CC BY
26
СОДЕРЖАНИЕ 3,4-БЕНЗПИРЕНА В ВЫБРОСАХ КОКСОХИМИЧЕСКИХ ЗАВОДОВ И В ЗАГРЯЗНЕНИЯХ
АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА
Кандидат медицинских наук Н. Я. Янышева, санитарный врач И. С. Киреева, физик Н. Н. Сержантова
Из Украинского научно-исследовательского института коммунальной гигиены
Задачей настоящей работы явилось изучение загрязнения атмосферного воздуха 3,4-бензпиреном в районе расположения коксохимических заводов. : •
Объектами 'изучения были 2 крупных коксохимических завода, работающие по следующим схемам. Завод № 1 имеет в своем составе 6 коксовых батарей с 398 печами, смолоперегонный цех с пекококсовыми печами и химические цехи. Завод № 2 обладает более мощной коксовой установкой, состоящей из 8 батарей с 504 печами, и имеет химические цехи. В схеме этого завода отсутствует переработка смолы.
Исследование загрязненности атмосферного воздуха 3,4-беизпире* ном проводилось путем отбора аспирационных и седиментационных проб воздуха в населенных пунктах на расстоянии 500—2000 м от заводов. Помимо этого, исследовалось содержание 3,4-бензпирена непосредствен? но в выбросах из коксовых и пекокосовых печей, для чего отбирали ас? пирационные пробы загрязнений на верхних площадках печей, исследо^ вали коксовый газ и делали соскобы с частей конструкции печей. Для отбора проб воздуха была использована аспирационная установка, смонтированная по схеме С. Н. Киминой и В. М. Полякова (1961).
Воздух просасывался вентилятором через тканевый фильтр марки ФПП-15 в объеме до 300 мг/час. Время отбора одной пробы на площадках коксовых и пекококсовых печей составляло 30—40 минут и в пунктах, расположенных в населенных местах, — 6—9 часов.
Коксовый газ отбирали непосредственно из центрального газосборника коксовой печи насосом Комовского, засасывавшего газ через ватный фильтр в течение 15—20 минут.
Смолистые вещества извлекали путем экстрагирования проб петролейным эфиром или бензолом в аппаратах Сокслета. Содержание 3,4-бензпирена в пробах определяли по методикам, разработанным П. П. Дикуном (1955, 1958, 1961). Идентификацию его производили на спектрографах' ИСП-28 и ИСП-51. Количество 3,4-бензпирена в пробах измеряли с помощью спектрофотометра СФ-4 и микрофотометра МФ-2. Для уменьшения влияния флуоресцирующих примесей (1,12-бензперилена) на количественный результат проводили повторное хроматографическое фракционирование. Когда обнаружение 3-4-бензпирена при комнатной температуре было затруднительным, его определяли по тонкой структуре спектров флуоресценции при температуре жидкого азота. В качестве растворителя применяли Н-гексан. В установке для получения спектров флуоресценции замороженных растворов использовали дьюаровский сосуд из тонкого молибденового стекла, незначительно ослабляющего возбуждающую ртутную линию (365 ммк). Флуоресценцию наблюдали в направлении, перпендикулярном световому пучку, излучаемому лампой ПРК-4 с фильтром УФС-3.
Содержание 3,4-бензпирена и смол в аспирационных пробах, отобранных на верхних площадках коксовых и пекококсовых печей, приводится в табл. 1.
• •
з
Таблица 1
Содержание смолистых веществ и 3,4-бензпирена в аспирационных пробах на верхних
площадках печей
- Количество смолы в пробе (в %) Количество 3,4-бензпирена
ЛГв завода Место отбора проб Число проб в пробе (в %) в смоле (в %) в воздухе (в мкг/м3)
1 Коксовые печи 4 20,8—25,0 0,170—0,038 0,70—0,16 27,4—5,42
2 Коксовые печи 4 25,0—20,0 0,040—0,012 0,17—0,06 4,05—1,27
1 Пекококсовые печи 2 47,9—55,8 0,400—0,660 0,90—1,20 183,6—276,9
В связи с тем что при аспирационном отборе проб наверху печей одновременно улавливались коксовый газ, угольная или пековая пыль и сажа, дополнительно на содержание 3,4-бензпирена исследовали коксовый газ и соскобы, взятые непосредственно с печей (табл. 2). Содержание 3,4-бензпирена в коксовом газе обнаружено в пределах 157,8— 515,0 мг/м3, а в смоле — 0,30—0,99%.
Таблица 2
Содержание смолистых веществ и 3,4-бензпирена в соскобах с печей
| 1 Количество смолы в соско-бе (в %) Количество 3.4-бензпирена
Место отбора проб Число проб в смоле (в %) в соскобе (в %)
Коксовые печи........... Пекококсовые печи ......... 4 2 8,8—3,5 26,0—26,6 0,03—0,08 0,4-1,1 0,0001—0,003 0,1—0,3
Данные исследований, приведенные в таблицах, указывают на значительное содержание смолистых веществ (20—55,8% в аспирационных пробах и до 26,6% в соскобах). Количество 3,4-бензпирена в соскобах колеблется от 0,0001 до 0,3%, а в смоляных экстрактах соскобов — от
0,003 до 1,1%.
Наибольший процент его был в пробах, взятых на пекокосовых печах. Большое содержание 3,4-бензпирена наблюдается и в смоле, экстрагированной из аспирационных проб, отобранных на коксовых печах и непосредственно из коксового газа. Характерно, что процент 3,4-бензпирена в смоле, полученной из аспирационных проб, выше, чем в соскобах. Исключительно большой процент 3,4-бензпирена отмечается в пробах с пекокосовых батарей, представляющих по существу распыленный пек.
При сравнении концентраций бензпирена, полученных на верхних площадках печей, видно, что на пекококсовых печах они во много раз выше, чем на коксовых, хотя обнаруженные и здесь концентрации являются весьма высокими.
Так, на заводе № 1 содержание бензпирена достигает 27,4 мкг/м3 воздуха и на заводе № 2 — 4,0 мкг/м3 (см. табл. 1). Значительно меньшие концентрации на коксовых печах завода № 2, по всей вероятности, зависят от несовпадения периода отбора проб с процессом коксования.
Одновременно с изучением 3,4-бензпирена в выбросах коксовых и йекоккосовых установок исследовали загрязнение этим канцерогенным
соединением атмосферного воздуха. Для устранения влияния действую^ щих котельных на величину содержания бензпирена в атмосферном воздухе пробы отбирали в весенне-летний период. В итоге исследований установлено, что во всех пробах, отобранных аспирационным методом с подветренной стороны от заводов, 3,4-бензпирен был обнаружен (табл. 3).
Таблица 3
Содержание смолистых веществ и 3,4-бензпирена в пыли атмосферного поздуха1
Содержание 3,4-бензпирена
Концентрация пыли (в мг/м*) Количество смолистых веществ (в %) в смоле (в %) в воздухе (в мкг]м%)
2,70 16,9 0,034 16,8-10~2
1,20 15,0 0,200 39,4.10"
1,60 15,0 0,230 53,3-10"
2,50 8,0 0,068 13,7-10
1,24 6,7 0,065 5,4-10
1,7 • 15,0 0,053 • 1 7,810
1 Определялось на расстоянии 500 м от завода № 1.
В пробах же, взятых с наветренной стороны, даже спектральным ис« следованием тонкой структуры не выявлено следов 3,4-бензпирена.
Для сравнения этих концентраций с опубликованными ранее данными других авторов укажем, что при исследовании воздуха в ряде промышленных городов -(Б. П. Гуринов и сотрудники, 1953) получены концентрации 3,4-бензпирена, в 150—540 раз ниже обнаруженных нами в районе расположения коксохимических заводов.
В дополнение к аспирационному отбору проб применялся метод сбора оседающей пыли на расстояниях 500—1000—2000 м от заводов в течение 6 месяцев. Результаты этих исследований по средним показателям приводятся в табл. 4. Спектры флуоресценции замороженных бенз-пиреновых фракций из смол оседающей пыли изображены на рисунке.
Таблица 4
Содержание смолистых веществ и 3,4-бензпирена в оседающей
пыли
№ завода Расстояние от завода (и м) Количество смолистых веществ в пробе (в %) Содержание 3,4-бензпирена
в смоле (в %) в пыли (в мкг/ма в сутки)
1 2 500 1 ,55 1,55 0,04 0,026 13,5 8,5
1 2 1 000 1,1 1,5 0,012 0,018 4,5 4,7
1 2 2 000 0,8 1,6 0,008 0,007 3,0 2,0
При рассмотрении табл. 4 обращает на себя внимание более низкое содержание смолистых веществ и 3,4-бензпирена в седиментационной
пыли по сравнению с содержанием в воздухе (см. табл. 3). Это согласуется с данными других исследователей, установивших зависимость содержания 3,4-бензпирена и смолы в пыли от метода отбора проб. Нашими исследованиями установлено снижение количества 3,4-бензпирена по мере удаления от источников загрязнения.
При сопоставлении показателей содержания 3,4-бензпирена в атмосферном воздухе в окружении обследованных заводов различной мощности видно, что они довольно близки между собой. Очевидно, при различных мощностях коксовых установок близкие по содержанию количества 3,4-бензпирена в воздухе вокруг заводов № 1 и 2 объясняются наличием смолоперегонно-го цеха и пекококсовых печей на заводе № 1, имеющем меньшее число коксовых батарей.
Проведенными исследованиями подтверждено, что выбросы коксохимических заводов в атмосферу содержат большие количества 3,4-бензпирена. В атмосферном воздухе и оседающей пыли в окружении коксохимических заводов также обнаруживается 3,4-бензпирен, но в меньших концентрациях.
Учитывая, что при коксовании угля одним из основных моментов поступления в атмосферу коксового газа, пыли и сажи является загрузка печей, следует рекомендовать в первую очередь бездымную загрузку. Одновременно необходимо обеспечить непрерывный отсос газа коксовых и пекококсовых печей в течение всего процесса коксования. Переход на новую, более совершенную, технологию может иметь решающее значение в оздоровления атмосферы в районе расположения коксохимических заводов.
ЛИТЕРАТУРА
Богов с кий П. А. Профессиональные опухоли кожи, вызываемые продуктами переработки горючих ископаемых. Л., I960. — Г у р и <н о в Б. П., 3 о р э В. А., И л ь и-н а А. А. и др. Гиг. и са-н., 1953, № 2, стр. 10. — Дихун П. П. Вопр. онкол., 1955, M 5, стр. 24. — Он же. Там же, 1959, № 7, стр. 34. — Он же. Там же, 1961, № 7, стр. 42. — Шабад Л. М., Дикун П. П. Загрязнения атмосферного воздуха канцерогенным веществом. Л., 1959.
Поступила 13/1II 1962 г.
3,4-BENZPYREN IN DISCHARGES OF COKE CHEMICAL PLANTS
AND IN ATMOSPHERIC AIR POLLUTIONS
N. Ya. Yanysheva, I. S. Kireeva, N. N. Serzhantova
The article cotaints data on 3,4-benzpyren content in discharges of coke and pitch-Coke furnaces and in atmospheric air pollutions in the environment of coke-chemical plants. 3,4-benzpyren concentration in the top sections of furnaces fluctuated from 1.27 to 27.4 micrograms/m8 in coke and from 163.6 to 276.9 micrograms/m3 in pitch-coke
\
Спектры флуоресценции бензпиреновых фракций, снятых в жидком азоте через
ступенчатый ослабитель.
/ — 3,4-бензпирен; 2 — 1,12-бензперилен; 3, 4, 5 — бензпиреновая фракция с добавлением 1,12-бенз-перилена соответственно 0,1; 0,5 и 1,0 мкг.
furnaces. Besides, benzpyren was also detected in the atmospheric air, but at lower concentrations (5,4-10—2—60T0~2 microgram/m3 within 500 meter zone). It was present in the precipitating dust collected within a radius of 200 m from the plants. As a control measure against atmospheric air pollution smokeless charging of furnaces is suggested. The use of new adequate technology will be of great importance for improving the .atmospheric air condition.
m
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРОИЗВОДСТВА КАРПРОЛАКТАМА
Кандидаты медицинских наук В. А. Савелова, Н. В. Климкина, научный сотрудник Е. С. Брук, кандидат химических наук
Б. В. Крысинский
Из Московского научно-исследовательского института гигиены имени Ф. Ф. Эрисмана и Государственного научно-исследовательского и проектного института азотной
промышленности и продуктов органического синтеза
При производстве капролактама из бензола образуются сточные воды, содержащие большое количество разнообразных органических веществ. В состав их входят бензол, циклогексан, нитрониклогексан, циклогексанол, циклогексанон, циклогексаноноксим, капролактам, смолы и другие продукты. Некоторые из них (бензол, нитроциклогексан, циклогексан, циклогексанол) отличаются большой токсичностью.
Известно, что предельно допустимая концентрация бензола в воде водоемов установлена по токсикологическому признаку и составляет 0,5 мг/л. Для нитроциклогексана предельно допустимая концентрация составляет 0,1 мг/л; эта величина установлена также по токсикологическим показателям (В. А. Савелова, В. В. Русских, 1961).
По последним данным, полученным в Московском научно-исследовательском институте гигиены имени Ф. Ф. Эрисмана (1960), методом условных рефлексов было установлено, что циклогексан в дозе 0,05 лег на 1 кг веса оказывает влияние на центральную нервную систему белых крыс, и только при дозе 0,005 мг на 1 кг веса указанного действия не было выявлено. При исследовании циклогексашола пороговой дозой влияния на условнорефлекторную деятельность животных оказалась 0,04 мг на 1 кг веса. Циклогексаноноксим в дозе 0,5 мг на 1 кг веса вызывал снижение активности каталазы, и лишь в дозе 0,05 мл на 1 кг веса не оказывал действия на организм. Наряду с этим было установлено, что при биохимическом окислении 1 мг на 1 л капролактама потребляется до 2 мг на 1 л растворенного в воде кислорода (В. А. Савелова, 1960). Циклогексанон также активно биохимически окисляется, -на 1 мг вещества при этом расходуется около 2 мг растворенного в воде кислорода (Е. А. Можаев, П. И. Вертебная, 1960).
Приведенные сведения о характере отдельных продуктов производства капролактама говорят о том, что сброс сточных вод, содержащих указанные вещества, в водоем, безусловно, представляет опасность как для здоровья населения, так и для санитарного состояния водоема. Поэтому разработка методов очистки сточных вод заслуживает самого серьезного внимания.
Государственным институтом азотной промышленности и продуктов органического синтеза (ГИАП) создана опытная установка для очистки общего стока производства капролактама с помощью метода окисления органических веществ кислородом воздуха под рабочим давлением до 100 атм. и температуре 260—300° (Б. В. Крысинский, 1961).
