Проблема повышенного содержания аммиака в воздухе жилых помещений

ДШШ №12 (249) ЗНифО

33

ПРОБЛЕМА ПОВЫШЕННОГО СОДЕРЖАНИЯ АММИАКА В ВОЗДУХЕ ЖИЛЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

Д.С. Фокин

THE PROBLEM OF INCREASED AMMONIA CONCENTRATION IN THE INDOOR AIR

D.S. Fokin

ГБОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образования», г. Москва ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в городе Москве» Проблема повышенного содержания аммиака в воздухе жилых помещений была исследована на примере нового многоэтажного жилого дома. Был проведен отбор проб воздуха в помещениях, расположенных в разных частях дома, с целью изучения факторов, способствующих выделению аммиака в воздух жилых помещений.

Ключевые слова: окружающая среда, воздух жилых помещений, аммиак.

The problem of a high concentration of ammonia in indoor air were studied on the example of a new residential house. Air samples were collected in accommodations located in different parts of the house to examine the factors contributing to evaporation of ammonia in the air of residential areas. Keywords: environment, indoor air, ammonia.

При строительстве жилых домов одной из актуальных проблем безопасности является вопрос применения современных методов и технологий с использованием реагентов, способных нанести вред здоровью человека. Одними из таких являются реагенты, в состав которых входит аммиак. Он используется в строительстве при возведении бетонных конструкций стен, пола и других элементов в зимнее время года. Соединения, содержащие в своей основе аммиак, необходимы для воздействия на процесс затвердевания бетона. Данные присадки добавляются в бетон при смешивании цемента с остальными компонентами. При корректном расчете дозировки применяемых реагентов эмиссия аммиака в воздух должна пройти до заселения людей в квартиры.

Цель исследования: гигиеническая оценка причин и условий загрязнения воздуха закрытых помещений аммиаком.

Методы исследования: описательный, клинический, экспериментальный.

Материалы исследования: результаты гигиенических исследований воздуха жилых помещений.

Аммиак (NN3) является бесцветным газом с резким характерным запахом нашатырного спирта, легче воздуха, с высокой растворимостью в воде от 1 200/1 при 0 °С до 700/1 при 20 °С. Молекула аммиака имеет тригональную форму пирамиды с атомом азота в вершине, связанным тремя кова-лентными связями с атомами водорода, с одной неподеленной парой внешних электронов, образовывающей донорно-акцепторную связь с ионом водорода. Из-за этого молекула строго ориентирована в пространстве и обладает высокой полярностью, что приводит к хорошей растворимости аммиака в воде. [1]

Сегодня проблема выделения паров аммиака в воздух жилых помещений очень актуальна. Человек, находящийся в таком помещении, подвергается длительному воздействию аммонийных соединений. Их высокая концентрация в воздухе вызывает нарушения нервной системы, которые влекут за собой головную боль, ощущение усталости, снижение работоспособности. С повышением концентрации появляются такие симптомы, как раздражение слизистых оболочек глаз, слезотечение, глазная боль, химический ожег конъюнктивы и роговицы. Аммиак также воздействует на органы дыхания, вызывая першение в горле, кашель, затруднение дыхания вплоть до токсического отека легких [2].

На производствах максимально допустимая концентрация (ПДКр.з.) аммиака состав-

ляет 20 мг/м3 согласно СанПиН 2.2.4.548—96 «Микроклимат производственных помещений». Обонятельные органы человека могут уловить запах аммиака в воздухе при концентрации не меньше 37 мг/м3. [2]. Согласно СанПиН 2.1.6.1032—01 «Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест» в населенном пункте, следовательно, и в жилищах допустимая концентрация аммиака в атмосферном воздухе закрытых помещений составляет 0,04 мг/м3 (ПДКс.с.) или 0,2 мг/м3 (ПДКм.р.).

Сам по себе цементный бетон не выделяет никаких газообразных веществ в воздух. Бетонная смесь состоит из цемента, воды, химических добавок и инертных заполнителей. По отдельности материалы не имеют резкого запаха аммиака. Можно предположить, что он выделяется при смешивании компонентов. При смешивании в системе происходят гидратация цемента и растворение в щелочной среде цемента различных химических веществ, содержащихся в добавках. К примеру, песок для строительства добывается со дна водоемов. Так как аммиак выделяется из материалов в процессе гидратации, можно сделать вывод, что в песке он присутствовать не может. Щебень добывается путем дробления крупных горных пород. Цемент — искусственно синтезированный материал, получаемый путем соединения извести с оксидами, обеспечивающими цементу гидравлические свойства [3]. Такими оксидами являются оксид алюминия (А1203), диоксид кремния (ВЮ2) и оксид железа ^е203). После смешивания этих компонентов смесь обжигают при температуре, превышающей 1 500 °С. Для этого используют горючее топливо, которое тоже может являться источником аммиака. В состав присадок входят аммонийные соединения. Они добавляются в бетон с целью придания ему особых свойств. В случае строительства в холодное время года такие присадки увеличивают скорость твердения цемента. Если следовать инструкции по применению присадок, соединения аммиака должны выйти из цемента путем испарения через непродолжительное время [4].

В августе 2013 г. коммунальным отделом ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в г. Москве» в связи с обращением управляющей компании проводились исследования воздуха закрытых помещений многоквартирного жилого дома. Жильцов дома беспокоил резкий запах нашатырного спирта в квартирах. Исходя из этого, было принято решение провести забор воздуха на превышение содержания аммиака.

34

ЗНиСО ДЕКАбРЬ №12

Всего исследовалось шесть помещений на разных этажах, в разных подъездах и на разных стадиях ремонта. Для исследования использовался колориметрический метод определения содержания аммиака в воздухе. Для этого воздух просасывался через два последовательно соединенных поглотительных прибора, наполненных по 6 мл поглотительного раствора. Жидкость из каждого поглотительного прибора вносилась в колориметрические пробирки, затем добавлялось по 0,5 мл реактива Несслера, все это взбалтывалось, и через 10 мин проводилась фотометрия. Содержание аммиака в пробе определялось по калибровочному графику.

Концентрация аммиака в исследуемом воздухе определялась по формуле:

С = у мг/м3 , где

а — количество аммиака, найденное в исследуемом объеме раствора, мкг;

V — объем пробы воздуха, л (0 °С, 760 мм рт. ст.).

При взаимодействии иона аммония с ртутно-йодистым калием в щелочной среде (реактив Несслера) раствор окрашивается в желто-коричневый цвет пропорционально количеству ионов аммония. После этого, используя фотоколориметрический метод, определяли концентрацию вещества в растворе.

Фотоколориметрический метод представляет собой количественное определение концентрации вещества по поглощению света в видимой и ближней ультрафиолетовой области спектра [5]. Измерения проводились один раз со скоростью 1 литр в минуту на протяжении 60 мин (60 дм3), результат пересчитывался для соответствия среднесуточным значениям. Все исследования были разделены на три дня. В конце каждого дня исследований проводились замеры фоновой концентрации на улице. В результате проведенных исследований была выделена квартира, имеющая наибольшую концентрацию, превышающую норму в 50 раз. В данной квартире отчетливо чувствовался запах нашатырного спирта. Помимо квартиры с наибольшей концентрацией, было проведено исследование воздуха еще пяти квартир как в смежных помещениях, так и в других подъездах и на других этажах. Некоторые квартиры были уже обставлены мебелью, другие были на стадии ремонта помещения. Результаты исследования приведены в сводной таблице, номера квартир расставлены в порядке проведения исследований.

Анализ показал, что в квартире, из которой поступила первоначальная жалоба, выделена наибольшая концентрация содержания аммиака, превышающая норму в 50 раз. В остальных квартирах

Таблица. Показатели по исследуемым помещениям

№ квартиры Расположение квартиры относительно квартиры с максимальной концентрацией Превышение ПДК Наличие ремонта

мг/м3 /раз

1 Квартира с макс. концентрацией 2,0 2,0 50 50 0,04 С отделкой

2 Смежная стена с квартирой с максимальной концентрацией 1,5 1,5 1,5 37,5 37,5 37,5 0,04 С отделкой и мебелью

3 Смежная стена с квартирой с максимальной концентрацией 0,41 0,29 0,22 10,2 7,2 5,5 0,04 Без отделки

4 Независимо от квартиры с максимальной концентрацией 0,49 0,5 0,47 12,2 12,5 11,7 0,04 С отделкой

5 Независимо от квартиры с максимальной концентрацией 0,26 0,33 0,31 6,5 8,2 7,7 0,04 С отделкой

6 Независимо от квартиры с максимальной концентрацией 0,05 1,25 0,04 Без отделки

его концентрация уменьшалась по мере отдаления от первоначального исследования. Было выявлено, что мебель и отделка помещений не влияют на содержание аммиака в воздухе. Так как дом является монолитным, все перекрытия заливались на строительной площадке. Частично дом строился в зимнее время года, следовательно, применялись присадки, улучшающие свойства затвердевания бетона при отрицательной температуре.

После обнаружения высоких концентраций аммиака в некоторых помещениях были прекращены ремонтные и отделочные работы. Теперь стоит вопрос о приведении показателей воздуха жилых помещений к нормативным значениям.

Таким образом, ввиду отсутствия методики, способной полностью удалить аммиак из строительных конструкций, проблема повышенного содержания аммиака в воздухе жилых помещений остается актуальной и требует дальнейшей проработки.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Штарк И., Вихт Б. Цемент и известь. Киев. 2008. С. 57—82.

2. Лазарев Н.В., Градаскина И.Д. Вредные вещества в промышленности. Т. III. Изд. 7-е. Л.: Издательство «ХИМИЯ», Ленинградское отделение, 1977. С. 88—92.

3. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.: Изд. «Академия», 2001. С. 112—113.

4. Ружинский С.И. Противоморозные добавки (серия «Эффективное строительство. Секреты мастерства). Харьков, 2004. С. 3—44.

5. Сидоренко Г.И., Дмитриев М.Т. Унифицированные методы определения атмосферных загрязнений. М., 1976. С. 54—65.

Контактная информация:

Фокин Дмитрий Сергеевич, тел.: 8 (985) 212-34-18, e—mail: fokinds@gmail.com

Contakt Information: Fokin Dmitry, phone: 8 (985) 212-34-18, e—mail: fokinds@gmail.com