CC BY
4
Апрельский (1985 г.) Пленум ЦК КПСС считает главной задачей «научно-техническое обновление производства и достижение высшего мирового уровня производительности труда», это потребует дальнейшего расширения исследований психофизиологических аспектов труда, подготовки трудовых резервов и оптимизации трудовых процессов, т. е. разработки требований в соответствии с функциональными возможностями растущего организма и трудовых коллективов в целом. Это позволит решить задачи снижения отрицательных последствий перенапряжения, утомления, монотонии и гипокинезии. Отрицательное воздействие их на здоровье молодежи и стажированных рабочих может стать непосредственной причиной различных профессиональных и общих заболеваний, а также, снижая сопротивляемость организма, способствовать возникновению инфекционных и обострению хронических заболеваний.
Труд работников ряда профессий на современном производстве характеризуется высоким напряжением внимания, нередко возникает необходи-. мость принятия ответственных решений при недостаточном объеме информации и дефиците времени. Все виды эмоционального напряжения при достаточной выраженности и продолжительности воздействия могут привести к нервно-психическому перенапряжению и стать причиной увеличения частоты заболеваний нервной и сердечно-сосудистой систем. При целенаправленной разработке
мероприятий по профилактике перенапряжений^ требуется изучение в эксперименте механизмов их развития, характера функциональных и структурных изменений при возникновении этих состояний на молекулярном, субклеточном, клеточном, органном, системном и организменном уровнях. Следует учитывать, что развитию перенапряжения могут способствовать не только неблагоприятные условия труда, но и неудовлетворительные бытовые условия и различные социальные моменты. Решение этих вопросов должно основываться на разработке рациональных режимов труда и отдыха, а также соответствующих эргономических требований к машинам и оборудованию для работы юношей и девушек. Особое внимание нужно уделить новым формам организации труда — бригадной, вахтенной, подрядной и других, их социально-гигиенической оценке и популяризации.
В современных условиях большое значение имеют не только профилактические мероприятия по предупреждению воздействия вредных и опасных факторов, но и разработка рекомендаций по созданию оптимальных условий труда. В связи с этим^ следует больше уделять внимания изучению факторов трудового процесса, оказывающих благоприятное влияние на физическое развитие и здоровье (режим труда и отдыха, физкультура и др.), разработке научных основ пропаганды здорового образа жизни.
Поступила 28.05.85
УДК 614.72:625.087.5]:[б14.895:67 7.052.84
Привода Ю. Г., Богословская Г. Л.
ВЯЖУЩИЕ МАТЕРИАЛЫ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ КАК ИСТОЧНИК ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА
Киевский НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева
В настоящее время при строительстве и эксплуатации автомобильных дорог из-за дефицита битума в значительных количествах применяются каменноугольные смолы, дегти и другие отходы промышленности в качестве вяжущих материалов для устройства дорожных покрытий.
Ввиду многочисленности компонентов, входящих в состав вяжущих материалов и являющихся в значительной мере токсичными веществами, использование в дорожном строительстве каменноугольных смол и дегтей, а также других отходов без надлежащих гигиенических регламентов может привести к нежелательному и даже опасному загрязнению окружающей среды.
В настоящей работе, выполненной совместно с Государственным дорожным НИИ Миндорстроя УССР, рассматриваются некоторые вопросы, связанные с изучением загрязнения атмосферного воздуха химическими веществами, мигрирующими из материалов дорожных покрытий.
В качестве вяжущих материалов, предложенных
для дорожного строительства, изучали кубовые остатки цехов ректификации стирола (КОРС), кислые смолки сульфатных отделений цехов улавливания, смолу тяжелую кубовую (СТК) и дорожный деготь марки Д-4. Эти продукты после пере-^| работки представляют собой черные и темно-бурые вязкие жидкости удельной массой 1,12—1,23, обладают специфическим запахом и являются токсичными веществами. До недавнего времени подобные вещества вывозили в отвалы, загрязняя при этом обширные территории, или утилизировали путем сжигания.
В ходе исследований вяжущие материалы и готовые дорожные смеси подвергали лабораторным исследованиям с целью установления качественного и количественного состава летучих компонентов и определения некоторых параметров токсичности. При изучении компонентного состава летучих выделений применяли масс-спектрометрию и газовую хроматографию. Масс-спектрометрическне анализы выполняли на масс-спектрометре МИ-1309 с
Хроматограммы летучих выделений из дегтя Д-2 (а), СТУ (б), КОРС (в) при 55 °С.
Но оси абсцисс — время (в мин): 1 — бензол: 2 — толуол; 3 —ксилол: 4 — стирол: 5 — кумол. в — пропилбензол: 7 — фенол; 8 — а-метилстнрол; 9 — псевдокумол: 10 — о-креэол: II — нндан. кумарон. 0-метилстирол: 12 — индсн: 13 — нафталин: остальные пики не идентифицированы.
использованием концентрирования, заключающегося в принудительном асиирировании воздуха через фильтр с нанесенным на него исследуемым материалом и последующим вымораживании компонентов на U-образной ловушке, охлаждаемой жидким азотом и включенной в вакуумную систему прибора. По окончании концентрирования пробу десорбировали и направляли в ионный источник для анализа. Идентификацию зарегистрированных соединений проводили по каталогам масс-спектров 111. Хроматографическим методом анализировали газовыделения вяжущих материалов в условиях статического равновесия с учетом расхода вяжущего материала на единицу площади покрытия дороги.
Хроматограммы летучих выделений из дегтя марки Д-4, смолы тяжелой улавливания (СТУ), КОРС, представлен! ые на рисунке, получены при температуре образцов 55 °С на хроматографе ^ЛХМ-8МД с пламенно-ионизационным детектором. Колонку длиной 3 м и диаметром 3 мм заполняли хроматоном N-cynep+5 % SE-30 с зернением 0,16—0,125 мм; температура колонки 84 °С, испарителя 150 °С.
Из рисунка видно, что общим для всех трех вяжущих является наличие выделений бензола, толуола, ксилола, стерола, а-метилстирола, нафталина. На хроматограмме летучих выделений из КОРС ксилол отсутствует, что объясняется неполным разделением его и стирола при значительно большем содержании последнего при указанных выше условиях хроматографирования. Качественно отличаются пары смолы СТУ, содержащие фенол и о-крезол в значительных количествах. В составе паров Д-2 и СТУ преобладает нафталин, в то время
как пары КОРС в наибольших количествах включают стирол и а-метилстирол. Выявленные концентрации бензола, толуола, стирола и нафталина в 1000 раз и более превышают ПДК в атмосферном воздухе (в частности, концентрация нафталина в летучих выделениях СТУ 3 г/м3, а стирола в КОРС 40 г/м3).
Таким образом, качественный состав газовыделений из перечисленных вяжущих материалов имеет существенные различия, что требует определенных подходов при гигиеническом регламентировании факторов.
Результаты масс-спектрометрического анализа состава мигрирующих в воздух веществ из однотипных вяжущих материалов, полученных на разных коксохимических заводах УССР, приведены в таблице. Из нее видно, что наиболее существенный вклад в химический состав выделений из смол типа СТК вносят олефнны, парафины, бензол и нафталин, однако содержание отдельных групп веществ может значительно варьировать, что объясняется, очевидно, некоторыми особенностями технологических процессов их получения.
Ввиду того что ГОСТ 4641—80 «Дегтн каменноугольные для дорожного строительства» регламентирует содержание фенолов и нафталина не более 2—5 % в различных марках дегтей, мы определяли эти углеводороды в атмосферном воздухе в летний период на опытных дорожных участках, построенных с применением СТУ. Результаты исследований показали, что количества нафталина и фенола могут в отдельных случаях равняться ПДК на расстоянии 500 м и более от дорожного полотна. Наибольшие концентрации этих углеводородов отмечались в приземном слое придорожных кюветов в первые
Содержание (в %) углеводородов в выделениях из дорожных смол типа СТК, выпускаемых коксохимическими заводами УССР
И д1'!|тмфнцнро ванные , ее is oS в = ZS V в о 5е O.I ее . х О X а и
вещества £ X 5 *
S « U. х ==$¡5 Ч « о о ч о л и и
Бензол 20,4 9,2 15,3 12,8 24.7
Толуол 8,2 5.6 5,3 1.5 7,2
Ксилолы 6,2 2,9 2.7 1.7 2,6
Пропилбензол Следы 2,4 0.5 0,3 2.7
Цимол 0 След ы 0 0.7 0
Индсн 6,4 9.7 3,8 3.6 4,2
Индан+пропнлбензол 2.3 2,2 0,8 0,9 0,6
Стирол 5 3 0,8 2,5 0.9
Нафталин 16,1 26,5 12,4 18,8 5,4
Метилнафталин 0 0 0 0.8 0
Олефины Сз — С, Парафины С, — С, 19 10,7 19,0 32,5 15.9
15 16,0 32.3 20.1 16.3
Спирты 0 8,2 5,5 1.7 20.3
Неидентифицироваиные 1.5
вещества 1,3 1,5 2,1 2
месяцы эксплуатации дорожных участков, причем в наиболее неблагоприятной метеорологической ситуации ПДК были превышены в несколько десятков и сотен раз. В процессе дальнейшей эксплуатации концентрации углеводородов по истечении каждого года снижались в 2—3 раза.
Как известно, каменноугольные смолы и другие подобные им продукты обладают канцерогенной активностью. В связи с этим нами проведено определение количества бенз(а)пирена (БИ) в новых вяжущих материалах с применением спектрально-люминесцентного метода. Исследования показали содержание смолистых веществ в количестве 2,23—2,34% по массе, а БП 0,00005—0,00077%. С целью сравнительной оценки количество БП определяли также в стандартных вяжущих материалах — каменноугольных дегтях Д-4, Д-5 и Д-6. Содержание БП в них было в пределах 0,001—0,0015%, что значительно больше, чем в предложенных к использованию вяжущих материалах из отходов коксохимической промышленности.
При изучении острой токсичности паров вяжущих материалов в опытах на лабораторных животных установлено отсутствие летальных неходов при ингаляционном пути поступления в организм. Токсичность паров СТК в хроническом опыте определяли на белых крысах с ежедневной 4-часовой ингаляцией в течение 3 мес. При затравке концентрация паров нафталина составляла 0,6±0,05 мг/м\ контрольные животные получали чистый воздух.
Обнаружено, что при длительной экспозиции могут возникать отрицательные по ряду тестов функциональные сдвиги в организме животных. Выявлены достоверные изменения в деятельности нервной системы и кроветворных органов, выражавшиеся в снижении холинэстеразной активности крови и количества БН-групп, повышении СПП, уменьшении содержания гемоглобина. Это позволило заключить, что присутствие в атмосферном
воздухе паров каменноугольных смол может явит^ ся неблагоприятным фактором, способным оказать вредное действие на живой организм, а комбинация углеводородов в испарениях из дорожных вяжущих материалов дает аддитивный эффект.
Подводя итоги, следует отметить, что использовать в дорожном строительстве каменноугольные смолы, дегти и другие отходы коксохимической промышленности нужно с учетом возможного загрязнения атмосферного воздуха летучими углеводородами легких и средних фракций. Поэтому черные дорожные покрытия с применением указанных вяжущих материалов в верхних слоях дорожных одежд рекомендуется создавать на автомобильных дорогах УССР IV и V категории и только вне населенных пунктов, курортно-рекреацион-ных районов и зон отдыха [2]. Расстояние 1,5 км от населенных пунктов, где каменноугольные смолы и дегтн могут быть использованы в качестве вяжущих материалов в верхних слоях износа дорожных покрытий, должно гарантировать содержание летучих углеводородов в атмосферном воздухе на уровне ПДК.
Выводы. 1. Автомобильные дороги с исполЯР зованием в качестве вяжущих материалов каменноугольных смол, дегтей и отходов коксохимической и химической промышленности в верхних слоях и слоях износа дорожных покрытий могут являться источником загрязнения атмосферного воздуха органическими веществами, что в условиях атмосферной диффузии и конвекции может приводить к загрязнению окружающей среды.
2. Комбинация мигрирующих в атмосферный воздух соединений из дорожных вяжущих материалов (СТУ, КОРС, Д-4) наряду с общностью компонентного состава в количественном и качественном отношении может иметь и некоторые различия.
3. Предлагаемые в качестве новых вяжущих материалов отходы коксохимических, химических и других производств должны проходить гигиеническую и токсикологическую оценку, иметь обоснованные гигиенические регламенты применения в дорожном строительстве, внесенные в соответствующую нормативную и техническую документацию^
Литература
1. Каталог сокращенных масс-спектров. Новосибирск, 1981.
2. Технология строительства дорожных одежд с использованием тяжелой смолы из кислой смолки улавливания. Инструкция. Киев, 1983.
Поступила 18.12.84
Summary. The evidence on the air migration of a number of viscous chemicals produced for macasphalt pavement is presented. It has been established thatithc use of viscous by-products of coke industry for highway construction may make them sources of atmospheric air pollution, in addition to motor transport exhaust emissions. Hygienic recommendations on the conditions for utilizing new viscous materials of coal resin and tar type in the construction of highways (category IV and V) are given.
