Научная статья на тему 'О КОРОННЫХ ИОНИЗАТОРАХ ВОЗДУХА'

О КОРОННЫХ ИОНИЗАТОРАХ ВОЗДУХА Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
89
20
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Certain negative factors associated with artificial air ionization by means of corona ionizers in closed premises are analyzed. Air ionization levels and ozone formation in closed premises within a different distance from the operating corona ionizers «Riga-1976» and «Ryazan-101» were studied. The obtained data have demonstrated non-uniform distribution of air ion concentrations in the closed premises ionized artificially: the greater the distance from the air ionizer, the lower the ion concentration. Air ionization with corona ionizers always results in the formation of a considerable amount of heavy ions, as well as air oxidation products whose amount depends on the initial chemical air composition. Limitations in the use of integral ion readers for determining light and heavy air ions are discussed.

Текст научной работы на тему «О КОРОННЫХ ИОНИЗАТОРАХ ВОЗДУХА»

— разработка поэтапно ужесточенных ГОСТов на состав отработавших газов автомобилей;

— оздоровление атмосферного воздуха средствами планировки и застройки городов;

— оценка экономического ущерба, наносимого загрязнением атмосферы, и экономической эффективности внедрения защитных мероприятий;

— прогнозирование степени загрязнения воздуха в городах.

Поставленные задачи, по-видимому, могут быть наиболее оптимально решены в рамках комплексных заданий Госкомитета СССР по науке и технике, что позволит преодолеть ведомственную несогласованность и объединить усилия всех заинтересованных специалистов.

Литература. Автомобильный транспорт и защита окружающей среды./Малов Р. В., Ерохов В. И., Щетинина В. А. и др. М., 1982. Агасьянц А. А., Каплан Г. Л. — В кн.: Комплексное развитие автомобильного транспорта крупных городов на примере г. Москвы (В свете решений XXVI съезда КПСС). М.. 1981, с. 113—114. Балацкий О. Ф., Боронос В. И. — В кн.: Защита воздушного бассейна от загрязнения токсическими выбросами транспортных средств. Харьков, 1981, с. 179—180. Буштуева К. А. — В кн.: Руководство по гигиене атмосферного воздуха. М., 1976, с. 5—25. Градостроительные меры борьбы с шумом./Осипов Г. А.,

Прутков Б. Г., Шишкин И. А. и др. М., 1975. Кутенев В. Ф. — Автомоб. пром-сть, 1982, № 2, с. 7—9.

Мартынюк В. 3., Даценко И. И., Долошицкий С. Л. и др. — В кн.: Гигиена населенных мест. Киев, 1979, вып. 18, с. 19—21. Негриенко К- В. — В кн.: Актуальные вопросы оздоровления внешней среды и здоровья человека. Л., 1977, с. 34-35.

Орлова Л. Г. — В кн.: Современные i риблемы гигиены

населенных мест. М., 1981, с. 37—41. Сергеева И. М. — В кн.: Гигиенические аспекты охраны

здоровья населения. М., 1977, с. 45—46. Солдаткина С. А., Гаврилова М. Я-. Янков С. И. — В кн.: Санитарная оценка окружающей среды в Среднем Поволжье и вопросы гигиены труда, токсикологии и профпатологии в автомобилестроении. М., 1979, с. 41—44.

Ставров О. А., Боева М. А. —Автомоб. транспорт, 1982,

№ 2, с. 28—30. Шатров Е. В. — Автомоб. пром-сть, 1982. № 2, с. 4—7. NRC recomends re—evaluation of 1981 СО Standart. — Automobile Eng., 1980, N 10, p. 77—83.

Поступила 18.05.S3

Summary. Analysis of experimental studies in the field of air protection from vehicle emissions contamination enabled the authors to formulate the priority tasks for the research integration on the interbranch level, with the view of improving the air quality in settlements (modification of the existing and creation of new, highly economical engines with minimum exhaust toxicity; development of more stringent standards (GOSTS) for the composition of exhaust gases; air quality sanitation by city-building methods; economic damage/benefit assessment in terms of air pollution and the effectiveness of protective measures to combat it; prediction of urban air pollution intensity).

УДК 615.47:[б 13 »155:613.167.4

Я. Ю. Рейнет О КОРОННЫХ ИОНИЗАТОРАХ ВОЗДУХА

Тартуский университет

В настоящее время, хотя и начато производство различных аэроионизаторов, до сих пор еще недостаточно изучены их ионизирующая способность и распределение аэроионов в помещении. Считается, что высоковольтные коронные аэроионизаторы, снабженные антеннами (излучателями), создают в помещении только легкие ионы и концентрация ионов в помещении относительно одинакова. Это ошибочное мнение вызвано тем,что даже выдающиеся специалисты в области аэроионизации пользуются неправильной методикой: измеряют концентрацию аэроионов только в некоторых отдельных точках помещения, не учитывают объемный расход через измерительный конденсатор и предельную подвижность (Таммет X. Ф., Сальм Я. Й., 1966)1.

Ранее проведенные исследования (Рейнет Я - Ю., 1979; Лангус Л. Э., Рейнет Я. Ю., 1979) подтвердили, что снабженные антеннами коронные аэро-

1 Предельной подвижностью (£0= см2с-1 В-1) называется такая подвижность аэроионов (к) в единичном электрическом поле, при которой все ионы с большей или рав-

ной ей (к^ к0) подвижностью захватываются измерительным конденсатором счетчика.

ионизаторы являются причиной возникновения в помещении высоких концентраций тяжелых аэроионов. Это вызывается, очевидно, осаждением легких ионов в очень сильном электрическом поле на взвешенные в воздухе ядра. Кроме того, концентрация аэроионов в помещении распределяется очень неоднородно, быстро убывая с удалением от антенн (излучателей) ионизаторов (Рейнет Я. Ю., 1979; Лангус Л. Э., Рейнет Я- Ю., 1979).

Легкие аэроионы очень быстро становятся тяжелыми.

Опыты, которые недавно были проведены в известном центре во Франции, подтверждают, что коронные ионизаторы очень быстро создают в помещении тяжелые аэроионы, поэтому при использовании коронных ионизаторов нужно соблюдать осторожность, так как электрически заряженная пыль, по-видимому, в большей степени осаждается в легких, чем электронейтральная.

Следует отметить, что ионизатор любой конструкции применяется с целью создания и поддержания на оптимальном уровне концентрации аэроионов в помещении (жилом, общественном, произ- А

водственном). Этот оптимальный режим в настоящее время установлен очень неопределенно. Из медицинской практики известно, что легкие отрицательные аэроионы (в основном молекулы кислорода) в больших концентрациях (107 см-3) успешно используются для лечения. Но каковы были бы результаты, если бы концентрация отрицательно заряженных легких аэроионов была бы значительно большей?

Возникает вопрос, возможно ли вообще сконструировать такие аэроионизаторы, которые, хотя бы в чистых жилых помещениях, создавали однородную по всему помещению высокую концентрацию отрицательных легких аэроионов, не говоря уже о производственных помещениях. Ответ на это отрицательный.

В процессе выполненных в Тартуском университете исследований (Рейнет Я- Ю., 1979; Лан-гус Л. Э., Рейнет Я. Ю., 1979), когда на антенну коронного ионизатора подавали напряжение 10 кВ, в помещении в большом количестве образовывались тяжелые аэроионы, так как легкие, двигаясь с большой скоростью в сильном электрическом поле, осаждались на частицах пыли, превращая их в тяжелые аэроионы. Концентрация аэроконов в помещении была неодинаковой: вблизи антенны в десятки раз выше, чем на периферии.

Таким образом, с помощью коронного ионизатора вообще невозможно создавать только легкие аэроионы даже в чистых помещениях, тем более в производственных помещениях с загрязненным воздухом. Следует помнить, что в воздухе помещений спектр аэроионов зависит не только от того, какие аэроионы генерирует аэроионизатор, но и в первую очередь от чистоты и химического состава воздуха в помещении (содержания в нем пыли), влажности воздуха, кратности вентиляции и др.

Для определения концентрации аэроионов, создаваемой в помещении аэроионизатором, чтобы в дальнейшем исследователи могли ее сравнивать со своими данными, необходимо регистрировать предельную подвижность — кп (в см2 с-1 В-1), объемный расход воздуха — ф (в см3 с-1) и расстояние входного отверстия измерительного конденсатора счетчика от аэроионизатора. Желательно указывать также тип счетчика.

В настоящей работе приводятся результаты сравнения настольного коронного ионизатора «Ри-га-1976» и аэроионизатора «Рязань-101» с антенным излучателем в отношении генерирования ими аэроионов и выделения ядовитых газов (озона и соеди-негчй азота).

Определение концентрации ионов в помещениях, где имеются ионизаторы (источники ионов), необходимо проводить при одном и том же объемном расходе воздуха. Исследуя спектр ионов при различной предельной подвижности, можно изменять только напряжение между обкладками измерительного конденсатора. Для измерения концентрации аэроионов использовали счетчики аэроионов типа САИ-ТГУ-66.

Рис. 1. Концентрации аэроионов (п) при их различной подвижности (к).

О 1/кп Чк

Если в помещении отсутствует источник ионов (ионизатор), т. е. имеется равномерная естественная ионизация, при исследовании спектра для получения различной предельной подвижности можно изменять как напряжение между обкладками конденсатора, так и объемный расход воздуха. При работе по методу заряжения (Имянитов И. М., 1957) интегральными счетчиками, когда имеется влияние краевого эффекта, нельзя определить спектр аэроионов начиная с молионов для тяжелых аэрононов. При использовании метода заряжения для исследования спектра ионов необходимо применять дифференциальные счетчики, в которых имеется несколько последовательно расположенных измерительных конденсаторов. Если теперь один и тот же поток воздуха проходит через такие конденсаторы, то, например, первый захватывает все ионы, предельная подвижность которых 1 см2х Хс-1ХВ-1 (ток насыщения), второй — все ионы с предельной подвижностью 0,1 СМ2'С_1-В-1, захватывая, таким образом, ноны с подвижностью в пределах 1з»к>0,1 см2-с-1-В_1 и т.д.; в пятом конденсаторе осаждаются ионы с подвижностью 0,001 к>0,0001 см2,с—В-1. При этом предполагается, что поток воздуха между обкладками спектрометра в дифференциальном счетчике должен быть ламинарным. Если пользоваться методом разряжения (Имянитов И. М., 1957), можно применять для измерения спектра ионов и интегральный счетчик с одним конденсатором, так как в этом случае кривая концентрации ионов п в координатах (п, 1 /к) поднимается или параллельна оси (1/к) и не имеет участков спада (рис. 1). Из рис. 1 видно, что аэроионов с подвижностью менее к„ не существует.

Униполярность ионов характеризуют коэффициенты уннполярности q=n+/n_, если отрицательных ионов нет, то коэффициент уннполярности равен бесконечности. Таким образом, пределы q от 0 до оо.

В качестве коэффициента уннполярности лучше использовать л=(п+—п_)/(п++п_), тогда пределы я будут от —1 до +1. В случае биполярной ионизации • л=0.

В помещении 3 счетчика (Lx, L2 и L3) находились на лабораторном столе рядом друг с другом (рис. 2). В ' опытах аэроионизаторы устанавливали перед счетчиками на уровне входных отверстий конденсаторов на высоте 108 см от пола на расстоянии 0,5, 1, 1,5 и 2 м.

При изучении рижского аэроионизатора на излучателе ионов напряжение составляло 4,1 кВ. При расходе воздуха (ф,) 45 см3-с-1 достигалось осаждение в счетчике всех ионов с предельной

Рис. 2. План помещения лаборатории (размер 7,9X6X3,7 м), где были проведены измерения концентрации аэроионов.

Расположение н высота (в см) больших предметов (столов, шкафов), находящихся в помещении, указаны на плане. Высота антенн («Рязань-101») от пола 275 см, расстояние от потолка 95 см. Аэроионизаторы «Рига-1976» находились перед счетчиками на столе на высоте 108 см от пола. Высота входных отверстий счетчиков была на той же высоте. Аэроион изаторы находились на расстоянии 0,5 м (1.,). 1 м (Ьх), 1,5 м (Ь,) н 2 м (Ь4) от входных отверстий счетчиков.

подвижностью Ю-4 см2-с_1-В-1. Таким образом, в конденсаторе счетчика осаждаются ионы с подвижностью, равной или более Ю-4 см2-с-1-В-1.

При объемном расходе воздуха (ф2) 4500 см3-с-1 в конденсаторе осаждаются все ионы с подвижностью, равной или превышающей 0,01 см2-с-1-В-1.

Аналогичные изменения были проведены, когда ионизатор находился на расстоянии 1,5 м от счетчика. При изучении аэроионизатора «Рязань-101» измеряли только концентрацию отрицательных аэроионов при объемном расходе воздуха (фг) 45 см3-с-1 и 4500-е-1. Выяснилось, что при включении ионизатора концентрация ионов в помещении очень быстро уменьшается с удалением от антенны (излучателя). Счетчик L1( который на 20 см ближе к антенне, чем L2, показывал значительно большую концентрацию аэроионов, a L2— больше, чем L3.

Количество озона, образовавшегося в воздухе при работе аэроионизаторов, определяли при аспи-- рации воздуха через поглотительные приборы с пористой перегородкой, наполненной нейтральным раствором 1% йодистого калия. Затем определение озона осуществляли спектрофотометрически на спектрофотометре Hitachi (модель UV-VIS-NIR).

Непосредственно у ионизатора «Рига-1976» после его работы в течение 15 мин концентрация окси-дантов в пересчете на озон составила 100— 102 мкг-м-3, а на расстоянии 0,5 м от ионизатора— 30—50 мкг-м—3.

Непосредственно у ионизатора «Рязань-101» концентрация оксидантов после 15-минутной работы ионизатора в пересчете на озон составила 30— 70 мкг-м-3, а на расстоянии 0,5 м не превышала 10 мкг-м-3. Отметим, что ПДК озона в рабочих помещениях 100 мкг-м-3.

Выводы. 1. Концентрации ионов (п), измеренные при одной и той же предельной подвижно-

сти, например 0,01 см2-с-1-В-1, но различном объемном расходе воздуха (ф^45 см3-с-1, ф2= =4500 см3-с-1), при изучении аэроионизаторов не могут быть сравнимы.

2. При использовании аэроионизатора «Рига- 1976» в воздухе образуется относительно равномерная концентрация аэроионов, которая значительно уменьшается с удалением от аэроионизатора.

3. При применении коронных ионизаторов, которые снабжены антеннами (излучателями), концентрация ионов в помещении при удалении от антенны заметно снижается.

4. Поскольку коронные аэроионизаторы создают значительное количество ядовитых газов (озона, соединений азота), их длительное использование в жилых помещениях без вентиляции нежелательно.

5. В производственных помещениях при запыленности воздуха можно использовать коронные ионизаторы только при наличии местной вентиляции. В этом случае ядовитые газы, образующиеся во время процесса ионизации, а также ядра (пыль) удаляются из области действия ионизатора с помощью специальной установки.

Литература. Имянитов И. М. Приборы и методы

для изучения электричества атмосферы. М., 1957. Лангус Л. Э., Рейнет Я- Ю. — Учен, записки Тартуск.

ун-та, 1979, вып. 479, с. 38—56. Рейнт Я. Ю. — Там же, с. 26—37.

Таммет X. Ф., Сальм Я- Й- — В кн.: Аэроионизация в гигиене труда. Л., 1966, с. 237—240.

Поступила 18.04.83

Summary. Certain negative factors associated with artificial air ionization by means of corona ionizers in closed premises are analized. Air ionization levels and ozone formation in closed premises within a different distance from the operating corona ionizers cRiga-1976» and «Ryazan-101» were studied. The obtained data have de- 4

monstrated non-uniform distribution of air ion concentrations in the closed premises ionized artificially: the greater to the distance from the air ionizer, the lower the ion concentration. Air ionization with corona ionizers always results in the formation of a considerable amount of heavy ions,

as well as air oxidation products whose amount depends on the initial chemical air composition. Limitations in the use of integral ion readers for determining light and heavy air ions are discussed.

УДК 616-056.43-02:66]-092.9

Н. В. Русаков

АЛЛЕРГЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ РАЗЛИЧНЫХ КЛАССОВ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ ПРИ ИХ ПЕРОРАЛЬНОМ ПОСТУПЛЕНИИ В ОРГАНИЗМ

Институт медицинской паразитологии и тропической медицины им. Е. И. Марцинов-

ского, Москва

В последние годы увеличивается число экспериментальных работ по выявлению аллергенного действия химических соединений при их пероральном поступлении в организм. Проведенные исследования носят в основном частный характер и доказывают наличие или отсутствие аллергенного действия того или иного вещества.

Так, при энтеральном введении установлено аллергенное действие полихлорпинена и базудина (Рахманов Т., 1975), аллиламина (Иличкина А. Г. и др., 1983). М. А. Галиев (1983), изучая неионо-генные поверхностно-активные вещества (неонол АФ-14, неонол 2B13I7-12 и превоцел № 12) обна-I ружил, что при попадании их на кожу в концентрации более 100 г/л они оказывают сенсибилизирующее действие, в то же время при внутрижелу-дочном введении аллергизацию организма подтвердить не удалось. Как указывает Е. Ф. Горбачевская (1982), в литературе встречаются единичные работы по изучению действия красителей на организм. Этим автором установлена возможность развития аутоиммунного процесса у кроликов при хроническом пероральном воздействии дисперга-тора НФ. Е. Lowney (1974), проводя исследования на добровольцах, лицам одной группы смазывал слизистую оболочку щек динитрохлорбензолом в дозе 300—500 мкг в 1 или 2 нед, а лицам другой группы вводил внутрь капсулы, содержащие 0,5— 1 мг вещества. У добровольцев обеих групп выявлена сенсибилизация к динитрохлорбензолу, при этом при внутрижелудочном введении она развивалась только после применения более 20 мг.

В повседневной жизни на человека могут воздействовать самые различные вещества. Однако есть группы соединений, с которыми контакт происходит наиболее часто. В первую очередь это относится к синтетическим моющим средствам (CMC), пестицидам и ядохимикатам, красителям и их производным, различным соединениям металлов. Поскольку обобщающих работ об их аллергенном действии при пероральном поступлении в организм нами не найдено, мы поставили задачу экспериментально проверить, каким закономерностям оно подчиняется. В первую очередь в исследования бы-

ли включены известные контактные химические аллергены: урсол и 2,4-динитрохлорбензол (ДНХБ), которые служили в наших опытах модельными соединениями при пероральной сенсибилизации. Широкий набор других химических веществ позволил выявить их сенсибилизирующие свойства, причем для некоторых из них это было установлено впервые.

С целью определения состояния сенсибилизации были использованы уже широко апробированные методы: кожные пробы (КП) и один из их вариантов— лабиальная проба — ЛП (Клемпарская Н. Н. и др., 1968), реакция специфической микропреципитации (РСМП), реакция специфического лизиса лейкоцитов (РСЛЛ), реакция специфической агломерации лейкоцитов — РСАЛ (Алексеева О. Г., Дуева Л. А., 1978), метод Ерне в модификации Н. Н. Клемпарской (1969) для определения ауто-аллергии (МЕОАА). Кроме того, применяли разработанные нами методики и модификации существующих тестов: подошвенную пробу — ПП (Померанцева Н. С., Русаков Н. В., 1973), реакцию Уанье с лизатом цельной крови — РУЛЦК (Русаков Н. В., 1972), метод Ерне в модификации

H. Н. Клемпарской с химическим веществом для определения состояния аллергии — МЕОСА (Русаков Н. В., 1972), реакции специфического лизиса эритроцитов и тромбоцитов (РСЛЭ и РСЛТ соответственно). Одной из задач данной работы являлась оценка диагностической ценности указанных методов при пероральной сенсибилизации животных химическими веществами.

Всего поставлено 14 экспериментов на 88 морских свинках и 640 белых крысах. В I серии исследования проводили с урсолом и 2,4-динитрохлорбензо-лом, которые вводили перорально от максимально переносимых концентраций (смертельных для части животных при однократном введении) до утвержденных в настоящее время ПДК этих веществ в воде водоемов и даже на порядок ниже. Режим сенсибилизации был различен, большие концентрации вводили однократно или 1 раз в 10 дней, малые — ежедневно. Продолжительность опытов от

I,5 до 7 мес.

— « -

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.