CC BY
5
УДК 614.894.2:613.632.4:546.-19
Л. С. Еськова, В. А. Чередниченко, А. С. Коростин, В. Я. Самсонов,
Б. Л. Рагинский
ЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА РЕСПИРАТОРА «J1ЕПЕСТОК-Г» ПО ПАРАМ РТУТИ-203
Облегченные сорбционно-фильтрующие респираторы типа «Лепесток», в частности, серийный противортутный респиратор «Лепесток-Г», предназначены для индивидуальной защиты органов дыхания от некоторых вредных газообразных веществ и от аэрозолей [1, 2].
Респиратор «Лепесток-Г» содержит сорбирующий фильтр (материал ФПП 70-0,3), наполненный активированным порошкообразным углем, импрегнированным йодом, который помещен между двумя противоаэрозольными фильтрами — слоями материала ФПП 15-0,6 [1]. Его основные физиолого-гигиенические показатели и защитные свойства по аэрозолям практически такие же, как у широко известного противоаэрозольного респиратора ШБ-1 «Лепесток-200».
Предварительная оценка защитных свойств респиратора «Лепесток-Г» проведена на постоянном воздушном потоке по парам радионуклида гознд с использованием скульптуры головы человека [3]. Коэффициент проникновения паров ртути (суммарная величина проскока через сорб-ционно-фильтрующий элемент — СФЭ, подсоса через обтуратор и по полосе обтюрации) составил в этих 15 экспериментах в среднем 1,15± ±0,53 % при доверительной вероятности 0,95.
Целью данной работы являлась оценка защитных свойств респиратора «Лепесток-Г» с участием испытателей-добровольцев при выполнении ими физической работы
Принципиальная схема аппаратурно-методиче-ского комплекса приведена на рис. 1. Испытатель в надетом респираторе «Лепесток-Г» выполнял физическую работу 3 видов двигательной активности, состоящую из 4 циклов: повороты головы и проговаривание алфавита сидя (дважды по 10 мин, категория тяжести I по ГОСТу 12.1.005—76), подъем груза и приседание (по 20 мин, категория тяжести Пб).
Для предотвращения резорбции паров ртути через кожные покровы на испытателя надевали пластикатный костюм типа Л Г с шейным обтуратором. Через штуцер, вмонтированный в спинку костюма, подавали чистый воздух с объемным расходом около 100 л/мин.
Заданную постоянную концентрацию паров ртути, меченной радионуклидом 203Нд, создавали с помощью генератора, состоящего из амальгамированной (латунной или медной) сетки, помещенной в закрытый металлический аллонж (рис. 2). Для получения в камере концентрации паров ртути до 50 кБк/м3 на сетку генератора наносили ртуть общей активностью около 0,4 ГБк. Стабильность работы генератора обеспечивали путем поддержания постоянной температуры воздуха, обдувающего амальгамированную сетку и корпус генератора (40—45°С). Воздух в генератор подавали с объемным расходом 5 л/мин.
Из камеры и подмасочного пространства ре-
СжатьЛ ваюЬр*
Рис. г
Рис 1
Рис.
Схема аппаратурно-методического комплекса для определения защитных свойств респираторов по парам 203Hg с участием человека. / — отбор проб воздуха из камеры: // — из-под масочного пространства; III — из камеры в зоне дыхания человека; 1 — генератор паров i03Hg; 2 — ротаметр; 3 — корпус камеры; 4 — фильтр очистки воздуха; 5 — оголовье-кронштейн; 6 — испытатель; 7, 12 — респиратор «Лепесток-Г»; 8— вентилятор; 9 — аналитические фильтры; 10 — аспираторы; // — зажим-воронка.
Рис. 2. Принципиальная схема генерации паров 203Hg. / — фнльтродержателн типа ИРА; 2— ЛАТР; 3 — побудитель расхода; 4а, 46 — вентили; 5 — ротаметр; 6. 10 — нагреватели; 7 — термометры; 8 — свинцовая защита; 9 — корпус генератора паров
ртути.
Защитные свойства респиратора «Лепесток-Г» по отноше^ нию к парам ртути, меченной радионуклидом 2С31^
Концентрация паров 203Hg, Ю2 Бк/м3 Коэффициент проникновения, %
в камере в подмасочном пространстве
8,5 0,26 5,0
18 0,09 0,8
35 ' 0,15 0,7
52 0,37 1,2
55 0,63 1.9
55 0,67 2,0
59 1,20 3,2
67 0,37 0,9
74 0,63 1,4
78 0,92 2,0
200 1,50 1,2
310 5,50 2,9
340 3,40 1,6
спиратора пробы воздуха отбирали с объемным расходом 5 л/мин на пакет аналитических фильтров типа АФАС-Р [4], но изготовленных изСФЭ респиратора «Лепесток-Г». В подмасочном пространстве респиратора относительная влажность воздуха из-за дыхания человека близка к 100% и, как показали эксперименты, улавливание паров ртути существенно ухудшается. Поэтому для увеличения эффективности пробоотбора в пакете было 5 аналитических фильтров, и одновременно относительную влажность воздуха снижали путем нагревания металлического фильтро-держателя до 40 °С.
При скорости паровоздушного потока до 25 см/с аналитический сорбирующий филБтр улавливал в течение всего времени эксперимента пары ртути при их концентрации (0,3—3) X ХЮ~2 мг/м3 с эффективностью 99,8±0,2%. Минимальная измеряемая концентрация паров 203Hg в подмасочном пространстве респиратора, которая зависит от класса аппаратуры, условий измерения и эксперимента, была равна 7 Бк/м3.
Активность паров 203Hg на аналитических фильтрах измеряли на гамма-спектрометрической установке датчиком УСД-1 с кристаллом Nal(Tb) размером 80X80 мм и фотоумножителем ФЭУ-13.
Концентрацию паров ртути в подмасочном пространстве респиратора (С) и камере (С0) определяли по формуле
с0(с)=-^г-Бк/мЗ,
где А — активность вещества, уловленного фильтром (в Бк); Q — объемный расход воздуха при пробоотборе (в м3/мин); t — время отбора пробы воздуха (в мин).
Коэффициент проникновения паров ртути рассчитывали по формуле, приведенной в ГОСТе 12.4.119—82, с учетом того, что в дыхательной системе человека поглощается 80% паров ртути [5].
Дополнительно в опытах определяли проскок паров ртути через СФЭ респиратора «Лепесток-Г», помещенного в зажим-воронку. Всего с участием испытателей проведено 13 опытов при температуре от 20 до 27 °С, относительной влажности воздуха 46—72 % и концентрации паров 203Н£ от 0,85 до 34 кБк/м3 (0,003— 0,033 мг/м3). После статистической обработки экспериментальных данных, представленных в таблице, получили, что средний геометрический
коэффициент проникания равен 1,6% При рд-
= 1,8, доверительной вероятности 0,95 и сопротивлении респираторов 55±5 Па, измеренном при объемном расходе паровоздушного потока 30 л/мин.
При относительной влажности воздуха 35— 70 % и аналогичных температуре и концентрации паров ртути коэффициент проскока через СФЭ респираторов «Лепесток-Г» в зажим-воронке, по результатам 14 опытов, составил 0,05% при рд=3,2.
В то же время по результатам 8 экспериментов при относительной влажности паровоздушной смеси 91—95%, температуре от 19 до22°С и исходной концентрации паров 203Н^ 3,7— 11 кБк/м3 получен средний геометрический коэффициент проскока паров ртути 0,11 % при рд=3,2. Статистически значимого различия между этими результатами для СФЭ респиратора не обнаружено, поэтому среднее геометрическое значение коэффициента проскока для всей совокупности опытов во всем диапазоне относительной влажности (35—95 % ) равно 0,08 % при (3д=3,1.
Коэффициент проникновения паров ртути через респиратор «Лепесток-Г» можно рассматривать как сумму коэффициентов проскока (через СФЭ) и подсоса (через обтуратор и по полосе обтурации). Таким образом, величина подсоса паров ртути по полосе обтурации приближенно равна разности коэффициентов проникновения и проскока и при работе средней тяжести (категория Пб) в течение 100 мин ношения респиратора «Лепесток-Г» не превышает 2,6 % (средняя величина 1,5% 0д=1,8), т. е. респираторы «Лепесток-Г» можно применять при концентрации паров ртути до 40 ПДК. Пары ртути статистически значимо материалом ФП не сорбируются, поэтому представляется вполне обоснованным полученное значение коэффициента подсоса паров ртути использовать при оценке подсоса паров других вредных веществ по полосе обтурации и через обтуратор сорбционно-фильтрующих респираторов типа «Лепесток» [3]. Следовательно, можно полагать, что при относительной влажности воздуха до 95%, начальном сопротивлении респираторов не более 60 Па при объемном расходе паровоздушной смеси 30 л/мин и времени эксплуатации до 100 мин коэффициент подсоса любых газообразных веществ для сорбцион-
но-фильтрующих респираторов типа «Лепесток» не превысит 2,6 %.
Авторы приносят благодарность И. И. Квитко и П. Е. Фадеевой за участие в исследованиях, В. Н. Лобаревой, С. Ы. Шатскому, Г. Б. Гальперину и Д. С. Гольдштейну — за консультативную помощь.
Литература
1. Борисов Н. Б., Гальперин Г. Б., Гольдштейн Д. С. и др.— Гиг. и сан., 1982, № 8, с. 57—59.
2. Дроздкова Н. Б., Мордберг Е. Л., Борисова Л. И., Борисов Н. Б. — Там же, 1980, № 5, с. 60—62.
3. Кощеев В. С., Гольдштейн Д. С., Шатский С. Н. и др. —
Гиг. труда, 1983, № 8, с. 38—40.
4. Критерии санитарно-гигиенического состояния окружаю-
щей среды. Ртуть. Женева, 1979.
5. Методические рекомендации по применению средств индивидуальной защиты органов дыхания / Сост. К. М. Смирнов, И. Н. Никифоров, С. Л. Каминский, А. П. Куприн. Л., 1982.
Поступила 20.07.85
УДК 614.777:547.5331-074
В. С. Козлова (Киев) ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОНОХЛОРТОЛУОЛОВ В ВОДЕ
Нами проведена разработка методики определения монохлортолуолов в воде. Исследования "^выполнены на хроматографе «Цвет-100» с пламенно-ионизационным детектором.
Поскольку орто- и - пара-хлортолуолы имеют одинаковые ПДК, условия хроматографирования подбирали таким образом, чтобы изомеры выходили одним пиком, что позволяет значительно сократить время анализа и повысить чувствительность их определения.
Известно [1], что объемы удерживания хлорированных ароматических углеводородов уменьшаются с ростом полярности неподвижных фаз. Поэтому для определения монохлортолуолов была использована менее полярная, но более высокотемпературная неподвижная фаза — полиэти-ленгликольадипинат (ПЭГА). Подобраны оптимальные условия хроматографирования монохлортолуолов: колонка металлическая длиной 1 м и внутренним диаметром 3 мм, сорбент — 20% ПЭГА на хроматоне N — А\У, фракция 0,25—0,315 мм, температура термостата колонок '*150°С, температура испарителя 200°С, расход газа-носителя азота 1,2 л/ч, соотношение расхода азота, водорода и воздуха 1:1:10, скорость диаграммной ленты 200 мм/ч, время выхода монохлортолуолов 1,5 мин, предел измерения 10-,2Х20 А.
Для концентрирования анализируемых веществ использован эффективный и простой метод анализа равновесной паровой фазы [2]. Концентрирование проводили следующим образом: 10 мл анализируемой пробы помещали в имеющий резьбу флакон вместимостью 30 мл. Флакон закрывали уплотнительным устройством — имеющей резьбу пластмассовой крышкой, в которой просверлено отверстие диаметром 1—2 мм. В крышку вставляли резиновую прокладку, которую для уменьшения на ней адсорбции анализируемых веществ изолировали от паровой фазы прокладкой из фторопластовой пленки. Пробы термостатировали в ультратермостате, отби-
рали паровоздушную смесь нагретым медицинским шприцем и хроматографировали ее при указанных выше условиях. Воспроизводимость дозирования проб 10%. Остаточную адсорбцию монохлортолуолов на поверхности флакона перед повторным его использованием устраняли промывкой хромовой смесью, а с поверхности шприца — продувкой и нагревом его при температуре термостатирования пробы.
С целью выбора оптимальных условий концентрирования была изучена зависимость высоты пика монохлортолуола от температуры и времени термостатирования пробы. Установлено, что при повышении температуры термостатирования от 60 до 80 °С высота пика монохлортоуола увеличивается примерно в 2 раза, а время установления равновесия сокращается. Подобраны оптимальные условия концентрирования монохлортолуолов: температура термостатирования пробы 80°С, время термостатирования 10 мин, объем паровой фазы, вводимой в хроматограф, 1 мл.
Количественное определение монохлортолуолов проводили с внешним стандартом. Концентрация монохлортолуолов в растворе стандарта была 0,21 мг/л.
Массовую концентрацию монохлортолуолов в воде рассчитывали по формуле
Ci =
/iCT
где Сг — массовая концентрация монохлортолуола в анализируемой воде (в мг/л); Сст — массовая концентрация монохлортолуола в растворе стандарта (в мг/л); /гст и /г,- — высоты пиков монохлортолуолов, полученные при анализе раствора стандарта и анализируемой пробы соответственно (в мм).
Проверка возможности хранения раствора стандарта показала, что он может храниться без заметного изменения состава не более 3 ч. Следовательно, если проба воды не может быть проанализирована в течение 2,5—3 ч, ее следу-
)
