CC BY
12
4. Отмеченные недостатки перспективной рекреационной системы требуют существенной доработки и корректировки генерального плана Сверд-
Summary. Shortcomings in the design, construction, and provision with amenities of facilities for short-term recreation in the suburban zone of Sverdlovsk are described. Results of field observations on the sanitary condition of
ловска и его пригородной зоны в части организации загородного кратковременного отдыха.
Поступила 7/VI 1979 г.
recreational areas and waterbodies there are given. The transportation services for and the distribution of holiday-makers in this zone are considered.
УДК 614.72:[646.214 + 64в. 17-31
Канд. хим. наук Р. Э. Прийман, канд. физ.-мат. наук Л. Ю. Виснапуу,
Л. Э. Лангус
К ВОПРОСУ ОБРАЗОВАНИЯ ОЗОНА И ОКИСЛОВ АЗОТА В НЕКОТОРЫХ КОРОННЫХ ИОНИЗАТОРАХ ВОЗДУХА
Тартускив университет
В технике и медицине большое применение находят коронные (электроэффлювиальные) ионизаторы, ионизация воздуха в них обусловлена коронным разрядом на остриях, на которые подано высокое напряжение.
В сильном электрическом поле вокруг острий электроны получают энергию порядка 10 эВ и, ускоряясь, вызывают ионизацию воздуха. Ионы одного знака остаются на остриях, а противоположного — отталкиваются от них по направлению силовых линий электрического поля. Коронные ионизаторы воздуха отличаются надежностью и простотой обслуживания, имеют достаточно большую ионизирующую способность и высокую степень униполярности ионизированного воздуха. Однако при ионизации воздуха в большей или меньшей мере в зависимости от особенностей ионизирующего фактора образуются побочные продукты, преимущественно озон и окислы азота, которые из активной зоны ионизации диффундируют в окружающую среду. Этого недостатка не лишены и коронные ионизаторы воздуха.
Хотя в современных ионизаторах выделение побочных продуктов доведено до минимума, количественные характеристики образования данных ингредиентов с гигиенической точки зрения являются существенным дополнением к техническим данным этих ионизаторов.
Применение искусственной ионизации в практических целях, конструктивные особенности соответствующей аппаратуры, электрические характеристики ионизированной среды изучены многими авторами (А. А. Минх; П. К. Прюллер и соавт.; Л. Ю. Виснапуу и соавт.; Ф. Г. Портнов; 5егпсЫ МазшЗа и соавт.;ОиаШегоШ и соавт.). Но изучению образования озона и окислов азота, вызванного ионизацией воздуха, обычно не уделяют внимания. Иногда наличие озона оценивают органолептиче-ски. Кстати, порог обоняния озона 1 мг/м3, а установленная ПДК—0,1 мг/м®, т. е. в 10 раз меньше. Для сравнения укажем, что в чистом воздухе у моря природный фон озона 0,01—0,03 мг/м3. Пе-
ред развитием грозовых процессов концентрация озона в приземных слоях атмосферы возрастает до 0,10—0,13 мг/м3, а с началом дождя резко снижается до прежнего уровня (С. Я- Пшежецкий и М. Т. Дмитриев).
В данной работе мы изучали коронные ионизаторы воздуха различных конструкций. Экспериментальный ионизатор, предназначенный для исследования бактерицидного действия ионизации, изготовлен в проблемной лаборатории аэроиони-зации и электроаэрозолей Тартуского университета. Рабочими электродами в нем служат разветвленные зигзагообразные проволоки диаметром 0,5 мм, изолированные друг от друга стеклянными пластинками размером 2Х25Х 140 мм. На электроды подавали напряжение около 10 кВ. Пакет из 12 пластинок с электродами вместе с вентилятором установлен в трубе диаметром 160 мм. Ионизатор— нейтрализатор статического электричества со сквозным потоком воздуха (Л. Ю. Виснапуу и соавт.) используют в бумажной промышленности для нейтрализации электростатических зарядов на волокнах, транспортируемых по раструбам. Изучены также высокочастотный электроэффлювиальный ионизатор воздуха конструкции Рейнета (П. К. Прюллер и соавт.) и аэроионизатср Равича (Ф. Г. Портнов). Эти два ионизатора создают преимущественно легкие ионы с высоким коэффициентом униполярности. Они находят широкое применение в медицине, курортологии и гигиене.
Испытания указанных ионизаторов с целью исследования образования ими побочных продуктов проводили в воздухе проветренной лаборатории. Фоновую плотность зарядов, обусловленную естественной ионизацией воздуха, измеряли счетчиком аэроионов САИ-ТГУ-66 м при постоянной скорости потока воздуха в измерительном конденсаторе (4,6 л/с) и предельной подвижности (0,1 смг/(В-с).
Фоновая концентрация оксидантов в воздухе лаборатории не превышала 0,01 мг/м3.
Через 2 мин после включения ионизатора с расстояния 1 м по центральной оси измеряли поляр-
ные плотности зарядов. Одновременно с измерением количества ионов отбирали пробы для определения озона и окислов азота. Последние абсорбировали в поглотительные приборы Зайцева со скоростью потока воздуха 0,1 л/мнн. Последующее определение проводили колориметрически с реактивом Грисса — Илосвая (Н. Г. Полежаев и В. В. Гирина). Результаты сведены к пятиокиси азота (М405). Пробы на определение озона отбирали абсорбированием в поглотительные приборы с пористым стеклянным фильтром со скоростью потока воздуха 1 л/мин и диспергированием окисляемого раствора в потоке инжектируемого воздуха и последующим улавливанием распыленного раствора. Затем озон определяли колориметрически п-фенилендиамином (Е. А. Перегуд и Е. В. Гернет).
Экспериментально установлено, что второй метод отбора проб дает более точные результаты, так как при этом практически предотвращается искажающее влияние окислов азота.
Ионы удалялись от ионизатора под действием электрического поля коронирующих электродов, а в некоторых случаях дополнительно использовали поток воздуха от вентиляторов. Скорость обдува при работе вентилятора измеряли ручным анемометром, в зоне коронирующих электродов она составляла 3,Э±0,5 м/с. Перерыв между испытаниями длился 15—20 мин в зависимости от типа ионизатора. В это время для удаления образующихся ионов и побочных продуктов лабораторию проветривали.
Согласно результатам измерения, ионизаторы Рейнета и Равича создают практически униполярный поток отрицательных ионов, при этом у первого плотность заряда на порядок выше. При работе обоих ионизаторов образуется ощутимое количество озона и окислов азота, последних в 2— 4 раза больше, чем при работе остальных испытанных ионизаторов. Хотя количество окислов азота в рабочей зоне примерно на порядок меньше ПДК (5 мг/м3), концентрация озона (за исключением
литература. Виснат/у Л. Ю., Рейнет Я Ю., ЮтсЭ.Ю. — Учен, записки Тартуск. ун-та, 1970, вып. 240, с. 243—25!. Минх А. А. Ионизация воздуха и ее гигиеническое значение. М., 1963. Перегуд Е. А., Гернет Е. В. Химический анализ воздуха
промышленных предприятий. Л., 1973. Полежаев И. Г., Гирина'В. В. — Гиг. и сан., 1949, № II, с. 26—29. :
Sum mary. The polar densities of discharges and the formation of ozone and nitrogen oxides during the operation of some types of corona-discharge air ionizers used-for practical and research purposes are considered. The ions and byproducts were removed from the ionizers under the action of electrical fields of corona electrodes or by means of air currents. In the latter case the density of discharges was
ионизатора Равича) несколько превышает ПДК (0,1 мг/м3).
При сравнении концентраций озона в испытанных ионизаторах в режиме вентилирования отмечено, что при отрицательной ионизации создается несколько меньшее количество озона, чем при наличии ионов обоих знаков. Образование положительных ионов сопровождается незначительным увеличением концентрации озона.
Из приведенных результатов измерений видно, что использование ионизаторов Рейнета и Равича как эффективных источников отрицательных ионов допустимо в лечебных и профилактических целях при достаточной вентиляции помещения.
Сравнивая режимы работы ионизаторов с обдувом и без него, можно заключить, что полярные плотности заряда в первом случае заметно выше. При этом образование рассматриваемых оксидантов растет относительно мало.
Сопоставляя характеристики нейтрализатора статического электричества при различных режимах работы, можно заключить, что целесообразен вариант, при котором электроды через один заземлены. В этом случае образование ионов наиболее эффективное.
Выводы 1. При работе ионизаторов озон образуется в количестве, несколько превышающем ПДК. Концентрация его ниже ПДК при режиме работы без обдува, однако этот режим не обеспечивает достаточно высокой ионизации воздуха.
2. Окислы азота образуются в несколько десятков раз меньшем количестве, чем ПДК их в рабочих помещениях. Хотя концентрации их относительно низкие, ими все же нельзя пренебречь, так как среднесуточная ПДК двуокиси азота в атмосферном воздухе населенных мест составляет лишь 0,085 мг/м3.
3. Ввиду наличия озона и окислов азота при работе изученных ионизаторов рекомендуется их постоянная эксплуатация только в хорошо вентилируемых помещениях.
Портнов Ф. Г. Электроаэрозольтерапия. Рига, 1976. Прюллер^ П. К., Рейнет Я- Ю., Кийс В. Ю. Высокочастотный электроэффлювиальный ионизатор. (Передовой научно-технический и производственный опыт. Тема 34, № П—57—24/6). М., 1957. Пшежецкий С. Я , Дмитриев М. Т. Радиационные физико-химические процессы в воздушной среде. М., 1978. Gualtierotti R., Kornbleueh 1. Н., Sirtori С. Bioclimato-logy, Biometeorolgy andj[Aeroionotherapy. Milan, 1968.
Поступила 23/VII 1980 r.
increased while the levels of ozone and nitrogen oxides were heightened relatively slightly. The concentration of nitrogen oxides remained, on the average, by an order of magnitude below the MAC established for workplaces, while that of ozone varied from 0.8 to 2.1 of the MAC value depending on the ionizer used. Routine application of such ionizers is permissible only in well ventilated rooms.
