ОБРАЗОВАНИЕ ТОКСИЧНЫХ КОМПЛЕКСНЫХ А3ОТ- И СЕРОСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ ПРИ СЖИГАНИИ ТОПЛИВА

она рекомендуется как предельно допустимая в воде водных объектов.

Литература. Михельсон М. #., Зеймаль Э. В. Аце-тилхолин. О молекулярном механизме действия. Л., 1970.

Ракитин Ю. В. — Агрохимия, 1979, № 5, с. 127—129. Спыну Е. И., Иванова Л. Н. Математическое прогнозирование и профилактика загрязнения окружающей среды пестицидами. М., 1977.

Поступила 08.02.83

УДК 614.72:1546.17+546.221:62-6

А. Н. Волчков, В. В. Гуров. А. К. Абрамов

ОБРАЗОВАНИЕ ТОКСИЧНЫХ КОМПЛЕКСНЫХ А30Т-И СЕРОСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ ПРИ СЖИГАНИИ ТОПЛИВА

Ленинградский инженерно-строительный институт

В исследованиях последних лет отмечается определенное взаимное влияние окислов азота и серы на их конечную концентрацию и токсичность продуктов сгорания и атмосферного воздуха. Так, образование комплексных соединений типа (NOx-SO.tR) ведет к увеличению токсичности приземной зоны воздушного бассейна населенных пунктов н, кроме того, способствует образованию различного рода оксидантов.

В ряде исследований установлено аномальное поведение окислов серы в зоне горения и в зоне продуктов сгорания серосодержащего топлива. Концентрации БОз в зоне пламени превышают расчетные равновесные значения, а в охлажденном потоке продуктов сгорания концентрации БО, значительно ниже равновесных для данной температуры (НесПеу). Это расхождение объясняется ролью кинетики образования различных промежуточных соединений на определенных ступенях реакции. Так, К. Уорк и С. Уорнер предполагают, что важным промежуточным продуктом реакции является окись серы (БО), которая нестабильна и высокореактивна при атмосферных условиях. В этом случае предполагается следующий механизм реакций:

БО+Ог-ч- 502+0

БО+ОН-»- БОг+Н.

Следует отметить, что с учетом этого механизма образуются дополнительные высокореактивные атомы кислорода и водорода, которые могут вступить в реакции в последующих ступенях общей схемы горения.

Однако на повышение концентрации Б03 в зоне пламени может оказывать значительное влияние и следующая реакция (А. А. Отс и соавт.):

2Ш+502 ** N,0+50,.

Следует отметить, что в этом случае будет наблюдаться снижение концентрации окислов азота в зоне высоких температур. Основным условием протекания реакции является температура 900 °С и выше. Образующаяся при таких высоких температурах наустойчивая закись азота разлагается. На снижение концентрации БО, в продуктах сгорания, кроме механизма кинетики образования промежуточных продуктов в виде БО, будет оказывать влияние механизм образования нитрозилсернистой кислоты, предложенный \Vahnschafie:

S03+ NO ** N0S03.

Реакция (4) протекает с заметной скоростью уже при 200—600 °С:

3NOSO, N20, (S03)2+S02+N0 Ns03 (S03)2+H20 ** 2NOSOjH.

В этом случае должно наблюдаться снижение как концентраций §03, так и концентрации N0. Однако следует учитывать, что нитрозилсернистая кислота сравнительно устойчива только при высоких температурах.

При выбросе продуктов сгорания в атмосферу со снижением температуры и в присутствии паров воды происходит разложение нитрозилсернистой кислоты:

2Ы0Н504+Н:0 ** 2Н2504+Ы,03.

В свою очередь неустойчивая трехокись азота разлагается на окись и двуокись азота:

N.03-* N0+ N02.

Кроме того, и'аЬпвсЬаПе и ряд других исследователей считают, что окислы серы и азота при температурах 200—600 °С могут образовывать стабильны^ комплексные соединения (Ы0Х-50Х), которые выбрасываются в атмос-сферу. Образование этих соединений может также служить одним из факторов, влияющих на снижение концентрации окислов азота и окислов серы в продуктах сгорания серосодержащего топлива.

Следует также учитывать, что на процесс снижения концентрации окислов азота в продуктах сгорания в значительной степени влияет сажеобразование. В соответствии с механизмом П. А. Теснера образование молекул сажи происходит из зародыша сажи. Наличие азота и атомарного водорода в зоне горения делает весьма вероятной прохождение реакций образования нитрозобензола и нитробензола:

СН СН

С— СН *

-сС£

+ ЗН + NO

зх

с—

+ ЗН + NOj

СН НС/Ч.СН

HC4i^CN02 СН

Предельно допустимая концентрация (максимально разовая) нитробензола в атмосферном воздухе равна 0,008 мг/м3, т. е. на порядок ниже, чем у двуокиси азота. Так как молекулы нитробензола могут адсорбировать на поверхности сажистых частиц, это приводит к увеличению токсичности сажи.

Результаты исследования показывают, что практически любой углевг-лород способен подвергаться фотоокислению в присутсп.ии окислов азота с образованием оксидантов. Одним из опасных оксидантов является пероксибен-зоилнитрит (ПБН). Образование ПБН наиболее вероятно в процессе фотохимического разложения сажи в присут-вии двуокиси азота, содержащейся в воздухе, или нитробензола, адсорбированного на частицах сажи.

В США установлен норматив фотооксидантов (с поправкой на S02 и NO.,), равный 160 мг/м3 при осреднении за 1 ч, причем эта величина не должна превышаться в течение 1 ч более 1 раза в год. Установление таких жестких норма-

тнвов концентрации ПБМ в воздухе связано с его сильным раздражающим действием на глаза.

Выводы. 1. Наблюдаемое снижение концентрации БО* и окиси азота в продуктах сгорания не уменьшает их токсичность вследствие протекания в атмосфере реакций (7) и (8).

2. Наличие в продуктах сгорания токсичных соединений типа М0Х-50Х будет повышать суммарное токсичное воздействие загрязнения воздуха на человека и окружающую среду.

3. В процессе образования сажистых частиц возможно образование нитробензола, который значительно повышает токсичность продуктов сгорания.

4. Основным источником образования оксидантов явля-, ются несгоревшие углеводороды, образующиеся ь про-

цессе сжигания топлива. Уменьшение их содержания в продуктах сгорания является важной мерой, предотвращающей образование оксидантов.

Литература. Отс А. А., Егоров Д. М., Саар К. Ю. — В кн.: Окислы азота в продуктах сгорания топлива. Киев. 1981, с. 50—52. Теснер П. А. Образование углерода из углеводородов газовой фазы. М., 1972. Уорк К., Уорнер С. Загрязнение воздуха: источники и

контроль. М., 1980. \Pahnschafie Е.—УйВ КгаНше^есИп.. 1973, В<1 53, Б. 213-218.

Поступила 27.07.82

УДК 613.65:674.21-07

Г. Н. Метляев, И. В. Мариненко, Г. А. Осиппва УСЛОВИЯ ТРУДА И СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВЬЯ СТОЛЯРОВ

ВНИПИ труда в строительстве Госстроя СССР, Москва; Институт охраны труда

ВЦСПС, Москва

В работу столяра в современном строительстве входят установка дверей, встроенных шкафов, врезка замков, облицовка внутренних поверхностей зданий производственно-общественного назначения гипсовыми листами («Декорот») или асбестоцементнымн листами («Ацеид»).

Наибольшее количество пыли выделяется при распиловке досок и бруса на циркулярной пиле (163 мг/м3) максимально. Из древесины чаще используется сосна, лиственница, ель, реже — ольха, береза. На расстоянии 1 м от диска пилы содержание пыли в воздухе меньше (13—42 мг/м3). В рабочей зоне 60% составляет пыль из древесных опилок, 40% — пыль, осевшая на древесине, которая состоит из смеси цемента, песка, мела и т. д. При анализе в ней обнаружено 1,6—4,3% кристалличе-^ ской двуокиси кремния. ^ При сверлении отверстий в стене из шлакоблоков или Г листах «Декорот» ручной машиной ИЭ-1022ВУ2 содержа-I нне пыли в зоне дыхания столяра колеблется от 18. до 96 мгм3,°при работе машины ИЭ-1032-1 — от 13 до 71 мг/м3. Меньшее количество пыли выделяется в воздух при сверлении отверстий в бетоне, листах «Аценд» машинами ИЭ-1022ВУ2 (7—44 мг/м3) и ИЭ-1032-1 (4—37 мг/м3). Сверление деревянного бруса машиной ИЭ-1022ВУ2 или ИЭ-1032-1 сопровождается поступлением пыли от 7 до 19 мг/м3. Более высокая концентрация ныли в воздухе при работе машины ИЭ-1022ВУ2 по сравнению с ИЭ-1032-1 объясняется тем, что первая имеет максимальный диаметр сверла 14 мм, вторая—9 мм. Большее содержание пыли при сверлении шлакоблоков и листов «Декорот* по отношению к бетону и листам «Ацеид» связано с тем, что твердость бетона и листов «Аценд» в 9—13 раз выше. При резке листов «Ацеид» и «Декорот» столяр проводит линию победитовым резцом, далее жестко зажимает листы на специальном станке н обламывает ненужную часть, поэтому концентрация пыли в зоне дыхания минимальная (1,2—4,7 мг/м3). В целом содержание пыли при указанных операциях превышало Г1ДК примерно в 4 раза и составлял*) 26,0±4,5 мг/м3, при лом кристаллическая двуокись кремния в пыли бетона составляла 2,5%, в пыли листов «Декорот»—3,6%, в пыли листов «Ацеид» — 21%. Перечисленные операции продолжались 21—27% времени в смену.

Наибольшая интенсивность шума возникает при распиловке досок (лиственница, сосна) на циркулярной пиле (превышение ПДУ на 10—27 дБ в спектре 125—8000 Гц). Сверление отверстий в бетоне, листах «Ацеид» электродрелью ИЭ-1022А сопровождается шумом с превышением ПДУ на 7—22 дБ, ИЭ-1022ВУ2 — иа 6—20 дБ. ИЭ-1019А — на 2—13 дБ в диапазоне 250—8000 Гц. При сверлении шла-

коблоков и листов «Декорот» аналогичными типами ручных машин уровни шума на 2—7% ниже, чем при сверлении бетона и листов «Ацеид». При обработке соснового бруса на электрофуганке звуковое давление выше допустимого на 5—15 дБ в диапазоне частот 500—8000 -Гц.

Значения локальной вибрации на рукоятке ручной машины ИЭ-1022А при сверлении бетона и листов «Аценд» на 1—2 дБ выше ПДУ в спектре 250—1000 Гц, ИЭ-1022ВУ2— на 1—2 дБ в области 1000 Гц, в ИЭ-1019А — на уровне ПДУ только в области 250—500 Гц, в спектре других частот параметры вибрации указанных электросверл ниже ПДУ на 10—21 дБ. С увеличением скорости вращения шпинделя ручных машин и твердости обрабатываемого материала значения шума и вибрации возрастают. За рабочую смену столяры находятся в контакте с источниками вибраций 13—37% времени.

Температура воздуха в помещениях в течение года колеблется от 4 до 20 °С при относительной его влажности 58—89 "и, подвижности 0,3—2,1 м/с. В'зимний и переходный периоды года температура воздуха колеблется от 4 до 12 "С, относительная влажность часто достигает 78— 89%, чаще отмечается повышенная скорость движения воздуха (1,2—2,1 м/с), т. е. столяры около 8 мес в году работают в условиях субнормальных температур. Неблагоприятные метеорологические условия вызваны содержанием помещений без утепленных дверей, часто с неосте-кленнымн окнами. Летом метеорологические условия близки или соответствуют оптимальным.

Самой тяжелой операцией в трудовом процессе столяра является подноска материала (360 Дж/с). В течение 18—21% времени смены рабочий перемещает грузы общей массой 1350—2100 кг на расстояние 100—300 м на 3—5-й этаж. Это доски, брус, дверные коробки, двери массой 17—30 кг и листы «Декорот», «Ацеид», и ДСП по 35—50 кг каждый. Распиловка досок и плит ДСП ножовкой (усилие нажима от 125 до 60 Н), приколачиванне бруса молотком (0,8 кг), сверление отверстий ручной электромашиной ИЭ-1022ВУ2 массой 2,8 кг (усилие нажима на инструмент при сверлении бетона 350—320 Н, шлакоблоков 200— 150 Н, деревянного бруса 150—90 Н) или «пристреливание» бруса к стене пистолетом ПЦ52-1 (3,8 кг, усилие нажима на курок 80 Н) сопровождаются энерготратами 326— 293 Дж/с. Указанные операции по ГОСТу 21.1.005—76 приравниваются к физически тяжелым и занимают 16—37% времени в' смену. По данным Е. Г. Котельниковой, проводившей киносъемку движений тела столяров, усилия нажима при строганин рубанком составляют 55—145 Н, при пилении лучковой пилой поперек бруска — 58—98 Н.