Научная статья на тему 'ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗДУХООБМЕНА ПОДОДЕЖНОГО ПРОСТРАНСТВА ЧЕРЕЗ КОНСТРУКТИВНЫЕ НЕПЛОТНОСТИ ОДЕЖДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАДИОАКТИВНЫХ АЭРОЗОЛЕЙ'

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗДУХООБМЕНА ПОДОДЕЖНОГО ПРОСТРАНСТВА ЧЕРЕЗ КОНСТРУКТИВНЫЕ НЕПЛОТНОСТИ ОДЕЖДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАДИОАКТИВНЫХ АЭРОЗОЛЕЙ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
19
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — В.Л. Щербаков, С.П. Райхман, В.А. Чередниченко, Б.Л. Рагинский

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The technique providing the use of the clothes’ model is proposed for the investigation of the principles of air exchange between the undergarment space and environment. The model completely fitting the garments’ design and its air permeability was made of filtering material practically impermeable for aerosols. In this case for those exposed to radioactive aerosols the contamination of the undergarment space measured by a radometre, РУП-1, can be attributed only to the air penetrating the designed looseness of the clothes.

Текст научной работы на тему «ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗДУХООБМЕНА ПОДОДЕЖНОГО ПРОСТРАНСТВА ЧЕРЕЗ КОНСТРУКТИВНЫЕ НЕПЛОТНОСТИ ОДЕЖДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАДИОАКТИВНЫХ АЭРОЗОЛЕЙ»

метилметакрилата и других компонентов, входящих в состав жидких кубовых остатков; обеспечивается профилактика возникновения острых и хронических дерматозов и токсического поражения слизистых оболочек глаза. Установка может с успехом использоваться на предприятиях приборостроительных отраслей промышленности.

2. Перевод фоторезиста СПФ-2 из жидкой фазы в твердую приводит к уменьшению токсичности (с 3-го в 4-й класс опасности), что позволяет осуществлять транспортировку и захоронение СПФ-2 в твердой фазе на полигонах для захоронения промышленных отходов без проведения каких-либо специальных мероприятий.

3. В случае отсутствия полигонов для захоронения промышленных отходов твердый остаток СПФ-2 можно вывозить на полигоны для захоронения твердых бытовых отходов в количестве 3— 10 т на 1000 м3 отходов [7].

4. С учетом выраженного бактериостатическо-го эффекта кубового остатка и принимая во внимание его яркий цвет (от бирюзового до зеленого), целесообразно использовать его в дорожном строительстве для устройства пешеходных дорожек и отмосток очистных канализационных сооружений, общественных туалетов.

5. Результаты изучения способности компонентов СПФ-2 мигрировать из почвы в воду и воздух свидетельствуют, что содержание мигрирующих компонентов гарантирует безопасность здоровья рабочих и населения в зоне строительства дорог при применении СПФ-2 в качестве строительного материала.

Литература

1. Давыдова М. П. Токсичное действие кетонов (Обзор).— Л., 1984 (ВНИМИ, Минздрав СССР № 6146—83).

2. Макаров М. А., Макаренко К. Я.//Актуальные вопросы гигиены труда и профпатологии в некоторых отраслях химической промышленности и на автомобильном транспорте. — М., 1981. — С. 73—77.

3. Максимов Г. Г.//Гиг. труда. — 1982. — № 5. — С. 41 — 43.

4. Методические указания по применению расчетного метода обоснования ориентировочных безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны.— М., 1977.

5. Переверзева Э. А., Цулая В. Р., Волкова J1. И. // Гиг. и сан. — 1975. — № 9. — С. 105.

6. Порядок накопления, транспортировки, обезвреживания и захоронения токсичных промышленных отходов: (Санитарные правила).— М., 1985. — С. 23—25.

7. Предельное количество токсичных промышленных отходов, допускаемое для складирования в накопителях (на полигонах) твердых бытовых отходов: (Нормативный документ). — М., 1985.

8. Lim К. С. et al. //Arch. int. Pharmacodyn.— 1961.— Vol. 130.— P. 336—363.

9. Struck R. FShi/i T. W. // Xenobiotica. — 1981.— Vol. 11, N 8.— P. 568—577.

Поступила 10.10.86

Summary. Hygienic assessment of liquid vat residues of CnO-2 utilization is set forth. Parameters of acute toxicity of liquid and solid phases of CnO-2 are defined, the impact of the solid residual on the organoleptic water properties and sanitary regimen of waterbodies and soil 3eing investigated. Recommendations on the burial of the solid residual of CnO-2 and its application in national economy are given.

УДК 614.895.5:613.486]-07:812.53

В. Л. Щербаков, С. Я. Райхман, В. А. Чередниченко, Б. Л. Рагинский

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗДУХООБМЕНА ПОДОДЕЖНОГО ПРОСТРАНСТВА ЧЕРЕЗ КОНСТРУКТИВНЫЕ НЕПЛОТНОСТИ ОДЕЖДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАДИОАКТИВНЫХ

АЭРОЗОЛЕЙ

Интенсивность воздухообмена между пододеж-

ным пространством и окружающей средой через конструктивные неплотности одежды существенно влияет как на теплообмен организма с этой средой, так и на защитные свойства одежды относительно аэрозолей и паров токсичных веществ. В первом случае это влияние, как правило, положительно, во втором — ведет к снижению защитных свойств. Изучение закономерностей воздухообмена пододежного пространства через конструктивные неплотности в зависимости от конструкции одежды и воздухопроницаемости используемых для ее изготовления материалов представляется актуальной задачей. Ее решение облегчает научно обоснованную разработку спецодежды, отвечающей заданным защитным свойствам и в то же время не вызывающей выражен-

ного перегрева организма. Полученные данные представляют также интерес для разработки рациональных конструкций рабочей, спортивной, бытовой одежды и т. д.

Мы предложили метод изучения воздухообмена под одеждой через конструктивные неплотности с использованием модели, которая полностью соответствует заданной конструкции одежды. Модель выполнена из фильтрующего материала, практически непроницаемого для аэрозолей, но имеющего ту же воздухопроницаемость, что и реальная ткань. В этом случае при пребывании или работе в атмосфере аэрозоля (имеющего радиоактивную метку) загрязненность пододежного пространства будет обусловлена только воздухом, прошедшим через конструктивные неплотности одежды. Воздух, фильтрующийся через пыле-

непроницаемым материал, лишен аэрозольных частиц и остается «незамеченным». Благодаря одинаковой воздухопроницаемости пыленепроницаемого материала модели и реальной ткани характер воздухообмена модели и одежды идентичен. Это позволяет результаты, полученные на модели, использовать в реальных условиях. В качестве пыленепроницаемых применяли фильтрующие материалы типа ФП (фильтры Петрянова), пылепроницаемость которых даже в сравнении с пылезащитными тканями можно считать нулевой [4]. Заданная воздухопроницаемость обеспечивается подбором количества слоев фильтрующего материала.

Принят следующий порядок проведения исследований: на испытателя-добровольца надевают комбинезон из материала ФПП-15-1,5, предназначенный для предотвращения загрязнения кожных покровов радиоактивными веществами, а затем белье и оцениваемую модель одежды. Органы дыхания и лицо испытателя защищают пнев-момаской ЛИЗ-5 при подаче чистого воздуха по шлангу 160—200 л/мин, волосистую часть головы и шею — косынкой из материала ФПП-15-1,5, кисти рук и ноги — резиновыми перчатками и спецобувью. После этого испытатель в камере, в атмосфере радиоактивного аэрозоля делает приседания с последующим выпрямлением и поднятием рук вверх. Такие движения в наибольшей степени изменяют объем пододежного пространства и способствуют наибольшему подсосу окружающего воздуха под одежду. Ритм приседаний (10 в 1 мин) и их продолжительность (2 раза по 20 мин с 10-минутным отдыхом) выбраны с целью определения максимально возможного подсоса воздуха через конструктивные неплотности. Путем изменения ритма и характера движений испытателя в различных сериях экспериментов можно количественно оценить зависимость поступления окружающего воздуха в пододежное пространство от интенсивности и вида двигательной активности человека в одежде. Количество воздуха, проникшего в пододежное пространство через конструктивные неплотности за время эксперимента, равно отношению общего количества радионуклида, осевшего на защитном комбинезоне, белье и внутренней поверхности экспериментальной модели одежды к средней за время эксперимента концентрации радиоактивного аэрозоля в камере.

Поскольку измерение загрязненности р-актив-ным нуклидом внутренней поверхности экспериментальной модели одежды процесс технически сложный из-за высокого уровня загрязненности ее наружной поверхности, мы сочли возможным приравнять уровень загрязненности внутренней поверхности модели к загрязненности поверхности белья в связи с постоянным контактом этих поверхностей. Соответственно этому допущению при вычислении вентилируемости пододежного пространства уровень загрязненности белья уд-

ваивается и расчетная формула приобретает еле дующий вид:

Ух

э

Л3к + 2Лб

С ср • тэ

где Ух

количество наружного воздуха, по-

ступающего в пододежное пространство за единицу времени, л/мин; Лзк — суммарная активность защитного комбинезона, Бк; Аъ — суммарная активность белья, Бк; Сср — средняя активная концентрация аэрозоля в камере Бк/л; тэ суммарное время выполнения упражнений, мин.

Предлагаемый метод использован при иссле-

довании конструкции спецодежды, применяемом при работе с радиоактивными веществами,— костюма СКЛ-1 [5], состоящего из куртки и брюк с передними застежками на пуговицах. Экспериментальные костюмы были изготовлены из 1 и 2 слоев материала ФПП-15-1,5 [воздухопроницаемость соответственно 32 и 13,6 дм/(м2-с)] в 2 конструктивных вариантах, отличающихся по степени герметизации пододежного пространства: со свободными манжетами рукавов и брюк (варианты 1С и 2С) и с манжетами на пуговицах (варианты 1П и 2П).

Эксперименты проводили в камере вместимостью 3,5 м3 в атмосфере аэрозоля двузамещенно-го фосфата натрия, меченного радионуклидом 32Р. Среднегеометрический диаметр аэрозольных частиц 0,8 мкм при стандартном геометрическом отклонении рд=1,7. Концентрация аэрозоля в камере поддерживалась в пределах 4,4— 11,8 МБк-м~3 (1,2-10~7—3,2-Ю-7 Ки/л). Генерация аэрозоля осуществлялась ультразвуковым методом [2]. Измерения концентрации аэрозоля осуществляли путем отбора проб воздуха на аналитические фильтры каждые 10 мин. Послойные измерения всех слоев одежды, включая защитный комбинезон из материала ФПП-15-1,5, проводили сразу после эксперимента с применением радиометра РУП-1. Кроме того, на экспериментальном комплексе спецодежды и на внутреннем защитном комбинезоне закрепляли имитаторы кожи, загрязненность которых также измеряли радиометром РУП-1 после эксперимента. Места закрепления имитаторов кожи, ход и продолжительность экспериментов были аналогичны описанным в работах по определению защитной эффективности спецодежды, предназначенной для работы с радиоактивными аэрозолями [1, 3].

Распределение (в %) в пододежном (точнее подбельевом) пространстве воздуха V?, поступившего через конструктивные неплотности, вычисляли по формуле:

У*

•100,

где Л/гфп — загрязненность защитного комбинезона из материала ФПП-15-1,5 в области [; 5г-

Показатели воздухообмена и распределение в пододежном пространстве воздуха, поступившего через конструктивные

неплотности одежды

Вариант эксперименталь ной модели одежды

Показатель

Число слоев материала

ФПП-15-1,5

Суммарная воздухопроницаемость,

дм3/(м2-с) Воздухообмен пододежного пространства через конструктивные неплотности, л/мин Распределение (в %) поступившего воздуха в пододежном пространстве в области: груди и живота спины поясницы плеча предплечья

верхней половины бедра с ягодичной областью колена с нижней половиной бедра и верхней половиной голени

нижней половины голени

П р и м е ч а н и е. Для областей рук и ног распределение воздуха дано в расчете на одну конечность по сумме передней и задней поверхностей.

площадь поверхности тела в области г, ВДфп^)—суммарная загрязненность поверхности тела, защищенной данным комплектом спецодежды. Общие и местные коэффициенты защиты вычисляли обычным способом, принятым для определения защитной эффективности спецодежды, предназначенной для работы с радиоактивными аэрозолями [5].

Характерными особенностями проведенных экспериментов являются: невысокая степень уплотнения застежек (свободный край манжет, застежки на пуговицах); относительно низкая (предельно допустимая для спецодежды) воздухопроницаемость материала; интенсивные движения испытателя-добровольца, способствующие максимально возможному подсосу наружного воздуха в пододежное пространство. Поэтому полученные в описываемых ниже экспериментах величины подсоса наружного воздуха через конструктивные неплотности можно считать максимально возможными для спецодежды. В таблице представлены результаты (средние величины) 8 экспериментов с участием 5 испытателей-добро-

Распределение воздуха, поступившего под костюм через

конструктивные неплотности.

I — вариант 2П (2 слоя ФПП-15, манжеты на пуговицах); II — вариант 2С (2 слоя ФПП-15, манжеты свободные); а — вид спереди; б — вид сзади.

парном сравнении вариантов 2С и 1С с вариантами 2П и 1П) и по мере увеличения воздухопроницаемости материалов спецодежды с 13,6 до 32 дм/(м2-с) (в среднем на 2,5—3,0 л/мин при попарном сравнении вариантов 2С и 2П с вариантами 1С и 1П). Несмотря на небольшие различия в конструкции и воздухопроницаемости между соседними вариантами, воздухообмен через конструктивные неплотности при сочетанном действии 2 факторов изменился в наших экспериментах в 2 раза (это видно при сравнении вариантов 2С и 1П). Статистическая обработка дан-

вольцев. На рисунке представлены расположение и соотношение площадей зон поверхности тела, для которых рассчитывали величины воздухообмена.

Результаты экспериментов свидетельствуют о тенденции к снижению поступления воздуха через конструктивные неплотности спецодежды по мере уплотнения облегания конечностей манжетами рукавов и брюк (в среднем на 1—2 л/мин при по-

ных, характеризующих поступление воздуха через конструктивные неплотности в пододежное пространство в целом по всем экспериментам, дала следующие результаты: среднее значение поступления воздуха через конструктивные неплотности составлят 8 л/мин (доверительный интервал средней 5,7—10,2 л/мин при уровне значимости 0,05); ожидаемое с вероятностью 95% поступление воздуха через конструктивные не-

плотности при каждом единичном применении спецодежды находится в пределах 2,7— 13,1 л/мин.

Поскольку испытанные конструкции являются типичными для спецодежды, а воздухопроницаемость материалов применяемой в народном хозяйстве спецодежды равна, а в большинстве случаев выше воздухопроницаемости материалов нашей экспериментальной спецодежды, приведенные значения поступления воздуха через конструктивные неплотности можно рассматривать как максимальные и ориентироваться на них при создании и применении спецодежды из воздухопроницаемых материалов.

Распределение в пододежном пространстве проникшего через конструктивные неплотности воздуха, как и ожидалось, весьма неравномерно. Наибольшее количество нефильтрованного воздуха поступает в область груди и живота, голеней и предплечий. При использовании вариантов спецодежды с манжетами на пуговицах нефильтрованным воздухом вентилируются преимущественно области тела вблизи конструктивных неплотностей одежды. При этом около 70 % нефильтрованного воздуха поступает через передние застежки в области груди и живота (см. рисунок, /). В костюме свободного покроя значительная часть воздуха проникает в область колен, плеч (см. рисунок, //). Соответственно воздух, поступивший через передние застежки в область груди и живота, составляет около 30—50 % от всего нефильтрованного воздуха, поступившего через конструктивные неплотности.

Полученные в экспериментах конкретные величины распределения воздуха свидетельствуют о его преимущественном влиянии на влаго- и теплообмен в области голеней, предплечий, груди и живота. Не следует также упускать из виду, что эти величины могут оказаться весьма значимыми при расчете поступления в организм человека через кожные покровы токсичных веществ, содержащихся в нефильтрованном воздухе. Поэтому для спецодежды с манжетами на пуговицах (суммарно по вариантам 2П и 1П) оценена эффективность защиты кожных покровов. Выбор этих вариантов обусловлен тем, что при производстве защитной (в том числе пылезащитной) спецодежды не используется свободный покрой и, как правило, применяются ткани с относительно низкой воздухопроницаемостью, близкой к исследованной в настоящих экспериментах.

Коэффициент защиты кожных покровов спецодеждой из пыленепроницаемого материала ФПП-15 (суммарно по вариантам 2П и 1П) в

среднем не ниже 38 (вычислено минимальное значение доверительного интервала средней при уровне значимости 0,05 и одностороннем ограничении). Это значение коэффициента защиты является существенным, потому что при самых высоких защитных свойствах ткани он не может быть выше указанной величины, если не принять особые меры по герметизации конструктивных неплотностей или по увеличению воздухопроницаемости ткани при сохранении ее защитных свойств на высоком уровне.

Таким образом, применение метода количественного определения воздухообмена пододежного пространства через конструктивные неплотности на моделях из пыленепроницаемых материалов подтвердило его работоспособность и позволило получить данные о распределении воздуха, поступающего в пододежное пространство через конструктивные неплотности, в зависимости от особенностей конструкции и воздухопроницаемости материала одежды.

Метод представляется перспективным для дальнейшего изучения закономерностей воздухообмена пододежного пространства различных вариантов одежды при разных условиях ее эксплуатации (в частности, при различных режимах двигательной активности работающего в ней человека).

Литература

1. Городинский С. М., Еськова-Сосковец JI. СКобыл-кик А. Ф., Сарычев В. С.// Коллоид, жури.— 1967. — Т. 29, № 6. — С. 878—882.

2. Городинский С. М., Еськова-Сосковец JI. С., Кобыл-кин А. Ф. и др.//Гиг. и сан.— 1967. — № 2. —С. 57— 61.

3. Г ородинский С. М. Средства индивидуальной защиты для работ с радиоактивными веществами. — М., 1979. —С. 92—105.

4. Петря нов И. В., Козлов В. И., Басманов /7. ИОгородников Б. #., Волокнистые фильтрующие материалы ФП. —М., 1968.

5. Средства индивидуальной защиты, применяемые при работе с радиоактивными и некоторыми агрессивными веществами: Каталог.— М.: Всесоюзное объединение «Изотоп»: Ин-т биофизики МЗ СССР, 1981. —С. 39.

Поступила 03.07.86

Summary. The technique providing the use of the clothes' model is proposed for the investigation of the principles of air exchange between the undergarment space and environment. The model completely fitting the garments' design and its air permeability was made of filtering material practically impermeable for aerosols. In this case for those exposed to radioactive aerosols the contamination of the undergarment space measured by a radometre, РУП-1, can be attributed only to the air penetrating the designed looseness of the clothes.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.