CC BY
4
Зависимость концентрации озона в воздухе от сечения проводов, их марки и рецептуры пластнкатов
Сечение. мм! Марка провода Рецептура пластиката Концентрация озона, мг/м'
1.0 НВ-1 Сикрон 0,04
2X0, 35* ШВП-2 50% 340-1+50% № 948 0,05
0,5 НВ-4 50% 340-1+50% № 948 0,06
1,0 НВ-3 8/2 0,08
2X0, 35* ШВП-2 8/2 0,08
0,5 НВ-1 И-40-13 0,08
0,35 НВ-1 50% 340-1+50% № 948 0,16
0,2 НВ-1 8/2 0,16
0,5 НВ-4 8/2 0.16
0,75 НВМ-2 340-1 0,23
0,35 НВ-1 8/2 0,23
0,12 НВ-4 8/2 0,30
\
* Провод двужильный.
паратов они составляют 0,6 мг/м5, на расстоянии 6—8 м от них концентрации снижаются до 0,08—0,1 мг/м3. Выявлено существенное влияние на содержание озона и расположения аппаратов и рабочих мест. При рассредоточении 10 испытательных аппаратов в помещении площадью около 400 м2 по сравнению с групповым расположением концентрации озона ниже в 5—6 раз. Установка на аппаратах местной вытяжной вентиляции также существенно снижает количество озона в воздухе.
Производственные помещения объемом около 10 000 м3 с размещенными в них 30 аппаратами типа ЗАСИ дают воздушный выброс озона 2—2,2 кг/год. В атмосферном воздухе в окружении предприятий концентрации озона выше фоновых на 0,25—0,30 мг/м3, что указывает также на загрязнение озоном атмосферного воздуха производствами электрических проводов. Кроме того, выявлено существенное повышение заболеваемости за счет загрязнения как воздушной среды помещений, так и атмосферного воздуха.
Полученные данные полностью соответствуют теории образования озона в электрических разрядах в воздухе. Для образования озона сначала необходимо возбуждение молекулы кислорода до состояний 32~и, 32+и, после чего при обычной температуре станорится возможной экзотермическая реакция (Дмитриев М. Т., 1965; БЫйег Т., 1972):
0*2 + 02—.Оз + О,
где звездочка — возбужденные состояния молекулы кислорода.
Образующиеся атомы кислорода также приводят в воздухе к реакции образования озона:
О+Ог+М — Оа+М,
где М — молекула азота, кислорода или других газов (так называемое третье тело, необходимое для поглощения энер-
Рис. 2. Зависимость концентрации озона в воздухе от интенсивности пробоев. Аппарат АСИ= 10/300, провод марки НВМ-2 сечением 0,75 мм2 на 500В, рецептура пластиката 8/2.
По оси абсцисс — интенсивность пробоев (число пробоев в час); по оси ординат — концентрация озона в воздухе (в мг/м'); I, 2 — электрическое напряжение 7 н 5 кВ соответственно.
гии реакции); стрелка — наличие у молекулы кинетической энергии.
Образование возбужденных молекул кислорода начинается при энергии электронов в электрических разрядах, равной 6,1 эВ (Дмитриев М. Т., 1965; Stuhl F., Nixi Н„ 1972). С повышением напряженности электрического поля и электрического тока скорость образования возбужденных молекул повышается. Поэтому с ростом электрического напряжения, частоты разряда и интенсивности пробоев изоляции концентрация озона возрастает. По установленным количественным закономерностям разработана математическая модель, с помощью которой даны гигиенические рекомендации, установлены условия ведения технологических процессов, не приводящих к загрязнению озоном производственных помещений и окружающей среды.
Литература. Губернский Ю. Д., Дмитриев М. Т..
Минх А. А. — Вестн. АМН СССР, 1982, № 10, с. 27. Дмитриев М. Т., Соловьева Т. В., Сербина Л. П. — Гиг.
и сан., 1971. № 9, с. 60. Дмитриев М. Т., Павлов В. Н. Атмосфера и человек. М., 1983.
Зарубин Г. П. и др.— Гиг. и сан., 1981, № 4, с. 51. Перегуд Е. А., Гернет Е. В. Химический анализ воздуха
промышленных предприятий. Л., 1973, с. 72. Пшежецкий С. Я., Дмитриев М. Т. Радиационные физико-химические процессы в воздушной среде. М., 1978. Сидоренко Г. И. и др. —Гиг. и сан., 1978, Л'9 5, с. 10. Троицкий И. Д. Производство кабельных изделий. М., 1979, с. 68.
Линд С. Радиационно-химнческие процессы в газах. М., 1965, с. 73.
Поступила 16.11.83
УДК 613.644:612.014.45
А. В. Колганов ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЭНТРОПИИ ШУМА
НИИ гигиены труда и профзаболеваний, Донецк
Все многообразие методов анализа звуков в слуховой системе можно разделить на два основных класса — спектральные и временные. Спектральные методы лежат з осно-
ве частотно-интенсивного анализа сигналов, временные используются при выявлении закономерностей чередова- . ния характерных особенностей сигнала (Яхно В. П., Лю-
бинский И. А., 1982). Широко применяемый в последнее ^ время дозный подход к гигиенической оценке шумов " (Денисов Э. И., 1979; Методические рекомендации по доз-ной оценке производственных шумов, 1982) основан на энергетической модели влияния шума, т. е. частотно-интенсивном анализе сигналов. Вместе с тем «подавляющее большинство звуков, воспринимаемых слуховой системой, носит нестационарный характер и представляет собой последовательность акустических событий, ограниченных во времени» (Вартанян И. А., 1978). Особенностей временного анализа звуков энергетическая модель не учитывает (Суворов Г. А., 1964; Колганов А. В., 1976, 1980, 1983). Эти особенности в основном сводятся к следующему:
— часть нейронов (преимущественно коротколатент-ных) реагирует резким повышением порогов на возрастание постоянной времени сигнала, при этом частотная избирательность не претерпевает заметных изменений;
— для получения одновременных сведений о временных и спектральных признаках раздражителя, в слуховой системе происходит перераспределение возбуждаемых нервных единиц, временные характеристики которых позволяют выделить разные моменты действия сигнала и изменяют свою частотную избирательность в зависимости от временных свойств сигнала;
— в центральных отделах слуховой системы (задних холмах и слуховой коре) имеются нервные единицы, ответ которых резко уменьшается при возрастании длительности сигнала н т. п. («Физиология сенсорных систем», 1972).
При длительном действии производственных, транспортных, бытовых шумов с нестационарными временными характеристиками, по-видимому, могут возникать функциональные и патологические изменения не только в том звене слухового анализатора, которое производит частотно-интенсивный анализ, но н в звене, анализирующем временные характеристики.
Следовательно, энергетическая модель влияния шума на организм должна быть дополнена. Таким образом до-С полнением может служить информационная модель, а количественной мерой для гигиенической сценки — энтропия (Колганов А. В., 1980), вычисленная по формуле К. Шеннона (Цымбал В. П., 1976):
п
Н = — V /71 \ogpi.
I -1
Доказательством адекватности предложенной модели могут являться результаты двухфакторного дисперсионного анализа (Плохинскнй Н. А., 1970) вклада энтропии в биологическую активность шума. Нами проведены наблюдения на группе рабочих металлургической промышленности, подвергающихся действию непостоянного шума с эквивалентным уровнем 95—110 дБ А. По ряду показателен (пороги слуховой чувствительности, разница температур на симметричных участках тела, мышечная сила и выносливость, частота и время формирования жалоб) вклад энтропии в биологическую активность шума оказался недостоверным, в то время как эквивалентный уровень и доза шума играли значительную роль (по критерию Фншера /5<0,001). Вместе с тем некоторые показатели функционального состояния организма (см. таблицу) гораздо больше зависели от величины энтропии, чем от энергии раздражителя. Такими из числа проанализированных оказались частота отклонений артериального давления (АД) и пульса (П) от нормы, частота появления уравнительной и парадоксальной реакции пульса при надавливании на глазные яблоки. Показатель силы влияния т)г| для всех результативных признаков невысок (0,052—0,029), но при дисперсионном анализе ц2» не является основным и не всегда рассчитывается (Плохинский Н. А., 1970; Ла-кин Г. Ф., 1973). Дисперсия же по фактору В достаточна для того, чтобы судить о достоверном влиянии энтропии на биологическую активность шума (см. таблицу).
При этом следует учесть следующее.
Эксперимент проводился в условиях металлургического V- производства, где на рабочих, кроме основного вредного
Вклад энтропии и эквивалентного уровня в биологическую активность шума
Показатель дисперсионного анализа Результативный признак
АД', мм рт. ст. частота П" в минуту симптом*•* Ашнера
А В А В А В
Показатель силы
ВЛИЯНИЯ Г|? 0,049 0,29 0,017 0,054 0,024 0,052
Число степеней
Свободы 2 1 2 1 2 1
Дисперсия о? 0,42 5,04 0,175 1.1 0,23 1,0
Критерии Фише-
ра Р, 2,0 24,0 0,7 4.6 1.0 4,5
Стандартное зна-
чение критерия
Фишера для Р:
0,05 3,1 4,0 3,1 4.0 3.1 4,0
0,01 4.9 7,0 4,9 7,0 4,9 7,0
Р >0,05 <0,01 >0,05 <0,05 >0,05 <0,05
Примечание. А — эквивалентный уровень (3 градации); В—энтропия шума (2 градации); объем выборки (N1—84; одна звездочка — число лиц с 90/603гАД5г 140/90; две звездочки — число лиц с 60>П>80; три звездочки — число лиц с уравнительной или парадоксальной реакцией частоты П при надавливании на глазные яблоки.
фактора — шума, воздействуют неблагоприятный микроклимат (колебания температуры воздуха и интенсивности лучистого тепла в различные периоды технологического цикла, малая подвижность воздуха), труд различной тяжести и напряженности и др. Следовательно, влияние неконтролируемых факторов на результативные признаки велико, тем более что они не являются специфическими.
Корреляция между энтропией шума и изученными показателями функционального состояния организма хотя и не во всех случаях достоверна, но для всех результативных признаков увеличивается со снижением энергии шума (эквивалентного уровня и дозы). Это означает, что роль энтропии шума при уменьшении энергии будет возрастать. Наибольший эффект и максимум биологической активности проявятся в области уровней шума, энергия которого не может вызвать изменений в слуховом анализаторе.
Это подтверждается результатами работы Л. А. Олеш-кевича (1981). В эксперименте изучено влияние шума транспортного потока (70 дБ А) и смыслового шума того же уровня с имитацией прослушивания «от соседа».
Установлено, что более значительные изменения вызывает смысловой шум. Так, если влияние транспортного шума способствовало снижению концентрации и устойчивости внимания у 15 % лиц, то при действии смыслового шума этот процент возрос до 68 %. Транспортный шум замедлял процесс переработки информации на 0,07 с, смысловой — 0,09 с, эффективность мыслительной деятельности снижалась соответственно на 3,1 и 6,9 с (Олешке-вич Л. А.. 1981).
Пространственно-временные характеристики шума транспортного потока и «текст» смыслового шума в работе не приведены, однако их энтропию можно рассчитать ориентировочно.
Для русского алфавита с учетом пробела, а также не-равновероятностн появления символов энтропия составляет 4,35 бит/символ, для украинского алфавита — 4,58 бит/символ (Цымбал В. П., 1976). Так как при прослушивании текста «от соседа» он воспринимается как несвязанный, эту величину можно взять в качестве оценочной.
Для транспортного шума, считая, что испытуемый дифференцирует изменение уровня в 3 дБ при напряженности транспортного потока 600—900 экипажен/ч, можно получить ориентировочную оценку для энтропии 0,65— 1,2 бит/символ.
Сопоставление полученных величин с результатами работы Л. А. Олешкевича (1981) подтверждает полученные при корреляционном анализе данные о возрастании гигиенической ценности энтропии с уменьшением уровня (энергии) шума.
Выводы. 1. Энергетическую модель, отражающую процессы частотно-интенсивного анализа в слуховом анализаторе, необходимо дополнить информационной моделью, связанной со структурно-временным анализом. Количественной мерой для гигиенической оценки в информационной модели может служить энтропия сигнала.
2. Энтропия шумового сигнала вносит определенный вклад в биологическую активность шума даже при очень высоких уровнях (95—110 дБ А), с уменьшением энергии раздражителя вклад энтропии увеличивается.
Литература. Вартанян И. А. Слуховой анализ сложных звуков. Электрофизиологнческое исследование. Л., 1978.
Денисов Э. И. — Гиг. труда, 1979, № 11, с. 24—28.
Колганов А. В. — Гиг. и сан., 1976, N° 7, с. 42—45.
Колганов А. В.— Гиг. и сан., 1983, № 5, с. 8—10.
Лакин Г. Ф. Биометрия. М„ 1973.
Методические рекомендации по дозной оценке производственных шумов. М., 1982.
Олешкевич Л. А. — В кн.: Борьба с вредным воздействием шума и вибрации. Киев, 1981, с. 84—85.
Плохинский Н. А. Биометрия. М., 1970.
Суворов Г. А. — Труды Ленинград, сан.-гиг. мед. ин-та, 1964, т. 78, с. 295—300.
Физиология сенсорных систем. Л., 1972, ч. 2.
Цымбал В. П. Задачник по теории информации и кодированию. Киев, 1976.
Яхно В. П.. Любинский И. А. — В кн.: Сенсорные системы. Слух. Л., 1982, с. 32—44.
Колганов А. В. — In: A Magyar Higienikusok tarsasaga. Nemzeti Kongresszusan 3. Pecs, 1980, p. 275—275.
Поступила 18.07.83
УДК 613.32:1628.165:628.162.84
Ю. И. Григорьев, Ю. П. Шульгин, С. Н. Степаненко
ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ХЛОРА, ПОЛУЧЕННОГО МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОЛИЗА МОРСКОЙ ВОДЫ
Тихоокеанский НИИ рыбного хозяйства и океанографии, Владивосток
В настоящее время на рыбообрабатывающих судах для санитарной обработки технологического оборудования применяют различные дезинфектанты (Борисочкина Л. И., 1977). Одни из них, как правило, в условиях длительного (4—6 мес и более) хранения на морских судах при повышенной влажности и постоянном влиянии других гидрометеорологических факторов постепенно теряют активность хлора, другие не обладают хорошей растворимостью в холодной морской воде или дорогостоящи и экономически невыгодны для судов рыбной промышленности. Все это свидетельствует о необходимости изыскания наиболее простых, надежных и экономически выгодных дезинфицирующих средств и проведения соответствующих исследований по разработке методов их получения и способов применения. Одним из таких методов является получение свободного активного хлора при электролизе морской воды. Внимание специалистов рыбной промышленности привлекает возможность использования полученного этим методом хлора для обеззараживания забортной морской воды, идущей на технологические цели, для хлорирования производственных и хозяйственно-бытовых сточных вод, а также мытья и дезинфекции производственных помещений и технологического оборудования.
Целью данной работы являлось изучение бактерицидных свойств хлора, полученного методом электролиза морской воды, при обеззараживании воды и технологического оборудования на рыбообрабатывающих судах.
Во время антарктического рейса 1981 — 1982 гг. на научно-исследовательском судне типа БМРТ была оборудована и испытана в работе электрохлорирующая установка (ЭХУ). Принцип ее действия заключается в следующем. Морская вода подогревается паром до 25—60 °С и со скоростью 1—3 м'/ч пропускается через электрохлорирующий аппарат. Метод получения хлора из морской воды основан на электрохимическом воздействии. Для этих целей использованы металлоксидные аноды, покрытые платиной с добавлением оксидов иридия и родия. При электролизе морской воды после пропускания тока через металлоксидные электроды на аноде происходит разряд ионов хлора, в результате чего образуется свободный молекулярный хлор. В зависимости от силы и напряжения тока, числа электродов и сроков их использования, температуры подогретой воды, повторности пропускания через ЭХУ одного и того же объема воды концентрация свободного активного хлора в 1 л морской воды может составлять от 200 до 2000 мг.
ЭХУ подготавливается к работе в течение 3—5 мин. Концентрация хлора до 500 мг/л достигается через 2—3 мин после начала работы установки.
Во время проведения исследований морская вода, содержащая свободный активный хлор, из хлоратора по трубопроводам под давлением направлялась в производственный цех. Забортную морскую воду, используемую для технологических целей, обеззараживали путем ее перемешивания с водой из хлоратора. С этой целью воду, содержащую свободный активный хлор, подавали в систему забортной воды. Соотношение смешиваемых объемов воды устанавливали расчетным путем в зависимости от необходимой для обеззараживания концентрации активного хлора. Мытье и дезинфекцию технологического оборудования осуществляли теплой (50—60 °С) морской водой, содержащей от 250 до 450 мг/л активного хлора.
Содержание в воде свободного активного хлора определяли йодометрическим методом (Бородулика Е. К. и др., 1979). Все микробиологические исследования проводили трехкратно по общепринятым методикам. Во время исследований температура заборной морской воды была от —1,8 до +2°С, в 1 мл присутствовали мезофильные микроорганизмы — до 59 микробных клеток (в среднем 23,77±5,19 клетки в 1 мл), психрофнльные — от 4 до 92 (в среднем 37,25±9,46 клетки в 1 мл), санитарно-показа-тельные бактерии не обнаружены.
Один из этапов работы — изучение антимикробных свойств хлора, полученного электролизным методом, и оценка эффективности его применения для обеззараживания холодной морской воды, используемой для технологических целей.
Определение необходимого количества активного хлора (в миллиграммах на 1 л воды) для обеззараживания морской воды проводили экспериментально путем опытного лабораторного хлорирования в модельных водоемах. Исходные концентрации свободного активного хлора составляли 5, 10, 25, 50, 35, 50, 100 и 200 мг/л. При установлении действующей концентрации хлора определяли достаточный его контакт с холодной морской водой через 1, 5, 10, 15, 20, 30 и 60 мин экспозиции. В ходе работы выяснено, что наиболее интенсивная поглощаемость хлора отмечалась после 1-й и 5-й минуты контакта с водой. К этому времени концентрация хлора в среднем была соответственно на 22,8 и 28,7 % ниже исходного уровня. В зависимости от первоначальной концентрации хлора
