CC BY
4
ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ВЫБРОСАМИ ПРОИЗВОДСТВА СИНТЕТИЧЕСКИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ И СПИРТОВ И ВЛИЯНИЕ ИХ НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ
Ф. И. Дубровская, М. С. Каценеленбаум, #. К. Юшко, Г. В. Булычев,
В. А. Королева
Из Московского научно-исследовательского института гигиены имени Ф. Ф. Эрисмана
Развитие химической промышленности, особенно производства всех видов искусственных и синтетических материалов, выдвигает перед гигиенической наукой ряд новых задач по гигиенической оценке этих производств как источников загрязнения атмосферного воздуха.
Целью настоящей работы было дать гигиеническую оценку загрязнения атмосферного воздуха выбросами производств синтетических жирных кислот и спиртов. Для решения этой задачи предусматривалось изучение загрязнения атмосферного воздуха Шебекинским комбинатом синтетических жирных кислот и спиртов, проведение экспериментальных исследований в целях установления предельно допустимой концентрации жирных кислот, изучение влияния производственных выбросов на здоровье населения. В данной работе рассматривается второй этап наших исследований1 — продолжение изучения загрязнения атмосферного воздуха, изучение заболеваемости населения (детей) и материал экспериментальных исследований о пороге запаха валерьяновой кислоты.
При получении синтетических жирных кислот и спиртов путем окисления парафина образуется большое количество отходящих газов, содержащих в своем составе дурно пахнущие низкомолекулярные кислородсодержащие органические вещества. Эти отходящие газы поступают в атмосферный воздух, загрязняют его, придают ему устойчивый очень неприятный запах, ощущаемый на большом расстоянии от комбината.
В 1959 г. на комбинате организовано сжигание отходящих газов в контактной печи. По данным лаборатории комбината, проводившей исследования в 1959 г., в начале эксплуатации печи средний процент сжигания углеводородов (С) был равен 68.'Ъ 1960 г. мы проводили исследование отходящих газов до и после сжигания их в контактной печи. Пробы отбирали в вакуумные газовые пипетки одновременно до поступления газов в контактную печь и после нее. Вакуумную пипетку соединяли посредством резиновой трубки, снабженной зажимом, с отборной стеклянной трубкой, противоположный конец которой отогнут под углом 90°. Отборную трубку вставляли в специально сделанное отверстие газохода, прогревали, а затем изогнутым концом устанавливали навстречу потоку газа и по команде одновременно отбирали пробы отходящих газов до и после сжигания. Отбор проб сопровождался измерением скорости движения воздуха и температуры в газоходе.
1 Гигиена и санитария, 1961, № 1.
В отобранных пробах определяли жирные кислоты, углеводороды, метанол, кетоны (ацетон), альдегиды (формальдегид). Всего отобрано 100 проб до сжигания и 103 пробы после сжигания.
В период наших исследований сжигание отходящих газов проводилось от основного источника загрязнения (окислительные колонны) завода синтетических жирных кислот и частично от завода синтетических спиртов.
Наши исследования показали, что проводимое на комбинате сжигание отходящих газов оказалось малоэффективным; углеводорода, кислот и ацетона сгорает немногим более 30%, а большая часть их выделяется в атмосферу (табл. 1).
Таблица 1
Содержание загрязняющих веществ в отходящих газах (в кг/сутки)
Концентрация Углеводороды (С) КИСЛОТЫ Непредельные углеводороды Метанол Ацетон Формальдегид
ДО СЖИ- 1 гания после сжигания до сжигания после сжигания до сжигания после сжигания до сжигания после сжигания до сжигания после сжигания до сжигания после сжигания
Максималь-
ная . . 6 672 4 040 7 200 6 160 727 221 1 370 267 1 370 1 177 17,7 26,7
Минималь-
ная . . . 543 288 816 153 126,8 27,2 5,5 9,1 76,8 70,6 0,72 0,48
Средняя 3 090 2 064 1850 1 252 308 143 288 125,2 528 350 3,43 4,44
Процент сгоревших веществ
33
32
54
57
33
—29
Наличие органических веществ после сжигания объясняется конструктивными недостатками печи и техническими неполадками. Ввиду неплотности шиберов происходит попадание отходящих газов, направляемых на сжигание, в канал сгоревших газов. Такое же подмешивание в этот канал несгоревших газов возможно и за счет неплотностей (трещин) в перегородках близко расположенных каналов. Кроме того, не исключена возможность попадания конденсата в канал сгоревших газов. Проведенные исследования отходящих газов позволили ориентировочно определить выбросы от основного источника загрязнения.
Исследование проводили в два сезона (весна, лето) в 1959 г. и летом в 1960 г. В отличие от 1959 г. в 1960 г. пробы воздуха на жирные кислоты отбирали на силикагель марки АСК зерненностью 0,25—0,5 мм на 2 г в видоизмененные поглотители Зайцева со скоростью 5 л/мин.
Определение жирных кислот в 1959 г. проводили титрометрическим методом. В 1960 г. физико-химической лабораторией института разработан новый метод—колориметрический, который и был использован для определения жирных кислот. Этот метод основан на переведении кислот в метиловые эфиры и определении последних с гидроксилами-ном в щелочной среде с солями трехвалентного железа.
Проведенные исследования атмосферного воздуха вокруг комбината подтвердили факт систематического, интенсивного загрязнения воздушного бассейна городгц производственными выбросами комбината. Ввиду того что исследования воздуха в летнее время проводили в 1959 и 1960 гг., представляется интересным сопоставить результаты (табл. 2, 3).
Таблица 2
Содержание углеводородов в атмосферном воздухе
/ Количество проб Концентрация (в ме/м3)
Расстояние от комбината (в *) всего ниже предела чувствительности метода определения 1959 г. 960 г.
1959 г. 1960 г. 1959 г. 1960 г. средняя максимальная средняя максимальная
Углеводороды
250 15 27 7 _ 19,5 90,0 36,8 88,8
500 18 24 5 1 9,0 48,0 19,8 86,9
750—1 000 28 23 13 4 5,9 36,0' 16,8 60,0
1 500—2 000 32 18 8 5 13,2 50,0 8,6 31,2
2 500—3 000 25 17 3 5 11,5 30,0 14,5 45,6
Всего. . . 118 109 36 15
Непредельные углеводороды
250 14 13 6 5 1,26 8,6 2,49 16,3
500 26 30 13 14 1,0! 3,4 1,16 8,0
750—1 000 33 11 9 2 1,87 6,8 3,36 7,4
1 500—2 000 36 21 15 8 1,32 6,0 1,93 5,25
2 500—3 000 26 21 14 8 0,87 3,6 0,86 3,80
Всего. . . 135 ■ 96 57 37 1 1
1 В первом сообщении допущена опечатка — вместо 36,0 напечатано 30,0.
Таблица 3
Содержание кетонов (ацетона) и жирных кислот в атмосферном воздухе
Количество проб Концентрация (в мг/м')
Расстояние от комбината (в м) всего ниже предела чувствительности метода определения 1959 г. 1960 г.
1959 г. 1960 г. 1959 г. 1960 г. средняя максимальная средняя максимальная
Ацетон
250 10 21 9 13 0,008 0,08 0,54 3,32
500 19 31 18 20 0,19 3 ,7 0,29 2,17
750—1 000 18 21 17 9 0,05 ,88 0,14 1,00
1 500—2 000 36 23 36 13 0,00 0,00 0,20 0,99
2 500—3 000 27 22 26 13 0,06 1,80 0,09 0,78
Всего. . 110 118 106 68
Жирные кислоты
250 14 27 4 8 7,67 25,4 0,59 1,40
500 26 35 14 11 4,41 27,21 0,51 1,81
750—1 000 31 30 15 8 3,14 16,8 0,40 1,36
1 500—2 000 36 26 20 4 6,80 78,01 1,19 3,18
2 500—3 000 26 22 9 11 6,66 36,9' 0,28 1,24
Всего. . . 133 140 62 42
1 Сжигание отходящих газов не проводилось.
Средние концентрации углеводородов и ацетона в 1960 г. были выше, чем в 1959 г. Максимальные разовые концентрации ацетона на всех расстояниях (до 3000 м) от комбината в 1960 г. превышают предельно допустимую концентрацию для атмосферного воздуха населенных мест (0,35 мг/м3). Что касается синтетических жирных кислот, то в 1959 г. концентрации их как максимальные разовые, так и средние во много раз выше, чем в 1960 г.
Такая разница в концентрациях жирных кислот обусловлена применением разных методов их определения. В 1959 г., как отмечалось выше, применялся титрометрический метод. Этот метод неспецифичен. В 1960 г. для определения органических кислот был применен колориметрический метод, при котором минеральные кислоты и углекислота не мешали определению.
Анализ воздуха на формальдегид показал, что цз 110 проб в 1959 г. только в 2 он был обнаружен в концентрации 0,01—0,016 мг/м3, а в 1960 г. во всех случаях (84) был ниже предела чувствительности метода определения. Увеличение загрязнения атмосферного воздуха отдельными веществами в 1960 г. объясняется менее эффективной работой печи сжигания и некоторым увеличением выбросов за счет пуска в эксплуатацию в этом году цеха спиртов на заводе жирных кислот.
С удалением от комбината максимальные разовые концентрации загрязняющих веществ имеют тенденцию к снижению. Правда, отмечается некоторое повышение содержания жирных кислот и ацетона на расстоянии 2000 м. Это увеличение обусловливается, по-видимому, рельефом местности.
Следует отметить, что загрязнение воздуха выбросами комбината еще остается значительным и на расстоянии 3000 м от источника. При направлении ветра с комбината в зоне 3000 м ощущается резкий неприятный запах, на что имеются многочисленные жалобы населения.
Кроме указанных веществ, в атмосферном воздухе содержится окись углерода, динил и др. Так, на расстоянии 500 м от комбината концентрация окиси углерода равнялась 50 мг/м3, а на расстоянии 2000 м—10 мг/м3.
Ввиду того что предельно допустимые концентрации жирных кислот и углеводородов установлены, в настоящее время не представляется возможным дать полную гигиеническую оценку степени загрязнения атмосферного воздуха этими веществами. Если же учитывать наличие обнаруженных концентраций ацетона, для которого предельно допустимая концентрация равна 0,35 мг/м3, то загрязнение воздуха следует считать высоким. При этом нужно учитывать наличие в воздухе и других органических и неорганических веществ, не менее вредных, чем ацетоны.
Наряду с изучением загрязнения внешней среды и проведением опроса населения мы изучали состояние здоровья детей. Для этого был использован материал, характеризующий заболеваемость детей за 1959 г., и произведено углубленное медицинское обследование отдельных групп детей.
Для характеристики заболеваемости детей были проанализированы материалы о первичной обращаемости детей в детскую консультацию города, сведения о возрастном и половом составе детей, о физическом развитии школьников в возрасте 8—11 лет, о физическом состоянии новорожденных и об уровнях и причинах детской смертности.
Анализ собранных за ограниченный период наблюдений (1959) материалов не дает оснований для выводов о вредном воздействии загрязнений атмосферного воздуха города выбросами комбината на состояние здоровья детей, однако эти материалы не дают оснований и для успокоения.
Изучение влияния производственных выбросов на здоровье детского населения проводилось у школьников в возрасте 9—10 лет, проживающих в загазованном районе не менее 5 лет. В контрольную группу вошли школьники тех же возрастов из поселка, расположенного на расстоянии 7—8 км от комбината.
Всего было обследовано 485 школьников; подверглись обработке карты 450 школьников (244 школьника, живущих в загазованном микрорайоне, и 206 —входящих в контрольную группу). Всех детей обследовали по единой программе с участием педиатра, невропатолога, отиатра, стоматолога и рентгенолога. У части детей брали кровь для определения гемоглобина, общего морфологического состава, реакции оседания эритроцитов, а также для биохимического анализа. Физическое развитие детей изучали путем антропометрических измерений основных показателей (рост, вес и окружность грудной клетки) и на основании соматометрических данных. Обработку собранного материала проводили методом вариационной статистики.
Среди выявленных заболеваний выделяются болезни органов дыхания, которые превышают заболеваемость детей в контрольной группе в 2'/г раза. Значительная разница отмечена в показателях по заболеваниям верхних дыхательных путей, функциональных изменений сердеч-но-сосудистой системы, корковых нейродинамических нарушений и нарушений цереброспинальной и вегетативной иннервации.
Для определения порога обонятельного ощущения валерьяновой кислоты была использована установка, рекомендованная Комитетом по санитарной охране атмосферного воздуха. При помощи этой установки были определены пороговые концентрации валерьяновой кислоты у 12 лиц. Минимальная ощутимая концентрация валерьяновой кислоты у различных лиц колебалась от 0,5 до 1,3 мг/м3. Средняя минимальная ощутимая концентрация валерьяновой кислоты составляла 1,06 мг/м3. Максимальная неощутимая концентрация колебалась от 0,1 до 1,0мг/м3. Средняя максимальная неощутимая концентрация составляла 0,8 мг/м3. Для трех наиболее чувствительных лиц минимальной ощутимой оказалась концентрация от 0,5 до 0,8 мг/м3, а неощутимой — от 0,1 до 0,7 мг/м3. Четыре человека минимально ощущали валерьяновую кислоту в концентрации 1,0 мг/м? и не ощущали в концентрации 0,7 мг/м3. Таким образом, минимальная ощутимая концентрация валерьяновой кислоты для большинства наблюдаемых находится на уровне 0,5—1,0 мг/м3, максимально неощутимая концентрация для этих лиц— 0,1—0,7 мг/м3.
Валерьяновая кислота стоит на пороге высокомолекулярных кислот и является наиболее летучей из кислот высокомолекулярной группы.
Учитывая, что с жалобами населения на неприятный запах нужно считаться, мы сопоставили обнаруженные концентрации жирных кислот в воздухе города с экспериментально определенной нами пороговой концентрацией обонятельного ощущения валерьяновой кислоты (0,5—1,3 мг/м3). Выявлено, что в зоне 2000 м от комбината максимальные разовые концентрации кислот превышают порог обонятельного ощущения валерьяновой кислоты.
Выводы
1. Воздушный бассейн города систематически интенсивно загрязняется производственными выбросами комбината синтетических жирных кислот и спиртов в радиусе более 3000 м.
2. Проводимое комбинатом в период исследований сжигание отходящих газов ввиду конструктивных недостатков контактной печи было малоэффективным.
3. Проведенное комплексное медицинское обследование детских контингентов города позволяет говорить о некотором различии в состоянии здоровья детей, проживающих вблизи комбината и в контрольном пункте.
4. Порог обонятельного ощущения валерьяновой кислоты у большинства лиц соответствует 0,5—1,0 мг/м3.
Для уменьшения загрязнения воздушного бассейна города необходимо: 1) ликвидировать основные производственные выбросы, содержащие вредные вещества, путем полного сжигания отходящих газов; 2) усовершенствовать процесс сжигания отходящих газов; 3) технологический процесс должен быть герметизирован и автоматизирован и т. д.
Влияние производственных выбросов комбината на состояние здоровья населения подлежит дальнейшему изучению путем накопления обширных материалов о заболеваемости детей.
ЛИТЕРАТУРА
Алексеева М. В. Определение атмосферных загрязнений. М. 1959.—Баба-нов Г. П., У ш а к о в Г. Г., Хохлов Л. К. Тезисы докл. 11-й научной конференции Ярославск. мед. ин-та, 1956, стр. 68. Бронштейн А. И. Вкус и обоняние. М.—Л., 1950.—К а с п а р о в А. А., В ял о в А. М., Дубровская Ф. И. и др. Тезисы докл. научной сессии, посвящ. вопросам мед. обслуживания рабочих химической промышленности. Горький, 1959, стр. 52.—Рязанов В. А. Санитарная охрана-атмосферного воздуха. М., 1954.
Поступила 2/1 1961 г.
ATMOSPHERIC AIR POLLUTION WITH DISCHARGES FROM SYNTHETIC FATTY ACIDS AND ALCOHOLS PRODUCING INDUSTRIES AND THEIR EFFECT ON THE
HEALTH OF THE POPULATION
F. I. Dubrovskaya, M. S. Katsenelenbaum, Ya. K. Yushko, G. V. Bulychev,
V. A. Koroleva
Investigations of the atmospheric air in Shebekino have revealed it to be intensely-polluted up to a radius of 3 km with discharges containing fatty acids, hydrocarbons ketones, etc.
A complex medical examination of children population in Shebekino shows their health to be somewhat affected by the atmospheric pollution.
Diseases of respiratory tract prevail among other affections. It has been determined experimentally that the threshold value of olfactory perception of valerianic acid in most people fluctuates from 0.5 to 1.0 mg/m3.
ft ~tr
МАТЕРИАЛЫ К ОБОСНОВАНИЮ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ МАРГАНЦА (ДВУХВАЛЕНТНОГО И ЧЕТЫРЕХВАЛЕНТНОГО) В ВОДЕ ВОДОЕМОВ
Научный сотрудник Р. Е. Хазарадзе
Из Научно-исследовательского института санитарии и гигиены Министерства здравоохранения Грузинской ССР
Марганец широко применяется в отечественной промышленности-Его используют в производстве марганцовистых сталей и марганецсо-держащих сплавов; при электросварке качественными электродами, содержащими в своей обмазке до 40% марганца, и электросварке под марганецсодержащими флюсами; в производстве этих флюсов и качест-
