CC BY
8
МАТЕРИАЛЫ К ОБОСНОВАНИЮ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ХЛОРА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
Аспирант М. Т. Тахиров
Из кафедры коммунальной гигиены Центрального института усовершенствования
врачей
Задачей настоящей работы является дальнейшее накопление экспериментальных материалов для обоснования предельно допустимой концентрации хлора в атмосферном воздухе населенных мест.
Прежде всего нам предстояло установить, может ли в воздухе населенных мест встречаться свободный молекулярный хлор и если да, то в каких количествах. Дело в том, что ранее опубликованные исследования Е. К. Угрюмовой-Сапожниковой, Б. Б. Быховского и др. о содержании хлора в атмосферном воздухе населенных мест были выполнены с помощью несовершенных или малоспецифических методов. Для ответа на поставленный выше вопрос мы использовали специфическую методику определения свободного хлора, предложенную Ф. Д. Криворучко. Метод основан на реакции хлора с метилоранжем в кислой среде, в результате которой интенсивность розовой окраски раствора метилоранжа слабеет. Интенсивность окраски сравнивают со шкалой. Чувствительность метода — 0,00015 мг хлора в 2 мл раствора.
Мы произвели определение концентраций свободного хлора вокруг одного из химических заводов, выбрасывающих хлор в атмосферу, где главными источниками выбросов хлора являются электролизный цех и хлорпотребляющие цехи: производства синтетической соляной кислоты, хлористого алюминия, ДДТ и перхлорвиниловой смолы. Выделение хлора тесно связано с технологическими особенностями этих производств. Нами были отобраны 92 разовые пробы воздуха на расстоянии 5, 50, 250 и 500 м с подветренной стороны от источника выброса.
Жилые здания находятся на расстоянии 400 м от источника выброса хлора.
Данные о полученных концентрациях хлора в атмосферном воздухе вокруг химического завода на различных расстояниях от выброса представлены в табл. 1.
Таблица 1
Максимальные разовые концентрации хлора в атмосферном воздухе вокруг химического завода
Расстояние (в м) Количество проб Максимальная концентрация хлора (в мг/м1) Средняя концентрация хлора из всех ■ роб (в мг/м') Число проб с концентрацией хлора, превышавшей предельно допустимую
5 22 5,0 1,7 22
50 2 1,5 1,25 2
250 37 0,7 0,2 18
500 31 0,1 0,04 —
Примечание. Предельно допустимая концентрация хлора равна 0,1 мг/м3.
Таким образом, проведенные исследования атмосферного воздуха вокруг химического завода подтвердили систематическое загрязнение хлором атмосферного воздуха вокруг предприятий этой промышленности.
В литературе имеются данные, что вследствие наличия многочисленных источников хлора он постоянно содержится в атмосферном воздухе
современных крупных городов. Эти данные побудили нас провести исследование атмосферного воздуха Москвы на присутствие хлора. Исследования производились в течение 10 месяцев в центральной части города на расстоянии приблизительно 1,5—2—3 км от источников выброса. Пробы отбирали 3—5 раз в неделю.
Данные о полученных концентрациях хлора в атмосферном воздухе по сезонам представлены в табл. 2.
Таблица 2
Среднесуточные концентрации хлора в атмосферном воздухе Москвы
Месяцы Количество проб Концентрация хлора ( в мг/м1)
всего из них положительных максимальная средняя из всех проб минимальная
Март 1
Апрель 23 22 0,032 0,018 0,003
Май
Июнь 26 25 0,034 0,008 0,001
Июль
Сентябрь 27 17 0,012 0,004 0,002
Октябрь
Ноябрь
Декабрь 38 37 0,028 0,012 0,001
Январь
Максимальные концентрации достигали 0,034 мг/м3, т. е. почти совпадали с предельно допустимой среднесуточной концентрацией (0,03 мг/м3). Минимальная концентрация хлора лежала на уровне 0,001 мг/м3, средняя концентрация -— 0,01 мг/м3.
При высокой влажности воздуха снижается концентрация хлора и падает количество положительных проб. Возможно, что здесь имеет место гидролиз хлора.
Наибольшие концентрации хлора наблюдаются в ясную погоду, а при пасмурной погоде концентрация хлора понижается. Осадки способствуют снижению концентрации 'хлора.
Таким образом, исследования показали, что в атмосферном воздухе Москвы свободный хлор присутствует даже вдали от источников его выброса.
В целях дальнейшего накопления материалов к обоснованию предельно допустимой концентрации хлора для атмосферного воздуха мы поставили специальные экспериментальные исследования. Предельно допустимая максимальная разовая концентрация хлора (0,1 мг/м3) была установлена комиссией на основе материалов о пороге запаха, о влиянии хлора на коррозию металлических изделий домашнего обихода и прозрачность атмосферы для ультрафиолетовой радиации. Из этих материалов в проверке нуждался порог ощущения запаха хлора, так как использованные комиссией литературные данные основывались на наблюдениях, произведенных вблизи промышленных предприятий, выбрасывающих хлор в атмосферу, где, с одной стороны, концентрации хлора менялись во вр,емени, а потому являлись осредненными, а с другой стороны, трудно было исключить влияние других факторов, влияющих на восприятие запаха испытуемого вещества. Кроме того, использованный метод определения хлора был не надежен. Поэтому имевшиеся данные не могли считаться точными и не было уверенности в том, что принятая
комиссией предельно допустимая концентрация хлора лежит ниже порога действия.
Учитывая указанное, мы прежде всего подвергли экспериментальной проверке порог обонятельного ощущения хлора в лабораторных условиях.
С этой целью нами была смонтирована специальная установка, состоящая из двух горизонтальных цилиндров, системы трубок, дозатора и смесителей. Диаметр каждого цилиндра равнялся 9,5 см, а длина — 20 см. Цилиндры были отделены от дозирующей установки щитом. Определенная концентрация хлора подавалась в один из цилиндров, чистый воздух для сравнения — в другой.
Установка дает возможность создавать в потоке воздуха желаемые концентрации хлора путем изменения скорости выдувания хлора из дозатора и скорости подачи чистого воздуха для смешения и обеспечивает относительное постоянство их. Путем чередования подачи в каждый цилиндр определенной концентрации хлора и чистого воздуха мы могли контролировать правильность ответа наблюдаемых.
С помощью этой установки в лабораторных условиях был определен порог обонятельного ощущения хлора у 11 человек. Для избежания адаптации к запаху исследование порога обоняния производили один раз в день. Всего проделано 238 определений.
Полученные результаты исследования указывают, что хлор в концентрациях 3—4 мг/м3 ощущается ясно всеми наблюдаемыми. Эта концентрация хлора вызывает раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей, а у некоторых лиц рефлекторный кашель и раздражение слизистой глаз. При концентрациях 1,3—2 мг/м3 большинством наблюдаемых отмечается заметное ощущение хлора, который вызывает легкое раздражение в носу, а у троих — раздражение слизистой глаз.
Минимальная ощутимая концентрация хлора у различных лиц колебалась от 0,8 до 1,3 мг/м3. Максимальная неощутимая концентрация колебалась от 0,7 до 1 мг/м3. Таким образом, для наиболее чувствительных лиц минимальной ощутимой концентрацией является 0,8 мг/м3, а неощутимой — 0,7 мг/м3.
В литературе имеется много работ о влиянии раздражения органа обоняния на различные функции человека и животных. Поэтому при изучении с гигиенических позиций действия раздражающих веществ на организм не следует ограничиваться только определением порога обонятельного ощущения. Необходимо исследовать также порог рефлекторного действия их на рецепторы верхних дыхательных путей. Эти данные могут быть весьма полезны при уточнении предельно допустимых концентраций атмосферных загрязнений, так как допустимая концентрация должна лежать не только ниже порога ощущения запаха или раздражающего действия, но и ниже порога рефлекторных реакций.
В нашей работе мы изучали порог рефлекторного действия хлора на темновую адаптацию глаза, оптическую хронаксию, дыхательный ритм и скорость зрительно-моторной реакции.
Исследования влияния малых концентраций хлора на световую чувствительность глаза мы проводили при помощи адаптометра модели АДМ. Наблюдения проведены на 3 лицах, для которых порог обонятельного ощущения хлора, определенный методом опроса, лежал на уровне 1 мг/м3. Подача чистого воздуха или хлора проводилась на 15-й минуте темновой адаптации в течение 4'/2 минут. Всего проведено 75 наблюдений.
Результаты исследования показали, что вдыхание хлора в концентрации 1,5 мг/м3 у всех наблюдаемых вызывает резкое повышение световой чувствительности глаза. Хлор в концентрациях 1 мг/м3 также вызывает у всех наблюдаемых резкое повышение световой чувствительности глаза, которая через 20—25 минут возвращается к норме. Вдыхание
хлора в концентрации 0,8 мг/м3 не оказывает влияния на световую чувствительность глаза. Результаты действия различных концентраций хлора на световую чувствительность глаза представлены на рис. 1.
Как видно из приведенных данных, изменение световой чувствительности глаза наблюдается только при ощутимых концентрациях хлора. Неощутимые концентрации так же, как и чистый воздух, не изменяют световой чувствительности глаза.
Таким образом, нами установлено, что порог рефлекторного действия хлора на функциональное состояние коры головного мозга, определенный адаптометрическим методом, совпадает с порогом обонятельного ощущения.
Рис. 1. Изменение световой чувствительности при различных концентрациях хлора на 20-й минуте адаптации. Сплошной линией показано изменение световой чувствительности для наблюдаемой Д., пунктиром — для наблюдаемой П. и пунктиром с точкой — для наблюдаемого Е.
время опыта в минутах
Рис. 2. Изменение оптической хронаксни при вдыхании хлора в концентрации 1,5 мг/м3.
Пунктирной линией показан ход оптической хронаксии для наблюдаемой П., сплошной — для наблюдаемой Д. я пунктиром с точкой — для наблюдаемой М. Стрелкой обозначен момент подачи хлора.
При исследовании оптической хронаксии дифферентный электрод прикладывали к верхнему веку в углу глазной орбиты, индифферентный давали наблюдаемому в руку. Для лучшего контакта между электродами и кожей применяли марлевую или ватную прокладку, смоченную 0,86% раствором поваренной соли. Исследования проведены на трех лицах. Во время опыта наблюдаемые закрывали глаза.
В первые дни нами проводилась тренировка наблюдаемых, после чего мы приступили к наблюдениям. В каждом наблюдении вначале троекратно с интервалами в 3—5 минут исследовали реобазу и хронак-сию зрительного анализатора для определения исходной величины порогов данного лица. Затем подавали определенную концентрацию хлора или чистый воздух в течение 3—4'/г минут. Сразу после этого для определения сдвигов вновь исследовали реобазу и хронаксию. Далее промеры производили 2 раза каждые 3—5 минут. Порогом для определения реобазы и хронаксии являлось первое ощущение появления фосфена.
Проведенным исследованием установлено, что вдыхание хлора в концентрации 3 мг/м3 вызывало резкое удлинение оптической хронаксии в среднем по сравнению с исходным уровнем на 0,1—0,12 цР. После
||
II Р В
II
I
4^3 4.20 4,15 4,10'
4,06--
4.00
3,30
3,80
~08 То ~15
концентрация хлора (6 мг/**)
прекращения вдыхания хлора хронаксия быстро (примерно через 2—2'/2 минуты) возвращалась к норме. Вдыхание хлора в концентрации 2 мг/м3 вело к несколько меньшему удлинению хронаксии — на 0,08—0,1 рР.
Удлинение хронаксии при вдыхании хлора в концентрации 1,5 мг/м3 было еще менее выражено и составляло 0,07—0,08 ¡^Р.
Изменение оптической хронаксии при вдыхании хлора в концентрации 1,5 мг/м3 представлено на рис. 2.
Вдыхание хлора в течение 2'/г и 4'/г минут в концентрациях 1 и 0,6 мг/м3 никакого влияния на величину оптической хронаксии не оказывает, так же как и чистый воздух, несмотря на то, что концентрацию I мг/м3 наблюдаемые ощущали.
Вдыхание хлора во всех концентрациях не вызывало изменений со стороны реобазы.
Для установления порога рефлекторного действия хлора мы также изучали влияние малых концентраций хлора на дыхание. Первые 2—2'/г минуты наблюдаемый дышал чистым воздухом, после чего незаметно для него чистый воздух заменяли газовой смесью с определенной концентрацией хлора, которой наблюдаемый дышал в течение 2—З'/г минут; затем снова подавали чистый воздух. Во время опыта дыхание регистрировалось на ленте кимографа, одновременно записывалось время.
Проведенные исследования показали, что самые низкие концентрации, еще вызывающие изменения в пневмограммах, лежали на уровне 1,5 мг/м3. Изменения выражались в небольшом рефлекторном замедлении ритма и увеличении амплитуды дыхательных движений в период вдыхания хлора. Концентрация хлора в 1 мг/м3 не оказала никакого влияния на дыхание, хотя она ощущалась по запаху.
Таким образом, порог рефлекторного действия хлора, полученный методом пневмографии, совпал с порогом, установленным методом хро-наксиметрии.
Метод зрительно-моторной реакции оказался для наших целей нечувствительным: вдыхание хлора в течение 3 минут при такой высокой концентрации, как 3 мг/м3, никаких изменений со стороны зрительно-моторной реакции не вызывало.
Выводы
1. Исследования атмосферного воздуха вокруг химического завода установили систематическое загрязнение воздуха свободным хлором вокруг этого завода.
2. Исследования атмосферного воздуха Москвы дают основание считать, что в атмосферном воздухе современных крупных городов присутствует хлор даже вдали от источников его выброса.
3. Порог обонятельного ощущения хлора для чувствительных лиц равен 0,8 мг/м3.
4. Порог рефлекторного действия хлора на световую чувствительность совпадает с порогом обонятельного ощущения.
5. Порог рефлекторного действия хлора на ритм и амплитуду дыхательных движений, а также на оптическую хронаксию соответствует 1,5 мг/м3.
6. Предельно допустимая максимальная разовая концентрация хлора (0,1 мг/м3), принятая Главной государственной санитарной инспекцией СССР для атмосферного воздуха населенных мест, лежит ниже порога обонятельного ощущения хлора и его рефлекторного действия через рецепторы верхних дыхательных путей и не требует дальнейшего снижения.
7. Максимальные среднесуточные концентрации свободного хлора в воздухе центральной части Москвы составляют 0,034 мг/м3, т. е. несколь-
? Гигиена и санитария. № ! 17
Г*суя- Центр, Медимшскы
БИБ ИОтЕКА ■мистер*. - ч Япрммхм*.
СС Р
ко превышают предельно допустимую (0,03 мг/м3). Это говорит о том. что загрязнение воздушного бассейна 'Москвы хлором находится на пределе и дальнейшее строительство новых объектов, выбрасывающих хлор, в Москве должно быть запрещено.
ЛИТЕРАТУРА
V
Б ы х о в с к и й Б. Б., Материалы по гигиене труда в производстве магния. Дисс.. Молотов, 1948. — Криворучко Ф. Д., Гиг. и сан., 1953, № 3, стр. 53—59. — Л а зарев П. П., Журн. прикладн. физики, 1929, № 6, в. 6, стр. 144—146. — Угрюмо ва-Сапожникова Е. К., в кн.: Сборник работ Московского областного научно-исследовательского санитарного ин-та имени Ф. Ф. Эрисмана, М., 1935, в. 5—6, стр. 44—55. — О и а же, в кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений под ред. Рязанова В. А., М., 1952, в. I, стр. 100—106. — Фен ген б е р г И. М., Влияние обонятельных раздражителей на оптическую хронаксию в нор ме и при некоторых поражениях головного мозга. Дисс., М., 1952,—L е h m а п п К. В.. Archiv i. Hyg., 1887, Bd. 7, S. 231—285. — L e h m а n n К. В., Archiv f. Hyg., 1899. Bd. 34, S. 272—307. — Corozzi L.. Hyg. de Trav., 1930, N. 34, v. 1, p. 539.
Поступила 9ifX 1956 г
MAXIMUM ALLOWABLE CONCENTRATION OF CHLORINE IN THE ATMOSPHERE BASED ON EXPERIMENTAL DATA
M. T. Takhirojf, aspirant
Analyses of air in the vicinity of a chemical plant and at a considerable distance in the residential areas have shown that the atmosphere of large cities contains free chlorine even at a distance from the sources of its discharge. The threshold for the sensation of smell of chlorine for the sensitive persons is 0,8 mg/m3. The threshold of reflex action of chlorine on sensation of light coincides with the threshold of sensation of smell. The threshold of reflex action of chlorine on t''e rhythm and amplitude of breathing and the optical chronaxy is 1.5 mg/m3. The maximum allowable concentration of chlorine at one time in the atmosphere (0,1 mg/m3) is below the threshold of sensation of smell of chlorine and its reflex action through the receptors of the upper respiratory tract and therefore does not require any further diminution.
ft ft ft
ОПЫТ ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ВЕНТИЛЯЦИИ В ЖИЛЫХ ЗДАНИЯХ
Проф. А. И. Шафир, научные сотрудники Н. М. Паншинская,
Е. И. Соломонова
Из Ленинградского научно-исследовательского санитарно-гигиенического института
Вентиляция жилых домов, основанная на принципе естественного побуждения тяги, практикуется уже много десятков лет. Тем не менее эта система не подвергалась достаточно глубокому гигиеническому или техническому изучению.
Представляя собой одно из основных средств оздоровления воздушной среды жилых зданий, рациональная вентиляция служит не только целям предупреждения воздушных инфекций и других заболеваний, но также удлиняет срок эксплуатации домов, предохраняя их от сырости и преждевременного разрушения. Широкие масштабы газификации жилых квартир в нашей стране делают еще более важным их эффективное вентилирование. В этом особенно заинтересованы города, снабжающиеся сланцевым газом, потому что в его составе и продуктах неполного сгорания содержится больше токсических соединений, чем в природном или коксовом газе.
