КГ Акулов

ных и более или менее постоянных количествах; удалить ее из угля практически невозможно. Сульфидная сера присутствует в виде посторонней примеси (пирит и маркизит) и ее содержание значительно колеблется. Поэтому сернистость топлива оценивается в основном по содержа­ нию сульфидной серы. Она может быть удалена путем обогащения угля и сепарации. Содержание серы зависит от месторождения. Очень беден ею кузнецкий уголь, наиболее богат,— кизиловский. В табл. 36 приведены данные о выбросе сернистого газа при сжигании угля различных марок.

Т а б л и ц а 36

Содержание сернистого газа в дымовых газах
Вид топлива		S-, %	Выброс	Энергети­	Объем	Концентрация
			SOz, г/кг	ческая цен­		г/м1	%
				ность, кДж	V M !
Кузнецкий		0,4				0,73	0,025
уголь			8	28,9	11,0
Донецкий	тощий
уголь		1,8	36	30,3	11,4	3,16	0,110
Подмосковный			52	13,8	5,0	10,40	0,360
уголь		2,6
Кизиловский			102	24,3	8,8	11,60	0,410
уголь	кашпир-	5,1
Сланцы		3,4	64	6,3	3,0	22,70	0,790
ские

Ьще большее значение, чем для выброса золы, имеет приведенная сернистость, т. е. выброс сернистого газа на единицу условного топлива. Большое значение приведен­ ной сернистости, чем зольности, обусловливается тем, что до настоящего времени во всем мире не располагают экономичным методом удаления из дымовых газов дву­ окиси серы в связи с низкой концентрацией ее. Это вызывает необходимость в практике прибегать иногда к замене сернистого топлива на малосернистое в целях снижения концентраций сернистого газа в городской атмосфере (табл. 37).

Использование, например, электростанцией подмосков­ ного угля вместо кизеловского, рабочая сернистость которого почти в 2 .раза выше, практически не изменит в количественном отношении выброс сернистого газа при сохранении прежней мощности электростанции.

^^•Отработавшие газы автотранспорта. Эти газы содержат большое количество различных химических соединений — продуктов полного и неполного сгорания жидкого топли­ ва. Среди этих соединений особый интерес с гигиениче-

		Т а б л и ц а 37
Приведенная еернистость для некоторых видов топлива
Топливо	S", %	S P
		пр
Кузнецкий уголь	0,4	0,058
Донецкий тощий уголь	1,8	0,25
Подмосковный уголь	2,6	0,79
Кизеловский уголь	5,1	0,88
Сланцы кашпирские	3,4	2,26
Хабаровский	0,2	0,075
Приморский марки Т	0,4	0,07
М азут	2,9	0,31

ской точки зрения представляют окись углерода, окислы азота, углеводороды, альдегиды, сажа, аэрозоль свинца. Следует добавить, что некоторые соединения отработав­ ших газов могут образовывать в атмосфере новые веще­ ства за счет фотохимических реакций. Проблема усугуб­ ляется тем, что газы автотранспорта выбрасываются в приземный слой атмосферы, что затрудняет их рассеива­ ние. Наличие узких улиц и высоких зданий, являющихся преградой для рассеивания, способствует накоплению вредных веществ отработавших газов автотранспорта в городском воздухе в зоне дыхания пешеходов.

Качественный и количественный состав отработавших газов автотранспорта зависит от ряда факторов: типа двигателя (бензиновый, дизельныйгазобаллонный), осо­ бенностей его конструкции/мощности, технического со­ стояния двигателя, качества применяемого топлива, режи­ ма работы. В СССР основная часть автотранспорта работала на бензиновом топливе, значительно меньше было машин с дизельными двигателями (около 2%) и еще меньше — с газобаллонными. В настоящее время идет интенсивная дизелизация транспорта, что повышает его значение в загрязнении атмосферы городов.

Имеется разница в содержании токсических веществ в отработавших газах у дизельных и карбюраторных (бензи­ новых) двигателей. Если содержание сажи в газах от машин с дизельным двигателем примерно в 20 раз выше, чем в таковых с бензиновым двигателем, то последние характеризуются примерно такой же пропорцией в содер­ жании окиси углерода. Качественный состав отработав­ ших газов от машин с дизельными и бензиновыми двигате­ лями приведен в табл. 38.

При сравнительных испытаниях одинаковых по техни­ ческой характеристике бензинового и газобаллонного дви* гателей были показаны значительные преимущества пос­ леднего с точки зрения загрязнения воздуха, так как в отработавших газах газобаллонного двигателя обнаружено

Т а б л и ц а	38
Сравнительный состав отработавших газов у машин с дизельными	и

бензиновыми двигателями

Содержание, об. %

Компонент	карбюраторные	дизельные двига­
	двигатели	тели
Окись углерода	5.0— 10,0	0,01— 0,5
Окислы азота	0 ,0 — 0,8	0,0002 — 0,5
Углеводороды	0 ,2 — 3,0	0,009— 0,5
Альдегиды	0 ,0 — 0,2	0,001— 0,009
Сажа	0,0—0,04 мг/м3	0,01 — 1,1 г/м 3
Бенз(а)пирен	10.0 — 20 мкг/м 3	До 10 мкг/м3

значительно более низкое содержание окиси углерода и углеводородов.

Большое значение имеет зависимость состава отрабо­ тавших газов от различных режимов работы мотора. По выбросу окиси углерода наименее благоприятны холостой ход и торможение. При скорости 50— 70 км/ч происходит наименьшее выделение окиси углерода. Значительное вли­ яние на содержание ее в отработавших газах оказывает техническое состояние системы питания двигателя. Если в отработавших газах от бензинового двигателя с техниче­ ски исправным и отрегулированным карбюратором содер­ жание окиси углерода на отдельных режимах работы не превышает 0,5%, то при неисправном оно может достигать Ю— 12%. Обнаруживаемые на улицах городов концентра­ ции составных компонентов отработавших газов в боль­ шой степени зависят от интенсивности движения автотран­ спорта, ширины улицы и ее рельефа (табл. 39).

Т а б л и ц а 39 Загрязнение воздуха на улицах с разной интенсивностью движения

	транспорта
	Число машин в час		Концентрация,	мг/м1
		СО	углеводо­	n o 2	акролеин
			роды
	До 1000	10,6	1,62	0,036	_
	1000— 3000	13,2	2,07	0,114	0,025
	3000 и более	15,6	2,41	0,120	0,04

При одинаковой интенсивности движения автотран­ спорта на широких улицах концентрации вредных веществ в атмосфере примерно на 30% ниже, чем на узких улицах. Особенно заметно влияние ширины улицы при интенсив­ ном движении автотранспорта. Рельеф улицы имеет значе­ ние не только для процесса проветривания, но и в связи с необходимостью изменять режим работы двигателя. Этим

объясняются высокие концентрации вредных веществ в атмосфере улиц, имеющих большую разницу отметок даже при относительно небольшой интенсивности движе­ ния автотранспорта.

Особое место в загрязнении атмосферного воздуха отработавшими газами автотранспорта занимают полициклические углеводороды, среди которых обнаруживается канцерогенный бенз(а)пирен. Исследования показали, что количество канцерогенных углеводородов в отработавших газах существенно зависит от состояния и режима работы двигателя, в частности, для дизельных двигателей количе­ ство выбрасываемого бенз(а)пирена прямо зависит от величины нагрузки. Наибольшее количество бенз(а)пирена выделяется при переменных режимах работы, т. е. запу­ сках и остановках двигателя. Эти данные согласуются с результатами изучения загрязнения воздуха, согласно которым наибольшее количество в нем бенз(а)пирена обнаруживается на перекрестках у светофоров.

Как известно, этилированный бензин содержит тетра­ этилсвинец как антидетонатор. Тетраэтилсвинец сжигает­ ся в двигателе, образуя неорганические соединения, кото­ рые поступают с отработавшими газами в воздух. Экспе­ риментами установлено, что при сжигании 1 кг этилиро­ ванного бензина автомобилем ГАЗ-51 выбрасывалось на холостом ходу 0,3 г свинца, при скорости 15 км/ч — 0,87 г, 40 км/ч — 0,9 г.

Черная металлургия. Одна из ведущих и определяющих экономический потенциал страны отраслей промышленно­ сти, претерпевшая особое влияние научно-технического прогресса. В нашей стране созданы уникальные по мощно­ сти металлургические комбинаты с автоматическим регу­ лированием производственных процессов и качества про­ дукции. В двенадцатой пятилетке планируется коренное техническое перевооружение предприятий этой отрасли: исключение доменного производства, замена мартенов конверторами и электросталеплавильными печами и т. д.

Современное предприятие черной металлургии пред­ ставляет собой сложный комплекс технологически связан­ ных производств как по получению металла, так и по переработке отходов. Все это создает реальные предпо­ сылки для решения вопросов оздоровления воздушного бассейна в районах размещения предприятий черной ме­ таллургии.

Основой металлургического цикла является доменное, сталеплавильное и прокатное производство. К этому следует добавить горнорудные цехи, добывающие ж елез­ ную руду, агломерационные фабрики, спекающие рудную мелочь для повышения эффективности доменного произ­ водства, коксохимические заводы, производящие кокс для

доменного процесса, химические заводы, осуществля­ ющие переработку отходов (например, азотнотуковые), метизные заводы и т. д. Современный металлургический комбинат может явиться источником многочисленных и разнообразных загрязнений атмосферы. Однако наиболее важными с гигиенической точки зрения являются выбро­ сы сернистого газа, пыли и окиси углерода, а при наличии коксохимического производства к этому добавляются фенолы и бенз(а)пирен. Опыт внедрения различных оздо­ ровительных мероприятий свидетельствует о том, что может быть достигнуто существенное снижение выброса пыли и сернистого газа, но еще высоким остается выброс окиси углерода. Разработаны технические решения, кото­ рые используются на практике для сокращения выбросов коксохимического производства. Среди них наиболее эф ­ фективными являются бездымная загрузка коксовых ба­ тарей и сухое тушение кокса.

Нефтеперерабатывающие и нефтехимические предпри­ ятия. Вопросы охраны атмосферного воздуха в районах размещения этих предприятий очень актуальны в связи с чрезвычайно высокими темпами развития этих отраслей промышленности. Нефтеперерабатывающие предприятия служат в основном для получения различных видов моторных топлив и масел. На современных нефтеперера­ батывающих заводах, кроме того, имеются установки для химической переработки нефтепродуктов с получением таких важных для народного хозяйства продуктов, как жирные кислоты, синтетические масла, деэмульгаторы, присадки и пр. Сырьем для синтеза являются попутный и природный газ, а также отходы нефтепереработки.

Основные загрязнители атмосферного воздуха при переработке нефти — сероводород, предельные и непре­ дельные углеводороды, сернистый газ и окись углерода. Основной причиной загрязнения атмосферы, как правило, является недостаточная герметизация технологического оборудования и резервуаров сырой нефти.

К указанному загрязнению добавляются выбросы ис­ ходных, промежуточных, конечных и побочных продук­ тов нефтехимических предприятий. Значительному загряз­ нению атмосферы способствует размещение технологиче­ ской аппаратуры на открытых площадках, высокие темпе­ ратуры и давление, при которых протекает большинство технологических процессов.

Для характеристики примерного загрязнения атмосфе­ ры выбросами нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ) разной мощности и состава приводим данные по трем предприятиям: Н П З № 1, в составе которого имелось топливное и масляное производство; НПЗ № 2, имевший в дополнение производство синтетических жирных кислот и

присадок;	НП З № 3 — лишь топливный блок. Мощность
Н П З № 1	принята за 100% (табл. 40).
	Т а б л и ц а 40

Загрязнение воздуха промышленных площадок нефтеперерабатывающих заводов (мг/м3)

	Вещество	НПЗ и их мощность, %
		№ 1— 100	№ 2—86	№ 3—57
	Углеводороды (сумма)	31,0	27,4	15,0
	Непредельные углеводороды	10,6	11,9	9,4
	Сероводород	0,057	0,03	0,011
	Сернистый газ	0,79	0,67	0,055
	Окись углерода	11,3	19,0	5,0
	Фенол	0,24	0,45	_
	Бензол	0,03	0,05	_
	Синтетические жирные
	кислоты	—	2,3

Как видно из табл. 40, характер и степень загрязнения зависят как от мощности, так и от особенностей техноло­ гии предприятий этой отрасли промышленности.

Предприятия стройматериалов. Эти предприятия объ­ единяют ряд производств: цемента, огнеупоров, гипса, асбеста, асфальта, железобетона, кирпича, стекловолокна, деревообработки, керамзитового гравия и др. Несмотря на разнообразие, они обладают рядом общих особенностей, имеющих большое гигиеническое значение:

1) сырьем для этих производств служат сыпучие при­ родные материалы. Их доставка, хранение, использование связаны с загрязнением атмосферы пылью различного состава. Количество выбросов определяется уровнем ор­ ганизации производства;

2) большие объемы сырья и конечной продукции тре­ буют транспортных перевозок. В связи с этим в дополне­ ние к основным выбросам необходимо учитывать выбросы

транспортных	средств;
3) сырье этих производств, как		правило, подвергает­
ся сушке и	обжигу, что требует	сжигания топлива.

Это также необходимо учитывать в суммарных выбро­ сах;

4) природные материалы всегда содержат примеси (фтор, мышьяк, свинец, ртуть и др.), которые при сушке и обжиге переходят в состав выбросов. Учитывая огромные объемы перерабатываемого сырья, примеси могут играть определенную роль, несмотря на присутствие их в сырье в небольших количествах. Так, при обжиге известняка в количестве 1000 т/сут суммарные выбросы составят:

Элемент	Содержание, %	Выброс, кг/сут
F	0,07	700
As	0,0001	1
Pb	0,0015	Ю
Hg	0,000007	70

В связи с различным содержанием двуокиси кремния в природном сырье при оценке степени загрязнения атмос­ феры необходимо использовать дифференцированные

ПДК для пылей с разным содержанием S i0 2.

Особенно неблагоприятны в гигиеническом отношении асфальтобетонные заводы. Готовая продукция их должна использоваться в горячем виде, что требует размещения предприятий этого типа вблизи мест использования про­ дукции, т. е. часто внутри городской застройки.

Опыт последних лет свидетельствует, что новые схемы технологических процессов асфальтобетонных заводов с оборудованием их очистными сооружениями может суще­ ственно снизить неблагоприятное влияние выбросов этой отрасли промышленности на окружающую среду.

Санитарный врач должен хорошо знать источники загрязнения атмосферного воздуха обслуживаемой терри­ тории для гигиенической оценки санитарной ситуации, загрязнения атмосферы по ведущим загрязнителям, а также перспектив оздоровительных мероприятий.

Глава 17

# у ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

^НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ

№	Издавна	считалось,			что загрязненный				атмосферный
•^ в о зд у х вреден			для	здоровья.			Однако	долгое время под-
отверждения		это не		получало.			1 декабря 1930 г. в долине
	р. Маас (Бельгия) установилась антициклоническая погода
	с температурной инверсией, сопровождающаяся накопле­
	нием промышленных выбросов в приземном слое атмосфе­
	ры. К 3-му дню такой погоды появились случаи массового
	заболевания населения со смертельными исходами, что
	продолжалось		3 дня.		На	6-й	день	погода	изменилась,
	подул ветер, прекратилась обращаемость населения за
	врачебной помощью. Так как за несколько дней переболе­
	ло несколько сотен человек с 60 случаями смертельных
	исходов сверх обычного уровня, для выяснения причин
	случившегося была создана специальная комиссия. Она
	пришла к выводу, что причиной повышения заболеваемо­
	сти и смертности явилось загрязнение атмосферы за счет
	выбросов промышленных предприятий, уровни которого
	возросли с неблагоприятными метеорологическими усло­
	виями. Это	был первый				случай, свидетельствовавший о

том, что загрязнение атмосферного воздуха в городах с развитым промышленным производством достигло преде­ ла, превышение которого оказывает вредное влияние на здоровье населения.

За прошедшие после этого годы накопилось много данных о вредном влиянии загрязненного атмосферного воздуха, расширились представления о проявлениях вред­ ного или неблагоприятного действия различных атмосфер­ ных загрязнений, появились данные о количественных зависимостях проявления неблагоприятного действия на здоровье населения отдельных загрязнителей атмосферы и их комбинаций.

Все описанные случаи вредного действия атмосферных загрязнений на здоровье по времени проявления эффекта можно jaqfTfiTTH-ri. «а—дво основные—группы: JJ_ острое действие, когда эффект наступает непосредственно за периодом повышения концентраций; 2) хроническое дей­ ствие, являющееся результатом длительного резорбтивно­ го влияния атмосферных загрязнений и выявляемое как

эффект за какой-то период, необходимый для его прояв­ ления.

Последствия токсических		туманов
Место		Дата
Маас (Бельгия)	Декабрь	1930 г.
Донора (США)	Октябрь	1948 г.

Лондон (Велико­ Декабрь 1952 г. британия) Январь 1955 г.

Январь 1956 г. Декабрь 1956 г. Декабрь 1957 г. Январь 1959 г.

Декабрь 1962 г. Нью-Йорк (США Ноябрь 1953 г.

	Ноябрь	1962 г.
	Декабрь	1962 г.
Детройт (США)	Ноябрь	1966 г.
	Сентябрь 1952 г.
Осака (Япония)	Декабрь	1962 г.
Роттердам (Ни­	Январь,	февраль
дерланды)	1959 г.
СССР	Декабрь	1962 г.
	Не указана

Число смертельных исходов

63

20

3900

240

1000

400

800

200

850 Отмечены во всех возрастных группах Отмечены в стар­ ших возрастных группах То же

Отмечены у детей 60 Не сообщалось

Не сообщалось Не отмечались

Т а б л и ц а 41

Обращаемость

Несколько сотен ч е л о ^ , век 43% насе-ц ^

ления, иj ' \ них 10% a , V ’ тяжелом ,: «•., состоянии V Отмечена

»

»

»

»

»

»

»

»

18 20 22 24 26 28 30 2 4 8 10 12 М 16 18 20

Ноябрь

Декабрь

Рис. 38. Динамика заболеваемости (1), смертельных исходов (2) и загрязнения атмосферного воздуха дымом (3) и сернистым газом (4) в период токсиче­ ского тумана в Лондоне в 1957 г.

Вертикальными линиями ограничен период температурной инверсии.

Типичными примерами острого действия атмосферных загрязнений являются случаи токсических туманов, на­ блюдавшиеся в различных странах и на разных континен­ тах. Некоторые характеристики описанных случаев токси­ ческих туманов приведены в табл. 41. Все случаи токсиче­ ских туманов объединяют некоторые общие черты: они наблюдались в периоды неблагоприятных метеорологиче­ ских условий, сопровождающиеся резким подъемом кон­ центраций в атмосферном воздухе сернисхлга—газа и взвешенных, кешестн. Первые смертельные исходы насту­ пали к 3-му дню тумана и прекращались при улучшении метеорологических условий. Заболеваемость (обраща­ емость в больницы за медицинской помощью) возрастала также к 3-му дню тумана и продолжалась некоторое время после его прекращения (рис. 38). Страдали в основном

дети в возрасте до 1 года и лица старше 55 лет. Особенно часто заболевали те, кто страдал каким-либо легочным или сердечно-сосудистым заболеванием. Непосредствен­ ной причиной смерти являлась сердечно-сосудистая недо­ статочность. При вскрытии умерших в периоды токсиче­ ских туманов были отмечены лишь явления раздражения дыхательных путей.

В периоды токсических туманов был измерен уровень загрязнения атмосферного воздуха сернистым газом и взвешенными веществами (или дымом). И отмечено повы­ шение концентрации этих загрязнителей атмосферы, одна­ ко не до уровней, которые оцениваются как смертельные или вызывающие серьезную интоксикацию. Так, напри­ мер, в период различных токсических туманов в Лондоне концентрации составляли для двуокиси серы 0,8—4 мг/м3,

ды м а— 1,2— 4 мг/м3 (среднесуточный										максимум).
											Т а б л и ц а			42
Характеристика				токсических			туманов	Лондона		в	1952— 1962 гг.		и	их
последствий													____
Показатель						Декабрь	Январь Декабрь Декабрь Декабрь					Январь	Январ
						1952 г.	1956 г.	1962 г.	1957 г.		1956 г.	1955 г.	1959
Длительность					пе­
риода	неблагоприят­					5	5	5		5	10	И		5
ных условий, дни
Число		дней		с мак­
симальным			загрязне­			2	2	1		1	5	4		1
нием				SO2,
Уровень
предшествующий					ту­	0,5	0,3	0,4	0,3		0,3	0,3		0,3
ману, мг/м3
Максимальный						4	1,5	3,3		1,6		1,2		0,8
уровень SO2, мг/м3											1,1
Уровень			ды м а1,
предшествующий					ту­	0,4	0,5	0,2	0,4		0,4	0,5		0,4
ману, мг/м3
Максимальный
уровень	дыма,			мг/м3		4	3,25	2		2,3	1,2	1,75		1,2
Смертность					в	300	330	310	300		270
обычных условиях					по­							320		325
Число		дней		с
вышенной			смертно­			18		13		10	6
стью							10					6		6
Число			смертель­
ных исходов в период						3900		850	800		400	240
туманов							1000							200
Максимальная
дневная		смертность,						170		170	140	125		120
% к обычной				превы­		300	150
Кратность
шения	смертности в
период	тумана				над	13	3	2,7		2,7		0,75		0,6
обычной											1,5

1 Концентрации дыма включают сумму взвешенных веществ и сажу.