Содержание нано- и микрочастиц в воздухе рабочей зоны гальванического производства: Пилотное исследование
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
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
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:
- 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;
- измерение массовой концентрации взвешенных частиц PM10 согласно европейскому стандарту определения взвешенных веществ EN 12341: 2014;
- 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.
- 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.
- 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
- 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
- Кирюшина Н.Ю. Особенности очистки сточных вод гальванических производств от ионов тяжелых металлов шлаком электросталеплавильного производства // Водоочистка. – 2013. – № 6. – С. 44–58.
- 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
- 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.
- 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
- 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.
- 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
- 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
- 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.
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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.
- 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).
- Oberdörster G. Pulmonary effects of inhaled ultrafine particles // International Archives of Occupational and Envi-ronmental Health. – 2001. – Vol. 74, № 1. – P. 1–8.
- 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
- 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
- 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