Содержание нано- и микрочастиц в воздухе рабочей зоны гальванического производства: Пилотное исследование

Файл статьи: 
УДК: 
504.5
Авторы: 

К.С. Голохваст1, К.Ю. Кириченко1, П.Ф. Кику1, Н.В. Ефимова2, М.Ф. Савченков3, И.А. Вахнюк1, Д.Ю. Косьянов1, С.А. Медведев4, В.П. Сопарев5, В.А. Дрозд1

Организация: 

1Дальневосточный федеральный университет, Россия, 690091, г. Владивосток, ул. Суханова, 8
2Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований, Россия, 665827, г. Ангарск, ул. 12 А микрорайон, 3а
3Иркутский государственный медицинский университет, Россия, 665003, г. Иркутск, Красного восстания, 2
4Акционерное общество «Изумруд», Россия, 690105, г. Владивосток, ул. Русская, 65
5Публичное акционерное общество «Дальприбор», Россия, 690105, г. Владивосток, ул. Бородинская, 46/50

Аннотация: 

Электрохимические процессы по нанесению защитных покрытий современного гальванического производства широко применяются в различных отраслях промышленности. Использование в гальваническом производстве химически активных растворов и тяжелых металлов позволяет отнести его к категории опасных. Цель работы – комплексное исследование морфометрических параметров нано- и микрочастиц, содержащихся в воздухе рабочей зоны предприятий, использующих гальванические ванны и электрохимические процессы.

Для комплексного изучения гранулометрического состава и концентрации гальванического аэрозоля (ГА) в воздухе рабочей зоны мы применили комбинированный метод, включающий:

  1. измерение количественного состава взвешенных частиц (мг/м3) согласно ISO 21501-4 для определения кон-центрации частиц РМ0.3, PM0.5, PM1, PM3, PM5, PM10 с помощью портативного лазерного счетчика;
  2. измерение массовой концентрации взвешенных частиц PM10 согласно европейскому стандарту определения взвешенных веществ EN 12341: 2014;
  3. измерение гранулометрического состава взвешенных частиц методом осаждения с помощью лазерной гра-нулометрии.

В воздухе рабочей зоны гальванического цеха количество частиц фракции PM0,3 более чем в 10 000 раз превышает количество частиц фракции PM10. Максимальное количество частиц зафиксировано вблизи ванны никелирования. Массовая концентрация фракции взвешенных частиц PM10 составила 0,04 ± 0,0001 мг/м3. В большинстве исследованных точек содержание частиц размерностью выше 700 мкм составляло 30–90 % и только на линии закалки алюминия чаще встречались частицы с размером менее 10 мкм.

Качество воздуха рабочей зоны гальванического производства не обеспечивает в полной мере безопасность условий труда, так как преобладание ультратонких фракций в составе промышленного аэрозоля может оказывать так называемое «подпороговое действие», вызывая бронхолегочные заболевания.

Ключевые слова: 
рабочая зона, гальваническое производство, условия труда, качество воздуха, промышленные аэрозоли, нано- и микрочастицы
Содержание нано- и микрочастиц в воздухе рабочей зоны гальванического производства: пилотное исследование / К.С. Голохваст, К.Ю. Кириченко, П.Ф. Кику, Н.В. Ефимова, М.Ф. Савченков, И.А. Вахнюк, Д.Ю. Косьянов, С.А. Медведев, В.П. Сопарев, В.А. Дрозд // Анализ риска здоровью. – 2019. – № 3. – С. 34–41. DOI: 10.21668/health.risk/2019.3.04
Список литературы: 
  1. Трушкова Е.А., Горбаткова А.В., Вельченко А.А. Гигиеническая оценка условий труда гальваников // Актуальные направления инновационного развития животноводства и современные технологии производства продуктов питания: сборник материалов международной научно-практической конференции. – М., 2016. – С. 306–309.
  2. Algorithm Research Exposure Dust Emissions Enterprises of Building Production on the Environment / E.V. Omelchenko, E.A. Trushkova, M.V. Sidelnikov, S.L. Pushenko, E.V. Staseva // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2017. – Vol. 50, № 1. – 6 p. DOI: 10.1088/1755-1315/50/1/012018
  3. Halliday-Bell J., Palmer K., Crane G. Health and safety behaviour and compliance in electroplating workshops // Occup. Med. (Lond). – 1997. – Vol. 47, № 4. – P. 237–240. DOI: 10.1093/occmed/47.4.237
  4. Кирюшина Н.Ю. Особенности очистки сточных вод гальванических производств от ионов тяжелых металлов шлаком электросталеплавильного производства // Водоочистка. – 2013. – № 6. – С. 44–58.
  5. Golokhvast K.S., Shvedova A.A. Galvanic Manufacturing in the cities of Russia: Potential source of ambient nano-particles // PLOS One. – 2014. – Vol. 9, № 10. – P. e110573. DOI: 10.1371/journal.pone.0110573
  6. Distribution Characteristics of Heavy Metals in Environmental Samples Around ElectroplatingFactories and the Health Risk Assessment / P.R. Guo, Y.Q. Lei, Q.L. Zhou, C. Wang, J.C. Pan // Huan Jing Ke Xue. – 2015. – Vol. 36, № 9. – P. 3447–3456.
  7. Belan B.D., Simonenkov D.V., Tolmachev G.N. Chemical composition of industrial aerosol in some regions // Chemical Engineering Transactions. – 2010. – Vol. 22. – P. 197–202. DOI: 10.3303/CET1022032
  8. Potentional toxic risk from the nano- and microparticles in the atmospheric suspension of Russky Island (Vladivostok) / V.A. Drozd, A.S. Kholodov, A.I. Agoshkov, V.I. Petukhov, Ya.Yu. Blinovskaya, V.P. Lushpey, Yu.A. Vasyanovich, S.F. Solomennik [et al.] // Der Pharma Chemica. – 2016. – Vol. 8, № 11. – P. 231–235.
  9. Nano- and Submicron Particles Emission during Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) of Steel: Differences between Automatic and Manual Process / E. Baracchini, C. Bianco, M. Crosera, F.L. Filon, E. Belluso, S. Capella, G. Maina, G. Adami // Aerosol and Air Quality Research. – 2018. – Vol. 18, № 3. – P. 579–589. DOI: 10.4209/aaqr.2017.07.0226
  10. Ultrafine particles in urban air and respiratory health among adult asthmatics / P. Penttinen, K.L. Timonen, P. Tiittanen, A. Mirme, J. Ruuskanen, J. Pekkanen // European Respiratory Journal. – 2001. – Vol. 17, № 3. – P. 428–435. DOI: 10.1183/09031936.01.17304280
  11. Симонова И.Н., Антонюк М.В., Виткина Т.И. Влияние наночастиц воздушной среды на состояние бронхолегочной системы // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. – 2013. – № 49. – С. 115–120.
  12. Cardiovascular effects in rats after intratracheal instillation of metal welding particles / W. Zheng, J.M. Antonini, Y.C. Lin, J.R. Roberts, M.L. Kashon, V. Castranova, H. Kan // Inhal Toxicol. – 2015. – Vol. 27, № 1. – P. 45–53. DOI: 10.3109/08958378.2014.982309
  13. PM10 concentration levels at an urban and background site in Cyprus: the impact of urban sources and dust storms / S. Achilleos, J.S. Evans, P.K. Yiallouros, S. Kleanthous, J. Schwartz, P. Koutrakis // J. Air Waste Manag. Assoc. – 2014. – Vol. 64, № 12. – P. 1352–1360. DOI: 10.1080/10962247.2014.923061
  14. Dust deposition and ambient PM10 concentration in Northwest China: spatial and temporal variability / X.-X. Zhang, X. Chen, Z.-F. Wang, Y.-H. Guo, J. Li, H.-S. Chen, W.-Y. Yang, B. Sharratt, L.-Y. Liu // Atmospheric Chemistry and Physics. – 2017. – Vol. 17, № 3. – P. 1699–1711. DOI: 10.5194/acp-17-1699-2017
  15. Просвирякова И.А., Шевчук Л.М. Гигиеническая оценка содержания твердых частиц РМ10 и РМ2.5 в атмо-сферном воздухе и риска для здоровья жителей в зоне влияния выбросов стационарных источников промышленных предприятий // Анализ риска здоровью. – 2018. – № 2. – С. 14–22. DOI: 10.21668/health.risk/2018.2.02
  16. Основы оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду / под ред. Ю.А. Рахманина, Г.Г. Онищенко. – М.: Научно-исследовательский институт экологии человека и гигиены окружающей среды имени А.Н. Сысина, 2002. – 408 с.
  17. EH40/2005 Workplace exposure limits [Электронный ресурс] // Health and Safety Executive. – 2018. – Vol. 3. – URL: http://www.hse.gov.uk/pUbns/priced/eh40.pdf (дата обращения: 10.03.20019).
  18. Oberdörster G. Pulmonary effects of inhaled ultrafine particles // International Archives of Occupational and Envi-ronmental Health. – 2001. – Vol. 74, № 1. – P. 1–8.
  19. The use of bio-monitoring to assess exposure in the electroplating industry / H. Beattie, Ch. Keen, M. Coldwell, E. Tan, J. Morton, J. McAlinden, P. Smith // J. Expo. Sci. Environ Epidemiol. – 2017. – Vol. 27, № 1. – P. 47–55. DOI: 10.1038/jes.2015.67
  20. Pan C.H., Jeng H.A., Lai C.H. Biomarkers of oxidative stress in electroplating workers exposed to hexavalent chromium // J. Expo Sci. Environ Epidemiol. – 2018. – Vol. 28, № 1. – P. 76–83. DOI: 10.1038/jes.2016.85
  21. Elucidating severe urban haze formation in China / S. Guo, M. Hu, M.L. Zamora, J. Peng, D. Shang, J. Zheng, Zh. Du, Zh. Wu [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. – 2014. – Vol. 111, № 49. – P. 17373–17378. DOI: 10.1073/pnas.1419604111
Получена: 
01.04.2019
Принята: 
08.08.2019
Опубликована: 
30.09.2019

Вы здесь