CC BY
16
УДК 613.15-07
К ВОПРОСУ ОБ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЕСТЕСТВЕННОЙ ИОНИЗАЦИИ ВОЗДУХА
А. Н. Сверчков (Киев)
В биологии, медицине и сельскохозяйственной науке все большее внимание уделяется изучению электромагнитных явлений атмосферы. Биологическое и медицинское значение атмосферного электричества исследовано далеко недостаточно. Мало изучены и другие аспекты этой проблемы, очень существенные для сельского хозяйства, геофизики, климатологии и других наук.
Одним из факторов, определяющих многие основные процессы атмосферного электричества, является ионизация воздуха. Естественная ионизация воздуха исследуется в Советском Союзе и за рубежом уже более полстолетия. И это естественно, так как при всестороннем подходе к оценке факторов внешней среды в интересах биологии, медицины и сельского хозяйства нельзя не выяснять электрические свойства атмосферы и, в частности, такой важный фактор электризации воздуха, как его ионизацию. Но, к сожалению, исследованиям в этой области свойственны существенные методические и организационные недостатки, обесценивающие получаемые результаты.
Не претендуя на полноту охвата существа дела, мы остановимся лишь на организационных и методических сторонах проблемы естественной ионизации воздуха. На современном этапе основная трудность здесь заключается в отсутствии измерительной аппаратуры (ионометров), отвечающей методическим требованиям регистрации ионного состава воздуха. Измерения ионизации производятся сейчас десятком различных по техническим данным счетчиков ионов. Изготовляются они различными учреждениями, причем ни один из них не выпускается серийно.
Исследования естественной ионизации воздуха в Советском Союзе большей частью выполняются счетчиком ионов Эберта и его различными вариантами. В последние годы многие научные учреждения применяют для этого ионометры конструкции Тверского — Отто (СИ-1), изготовленные Киевским экспериментальным заводом медицинского оборудования на общую сумму около 1 млн. рублей.
Результаты многочисленных измерений ионизации воздуха в разных районах и пунктах счетчиками с разными техническими данными лишь весьма относительно сравнимы между собой, а достоверность полученных данных мало обоснована. Положение усугубляется тем, что приборы не градуированы каким-либо образом (хотя бы по счетчику, временно принятому за эталон). Между тем измерения, произведенные неграду-ированными счетчиками одной конструкции, могут сильно отличаться друг от друга. Так, проводя изучение естественной ионизации воздуха вокруг металлургического завода 2 ионометрами Тверского — Отто и пользуясь ценой делений, обозначенных в паспортах к счетчику, мы были поставлены в тупик полученными нами разноречивыми данными. Когда же показания были сведены друг с другом, стало возможным вести сравнительные исследования. Насколько могут различаться показатели отдельных счетчиков Тверского — Отто, выпущенных без градуировки, видно из табл. 1.
Конструированием счетчи-чиков ионов сейчас в Советском Союзе занимаются в основном 3 организации: Тартуский университет, Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинских инструментов и оборудования (ВНИИМИО) и научно-исследовательская лаборатория «Союзглавсантехпрома» (НИЛ), но ни одна из них не разработала еще счетчиков ионов, пригодных для измерения естественной ионизации в различных условиях наружной атмосферы и воздуха закрытых помещений.
Однако, по нашему мнению, можно найти выход из положения с измерительной аппаратурой, пока не будут выпущены пригодные ионометры и развернуты фундаментальные исследования по теории измерения воздушных аэроионов и электроаэрозолей. Прежде всего нужно срочно создать градуировочно-ремонтную счетчиков ионов. Один из существующих счетчиков следует взять за временный эталон и произвести по нему градуировку других. Между прочим, в резолюции научной конференции по проблеме
Таблица 1
Сравнительная градуировка счетчиков ионов (СИ-1) Тверского—Отто
г№ ионометра и год выпуска Цена одного деления электромера1 Примечание
45 1961 128 128 Принят за стандарт
63 1961 65 160 Ионометр Киевского ин-
ститута коммунальной
гигиены
43 1961 156 201 Ионометр Института зоо-
логии АН УССР
1 Цена одного деления электрометра указана по количеству легких ионов в 1 мл воздуха в секунду.
«Аэроионизация в гигиене труда» имеется следующий пункт: «Просить Министерство здравоохранения СССР дать указание Министерству здравоохранения УССР о создании базы для градуировки и ремонта ионометров при Киевском экспериментальном заводе медицинской промышленности». Это обращение ученых и практиков до сих пор не реализовано, хотя после окончания работы конференции прошло уже 2 года.
Многочисленные исследования естественной ионизации воздуха ограничиваются замером лишь легких ионов. На основании таких измерений некоторые авторы формулируют далеко идущие выводы и дают рекомендации для практики. Однако еще в 1926 г. пионер проблемы аэроионизации А. П. Соколов писал, что учет только одних легких ионов не может дать необходимых и полных данных для обоснования биологического и физиологического действия естественной ионизации воздуха.
Используя опубликованные материалы исследований ионизации воздуха Украинского научно-исследовательского института коммунальной гигиены (А. Н. Сверчков, Е. С. Лахно, Ю. Д. Думанский), рассмотрим, что дают такие измерения (табл. 2).
Таблица 2
Сравнительная ионизация воздуха в однородных группах измерений
№ пункта Место наблюдений Количество ионов в 1 мл воздуха л К ( N \ Группа измерений
легких (л) тяжелых (N) ? U-J К 1 " )
1 2 3 Жилой квартал в зоне влияния лесного массива ...... Жилой квартал со значительной запыленностью воздуха . . . Жилой квартал с сильной запыленностью воздуха ..... 490 560 660 20 000 86 000 185 000 — 40 153 280 1-я
1 На расстоянии 100 м от домен 764 36 200 1,10 47 2-я
2 На расстоянии 3000 м от домен 791 9 500 1,15 12
3 На расстоянии 1000 м от домен 1101 24 600 1,32 22
4 Парк культуры и отдыха
(3000 м от домен) ..... 1011 7 000 1,03 7
Примечание. Измерения во 2-й группе проведены с подветренной стороны по отношению к факелам домен, q — коэффициент униполярности легких ионов; К — электрический показатель чистоты воздуха.
Если сравнивать данные только по легким ионам, то можно заключить, что в жилом квартале с сильной запыленностью воздуха ионизация последнего по сравнению с ионизацией в жилом квартале, расположенном в зоне влияния лесного массива, выше, так как концентрация легких ионов здесь больше на 34,7%. Во 2-й группе наблюдений на расстоянии 100 м от домен и на расстоянии 3000 м от них ионизация воздуха по легким ионам почти одинакова — разница всего на 3,5%- А на расстоянии 1000 м от домны ионизация воздуха по легким ионам даже несколько выше, чем в парке культуры и отдыха, удаленном от домны на 3000 м.
Если же принять во внимание концентрацию тяжелых ионов и электрический показатель в тех же пунктах наблюдений, то ионизация воздуха довольно четко отражает санитарно-гигиеническое состояние воздуха. Например, в жилом квартале с сильной запыленностью воздуха (см. табл. 2), где концентрация легких ионов была выше, чем в жилом квартале, расположенном в зоне влияния лесного массива, с малой запыленностью воздуха, концентрация тяжелых ионов оказалась в 9 с лишним раз выше, а электрический показатель загрязненности воздуха был в 7 раз больше.
Как видно, на основании замеров одних легких ионов нельзя судить о состоянии естественной ионизации воздуха. Нужно сказать со всей определенностью, что если до сего времени допускалось изучение естественной ионизации воздуха путем регистрации одних только легких ионов, то отныне такие исследования должны считаться методически необоснованными со всеми вытекающими отсюда последствиями. Между тем за последние 5 лет в ряде курортов Советского Союза проведены исследования естественной ионизации путем регистрации только легких ионов. Для того чтобы иметь правильную характеристику естественной ионизации атмосферы, необходимо стремиться к замерам возможно более широкого спектра ионов и электроаэрозолей разной подвижности.
Следует отвергнуть предложения некоторых авторов об измерении объемного электрического заряда воздуха безотносительно к подвижности электрических носи-
телей Суммарная оценка электрического состояния воздуха по объемному заряду не дает детальной характеристики ионизации и электризации атмосферы, необходимой для биологии и медицины.
В резолюции упомянутой выше научной конференции по проблеме «Аэроионизация в гигиене труда» отмечены и другие организационно-методические недостатки в изучении естественной ионизации воздуха. До сих пор, например, отсутствуют единые методы в наблюдениях и экспериментальных исследованиях, не всегда учитывается внешняя среда, что затрудняет сопоставление данных разных авторов. Следовательно, необходимо составить временные методические указания для изучения естественной ионизации воздуха применительно к задачам исследований и условиям внешней среды. Состояние ионизации воздуха зависит от многих факторов: метеорологических условий, широты местности, характера подстилающих пород, характера растительности, загрязненности воздуха различными аэрозолями, естественной радиоактивности почв и воздуха и т. д. Естественная радиоактивность и ионизация воздуха — тесно связанные процессы, поэтому нельзя не согласиться с мнением некоторых авторов о целесообразности параллельного изучения указанных явлений.
Получение достаточно полной характеристики электрического состояния воздуха, необходимой для биологии и медицины, возможно при замере не только ионизации воздуха, но также и электрических полей, токов проводимости, а в некоторых случаях и диэлектрической постоянной воздуха. Между тем в изучении ионизации воздуха преобладает самотек, нет плановости, зачастую не соблюдаются элементарные методические требования.
Эффективность и целенаправленность изучения ионизации воздуха во многом зависят от обмена опытом и взаимной информации. К сожалению, наши гигиенические и другие медицинские журналы почти не печатают материалов по ионизации воздуха. Несмотря на то что прошло уже 2 года с тех пор, как закончилась научная конференция по проблеме «Аэроионизация в гигиене труда», об опубликовании ее трудов нет сведений. Неудовлетворительна и информация о зарубежных исследованиях. Например, с того времени, как состоялась I Международная конференция по ионизации воздуха в Филадельфии, миновало 4 года, а с содержанием ее трудов в Советском Союзе ознакомлено лишь 2—3 человека. В 1963 г. во Франции проходила II Международная конференция по аэроионизации, но о ее трудах ничего не известно широкому кругу научных работников, занимающихся исследованиями в области аэроионизации.
Вызывается срочная необходимость в проведении некоторых организационно-методических мероприятий по изучению естественной ионизации воздуха со стороны официальных учреждений таких, как АН СССР, АМН СССР, Сельскохозяйственная академия им. В. Й. Ленина, Министерство здравоохранения СССР и Министерство сельского хозяйства СССР. Исследования, же естественной ионизации воздуха в таком виде, как они ведутся сейчас, должны быть прекращены. Затрата сил и средств на эти цели не-оправдана.
ОТ РЕДАКЦИИ
Соглашаясь с заключением автора о нецелесообразности измерения только легких ионов для гигиенической оценки атмосферного воздуха и необходимости определения числа тяжелых ионов, редакция считает, что одновременно следует учитывать и химическую природу аэроионов. Нельзя не согласиться с предложением автора о желательности измерений электрического поля токов проводимости и диэлектрической постоянной воздуха. Труды конференции по «аэроионизации в гигиене труда» вышли из печати в 1966 г.
Поступила 10/1X 1965 г.
УДК 628.511:621.879.2
ОБЕСПЫЛИВАНИЕ ВОЗДУХА В КАБИНЕ МАШИНИСТА
ЭКСКАВАТОРА
Я. 3. Бухман, П. Г. Симаков, А. С. Аргимбаев, С. В. Беляев
(Свердловск)
На Сибайском карьере 2 типа породных отвалов — автомобильные и железнодорожные. На последних для переэкскавации пород используют экскаваторы марки СЭ-3, ЭКГ-4 и ЭКГ-8. Производительность их на 1 м3 ковша составляет 247 ООО м3 в год. коэффициент использования времени -—0,55. Пустые породы представлены альбитофирами, их туфами и брекчиями. Содержание свободной двуокиси кремния составляет 16,3— 38,71%. Породы отсыпаются ярусами высотой 20 м. Сейчас начато образование 2-го яруса.
