Загрязнение воздуха рабочих помещений хлором и парами ртути и его санитарно-гигиеническая оценка

Г. А. Бейлихис и Н. Д. Розова

Загрязнение воздуха рабочих помещений хлором и парами ртути и его санитарно-гигиеническая оценка

Из санитарно-эпидемиологической станции Кировского района Москвы!

Промышленное .производство химически чистых щелочей основано на электролизе водных растворов хлористого натрия и калия. Электролиз проводится в ваннах специальной конструкции, в которых катодом является металлическая ртуть.

При коррозии аппаратуры, заливке и извлечении ртути из ванн, ремонтных работах имеет место разливание ртути по полу рабочего помещения. Несмотря на принимаемые меры (установка противней в местах наиболее частых подтеканий ртути, постоянное увлажнение пола водой), пролитая ртуть интенсивно испаряется, чему способствуют температурные условия. Вследствие больших тепловыделений при процессе электролиза, температура зала достигает 30—33° летом и 18—20° зимой.

На изучаемом нами производстве в течение ряда лет систематически проводятся анализы на содержание в воздухе паров ртути и хлора (последние также постоянно выделяются через неплотности в аппаратуре).

Анализируя результаты исследований воздушной среды, мы обратили внимание на то, что в непроизводственных помещениях, где видимого загрязнения ртутью нет, содержание паров ртути в воздухе выше, чем в зале электролиза, где постоянно имеются значительные количества разлитой ртути. Так, например, средние концентрации паров ртути в зале электролиза за ряд лет были около 0,1 мг/м3; средние же концентрации за тот же период в цеховой лаборатории были 0,19 мг/м3, в гардеробных — 0,16 мг/м3, в кабинете начальника цеха — 0,09 мг/м3.

Наличие паров ртути в этих помещениях объясняется тем, что ртуть заносится туда работающими из зала электролиза со спецодеждой и главным образом обувью.

Обращает на себя внимание также тот факт, что тщательные периодические медицинские осмотры, произведенные высококвалифицированными профпатологами, не обнаруживали даже у рабочих с большим стажем не только явных хронических отравлений ртутью, но даже ми-кромеркуриализма. *

В поисках объяснений отмеченных фактов (нцзкое содержание паров ртути в воздухе зала электролиза и отсутствие у рабочих с большим стажем явлений меркуриализма) было выдвинуто несколько предположений. Наиболее вероятным из них мы считали возможность химического взаимодействия между парами ртути и хлором в воздухе зала электролиза (средняя концентрация хлора в зале электролиза за тот же период была 0,012 мг/л).

Реакция между хлором и парами ртути хорошо изучена. Известно, что она протекает очень быстро. На ней основано промышленное производство сулемы.

Пьянков, предложивший хлорную известь, для очистки воздуха, выбрасываемого вытяжной вентиляцией ртутного металлургического завода, установил, что хлор, выделяемый хлорной известью при воздействии углекислого газа воздуха, реагирует с парами ртути, образуя каломель.

В произведенных нами в лабораторной обстановке опытах, в которых через сосуд со ртутью пропускался содержащий хлор воздух, мы также обнаружили каломель. В другой серии опытов, когда хлор давал-

1 Работа проводилась при консультации кандидата химических наук В. И. Кузнеце^.

ся в избытке по отношению к парам ртути, продуктом их взаимодействия была сулема.

При исследовании пленки, образовавшейся на открытой поверхности ртути и оставленной нами в зале электролиза на длительное время в чашке Петри, была обнаружена каломель (пары ртути в данных условиях оказались в избытке по отношению к хлору, как это имело место у Пьянкова).

По теоретическим соображениям, при наличии в воздухе свободного хлора пары, ртути должны отсутствовать, ибо они целиком вступают в реакцию с хлором.

Нашими лабораторными опытами это положение полностью подтверждается, так как при одновременном пропускании через стеклянную трубку избытка хлора и паров ртути мы обнаруживали сулему и никогда не видели паров ртути, не вступивших в реакцию. Пары ртути также целиком вступают в реакцию с парами иода при пропускании содержащего пары ртути воздуха через стеклянную трубку, в которую предварительно был положен кристаллик иода.

После изучения литературы и проведения лабораторных опытов наши исследования были перенесены в производственные условия, для того чтобы установить истинное состояние загрязнения воздушной среды рабочих помещений. Проверке подлежало предположение 'о том, что пары ртути в воздухе зала электролиза отсутствуют, что в нем содержится преимущественно сулема (имеется постоянный избыток хлора), а может быть, и каломель.

, Для отбора и анализа проб воздуха в производственных помещениях нами была использована методика раздельного определения паров сулемы и ртути, разработанная Склянской в Институте им. Обуха. Методика основана на поглощении паров сулемы глицерином, а затем паров ртути поглотителем Полежаева.

Исследуя воздух, протянутый последовательно через три поглотителя с глицерином и один с поглотительным раствором Полежаева, мы не обнаружили сулемы в кабинете начальника цеха, где нет постоянного загрязнения воздуха хлором, и наблюдали значительные концентрации сулемы в воздухе зала электролиза (средняя из 22 анализов — 0,24 мг/м3, минимальная — 0,04 мг/м3, максимальная — 0,87 мг/м3).

Аналогичные исследования, проведенные нами во время остановки зала электролиза в связи с ремонтом, не обнаружили сулемы в воздухе; ртути было найдено до 0,19 мг/м3.

Некоторые из наблюдавшихся фактов нуждались в дополнительных исследованиях. Так, в воздухе гардеробных, где хлор отсутствует, нами были обнаружены пары сулемы (до 0,09 мг/м3). Специальными исследованиями было установлено, что суконная спецодежда сорбирует значительные количества хлора и ртути, которые, взаимодействуя, дают сулему; возможна также сорбция паров сулемы, имеющихся в большом количестве в воздухе зала электролиза. Качественный анализ обнаружил в спецодежде большое количество сулемы, что являлось причиной наличия паров сулемы в воздухе гардеробных помещений.

Вызывало недоумение то, что при пропускании воздуха из зала электролиза через 4 поглотителя мы неизменно находили ртуть в четвертом поглотителе, наполненном раствором Полежаева, тогда как пары сулемы полностью поглощались глицерином в первом поглотителе. Мы предположили, что в воздухе, кроме паров, присутствуют также твердые частицы солей ртути (аэрозоль), которые вообще плохо улавливаются жидкостными поглотителями, и что аэрозоль солей ртути лучше улавливается поглотителем Полежаева, чем глицерином.

Мы сочли целесообразным проверить оба эти предположения.

Наличие в воздухе твердых частиц сулемы и каломели было подтверждено специальными исследованиями. С целью изучения поведения

3*

19

аэрозоля мы провели опыты в лаборатории. Аэрозоль сулемы получался быстрым охлаждением воздуха, проходившего вначале над сулемой, помещенной в обогреваемом (100°) сосуде. Аэрозоль плохо (неполно) поглощался глицерином и значительно полнее улавливался в последующих поглотителях с раствором Полежаева.

При проведении исследований в зале электролиза после прохождения воздуха через глицерин наблюдалось также неполное улавливание в первом поглотителе Полежаева, что, по нашему мнению, связано с наличием аэрозоля.

Физико-химическое состояние воздушной среды зала электролиза представляет собой, очевидно, сложную и весьма динамичную систему, быстро изменяющуюся, в зависимости от изменения внешних условий.

На основании данных, полученных нами, мы представляем эту систему следующим образом. Наличие в воздухе зала электролиза свободного хлора уменьшает возможность испарения ртути, так как при этом образуется каломель. Каломель, обладающая низкой упругостью паров, испаряется слабо. Пары ее, встречая свободный хлор, образуют пары сулемы. Некоторое количество каломели находится в виде аэрозоля.

Однако высокая температура воздуха способствует испарению ртути. Пары ртути и хлор в воздухе взаимодействуют, образуя пары сулемы. Высокая влажность воздуха и наличие в нем частиц хлористого натрия способствуют конденсации сулемы в аэрозоль. Аэрозоль и пары сулемы оседают на аппаратуре и ограждениях. Часть сулемы может восстанавливаться в парообразную ртуть, снова реагирующую с хлором.

Известным подтверждением сказанному могут служить исследования, проведенные в зале электролиза. Воздух протягивался через плотные бумажные фильтры, а также через стеклянную пористую пластинку, чтобы уловить аэрозоли сулемы и каломели. Дальнейшая обработка фильтров дифинилкарбозитом позволила действительно обнаружить сулему. Единичные кристаллы каломели были обнаружены также при микроскопировании фильтров, предварительно обработанных аммиаком; кристаллы каломели под действием аммиака становились черными.

По предварительным данным, у рабочих при медицинском обследовании не обнаружено никаких признаков действия каломели; анализ мочи даже у рабочих со стажем не дал указаний на нарушения почек.

Углубленное обследование состояния здоровья рабочих, производимое в настоящее время, должно выяснить, имеются ли у них заболевания вследствие длительного воздействия солей ртути — сулемы и каломели.

Выводы

1. При наличии в воздухе рабочих помещений одновременного загрязнения различными веществами следует учитывать возможность их химического взаимодействия, в результате которого образуются новые вещества с иными физико-химическими и токсикологическими свойствами.

2. В производстве химически чистых щелочей путем электролиза солей в ваннах с ртутным катодом воздух в помещениях, где постоянно имеется хлор (зал электролиза), загрязнен не парами ртути, как это предполагалось до настоящего времени, а сулемой и каломелью. Физическое состояние этих веществ требует дальнейшего изучения.

3. В соответствии с новыми данными о состоянии воздушной среды производства химически чистых щелочей должны быть внесены изменения в систему профилактических мероприятий. Важнейшие из них сводятся к следующему:

а) заменить материал, применяемый для сооружения стен, потолка и пола, материалом, не сорбирующим ртути, хлора и сулемы; употребляемая в зале электролиза штукатурка, покрытая масляной краской, сорбирует пары ртути и хлор, образуя сулему, а также пары сулемы, которая способна испаряться;

б) оборудовать санпропускник и специальную установку для обезвреживания спецодежды от сулемы;

в) с целью обеспечения производственных помещений надлежащим контролем необходимо разработать методику раздельного количественного определения паров ртути, сулемы и каломели (как в парообразном состоянии, так и в виде аэрозолей);

г) при периодических медицинских осмотрах работающих учесть возможности хронического воздействия солей ртути.

И. В. Ротик

• Г,—Ш.ТГП- 1

Вопросы гигиены труда в производстве инсектицида Д1ДТ

Из кафедры гигиены труда I Московского ордена Ленина медицинского

института1

Мы имели возможность изучить на одном из предприятий Московской области санитарные условия труда при получении ДДТ.

Схема технологического процесса, используемая на данном производстве, включала в себя: а) получение хлоралалкоголята, б) получение чистого хлорале, в) получение ДДТ конденсацией хлораля с хлорбензолом в присутствии олеума. Для получения хлоралалкоголята жидкий хлор барботирует через 94° спирт в четырех последовательно расположенных хлораторах.

Процесс хлорирования спирта протекает по уравнению:

С2Н8ОН + — СН3СНО + 2НС1; СН3СНО + С2Н$ЭН 4 С13 -» ЗНСЦ-+ СС13СН (ОН) ОСаН6 — хлоралалкоголят

Образующаяся в реакции НС1 поступает для поглощения в фаолитовую колонку. При этом часть непоглощенной НС1 и С12 выбрасывается/ из колонки через выхлопную трубу над крышей здания. Хлоралалкоголят расщепляется в реакторе олеумом в присутствии хлорбензола на хлора ль и спирт. В этом же реакторе конденсацией хлораля с хлорбензолом в присутствии олеума получают ДДТ, который в расплавленном виде переводится в промывной аппарат, промывается и сливается в ванну, где, охлаждаясь, кристаллизуется.

Процесс конденсации идет по уравнению:

СС13СНО + 2С6Н5С1 —Н20 + СС13СН (СвН4С1)2 — ДДТ.

Отработанная серная и этилсерная кислоты, проходя через нутч-фильтр, посту-иают в сборники.

Рассмотрим выполняемые на предприятии операции (в их последовательности) с точки зрения гигиены труда.

При операции выпуска хлора из баллона в условиях кажущейся полной герметичности аппаратуры обнаруженные нами концентрации хлора в воздухе превышали предельно допустимые в 2—3 и более раза. Содержание хлора достигало 0,0018—0,0039 мг/л, хлористого водорода 0,0018—0,0096 мг/л. Повидимому, в системе имелись незначительные нарушения герметичности. Можно предположить отдачу хлора стенами и потолком, ранее сорбировавшими хлор в кратковременные периоды утечек газа.

Сама по себе операция хлорирования не сопровождается выделением газов из аппаратуры. Наибольшие обнаруженные нами концентрации С12 (0,038 мг/л) и НС1 (0,036 мг/л), повидимому, связаны с заносом хвостовых газов в рабочее помещение приточным вентиляционным воздухом и с тем, что поглотительная колонка может пропускать газы

1 Производственно-гигиенические исследования на предприятии были выполнены совместно с бригадой Московского областного санитарно-гигиенического института, возглавлявшейся кандидатом биологических наук В. Г. Мацак.