении металлургических заводов, отмечается тенденция к эритроцитозу.
Многими авторами [С. П. Виноградов, 1928; Б. Залкинд, 1928; X. Си-манский (Symansky), 1936; А. И. Черкес, 1935; 3. Г. Вольфсон, 1950; А. С. Лыкова, 1953] явление эритроцитоза рассматривается как специфический симптом при хроническом воздействии окиси углерода.
Все изложенное выше указывает на то, что воздух, загрязненный окисью углерода, является фактором, оказывающим вредное влияние на состояние здоровья населения. Само собой разумеется, что полученные нами данные далеко неполностью вскрывают условия воздействия окиси углерода на здоровье населения, но они настоятельно указывают на необходимость профилактических и санитарных мероприятий в интересах здоровья всех групп населения и прежде всего детей.
Выводы
1. Предприятия черной металлургии, выбрасывающие в атмосферу рачительное количество окиси углерода, являются мощным источником загрязнения воздуха промышленных городов и поселков.
2. Исследованиями воздушной среды в районе металлургических заводов установлено систематическое и значительное загрязнение воздуха окисью углерода. Найденные концентрации колебались в пределах от 5,6 до 190 мг/м3 и в 78,8—93,5% превышали предельно допустимые разо-зые концентрации окиси углерода в атмосферном воздухе.
3. Одновременное определение окиси углерода в наружном воздухе и в воздухе жилых помещений указывает на зависимость уровня загрязнения воздуха жилищ от загазованности атмосферного воздуха.
4. Результаты проведенной работы позволяют считать, что промышленные выбросы, содержащие окись углерода, могут оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье детского населения, что выражается в значительном содержании в крови карбоксигемоглобина у большего числа обследованных, в тенденции к эритроцитозу и жалобах, характерных для хронической интоксикации окисью углерода.
5. Радикальными мероприятиями по борьбе с загрязнением атмосферного воздуха окисью углерода являются: 1) полная утилизация доменного газа после его очистки от пыли; 2) полная герметизация всех газовых коммуникаций; 3) вывод мартеновских производств, расположенных среди густонаселенных жилых кварталов и не имеющих санитарно-зашит-
ных зон, из крупных городов; 4) строгое соблюдение необходимых сани-тарно-защитных зон в окружении предприятий с доменным и мартеновским производством.
Л ИТЕРАТУРА
Виноградов С. П. Моск. мед. журн., 1928, № 2, стр. 23—29. — Вольф-сон 3. Г. Влияние на здоровье населения выхлопных газов автотранспорта и профилактические мероприятия. Дисс. М., 1950. — Гуринов Б. П. В кн.: Информ.-метод, матер. Центр, научно-исслед. санитарного института им. Эрисмана. М., 1949, № 3—4, стр. 34—36.—Горн Л. Э. Физиол. журн., 1955, т. 41, № 1, стр. 112—116. — Гор шелева Л. С. Фармакол. и токсикол., 1944, т. 7, № 5, стр. 47—51. — Залкинд Б. Тр. и матер. Укр. ин-та патол. и гиг. труда. Харьков, 1928, в. 6, стр. 113—129. — Л io-бу шин А. А. Гиг. безоп. и патол. труда, 1931, № 1, стр. 32—35. — Лыкова А. С. Загрязнение воздуха городских улиц окисью углерода и ее вредное влияние. Дисс., Л., 1953. — Рабинович В. И., Муратова Л. А. Сов. педиатр., 1935, № 6, стр. 7—10. — Рязанов В. А. Санитарная охрана атмосферного воздуха. М., 1954. — Тиунов Л. А. Усп. совр. биол. 1955, т. 40, в. 3, стр. 316—319. — Т у р А. Ф. Гематология детского возраста. М., 1950. — Фролов Ю. П. Высшая нервная деятельность при токсикозах. М., 1944. — Черкес А. И., Дунаевский М. О,, Карпенко К. Н. Гиг. труда и техн. безоп., 1935, № 2, стр. 13—24.—Gettler А. О., М a t-tice М. P. J. Amer. Med. Assoc., 1933, v. 100, p. 92—97. — Kohn-Abrest. Presis de toxicologie. Paris, 1948. — Symansky H. Neuere Erkenntnisse iiber die acute und chronische Kohlenoxydvergiftung, Leipzig, 1936. — Truffert L. Arch, malad. prof., 1951, v. 12, p. 412—416.
Поступила 15/111 1957 r.
HYGIENIC EVALUATION OF THE POLLUTION OF THE ATMOSPHERE WITH CARBON MONOXIDE IN THE VICINITY OF IRON-WORKS
N. N. Skvortsova, junior scientific collaborator
An analytic study of air in the region of two metallurgic works has shown that there were systematic and considerable pollutions of the atmosphere with carbon mo: noxide. The concentration of carbon monoxide ranged from 5.6 mg/m3 to 190 mg/m3 and in 78,8 = 93,5% of cases it exceeded the maxinum permissible concentration in the atmosphere.
The results of simultaneous determinations of concentrations of CO in the atmosphere and in the air of residential houses have proved that the degree of pollution of air in the houses depended directly on that of the atmosphere.
In 83 = 87,5% of cases the blood of school chidren (367 persons), who were liwing in the radius of 50 = 2000 m. from the investigated metal works contained from 0.5= to 24% of carboxylhaemoglobin. The content of carboxylhaemoglobin in the blood of the control group of children, in 38% of cases, ranged from 0.5—3%. In 28.3 = 45% of cases the red blood count was above 5 millions and in a few instances It reached 6.9 millions, which is a sign of a tendency towards erythrocytosis.
The results of examinations of children show that the industrial discharges with a .high content of carbon monoxide may have an unfavorable effect on the health of the children's population.
The most radical measure for combatting the pollution of the atmosphere with carbon monoxide is a complete utilization of the blast furnace gas and strict observance of the necessary sanitary protection zone.
•ti ti it
К ОЦЕНКЕ ГИГИЕНИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ ПОМЕЩЕНИЙ
С. И. Кудрявцев Из Центрального института усовершенствования врачей (Москва)
В основе всех существующих в настоящее время гигиенических способов борьбы с аэроинфекциями лежит система общеоздоровительных мероприятий (влажная уборка, проветривание, соблюдение правил личной гигиены и т. п.). Эффективность их значительно повышается при приме-
