Фетт В. Атмосферная пыль

Подождите немного. Документ загружается.

MONOGRAPHIEN

DER EXPERIMENTELLEN UND THEORETISCHEN PHYSIK

HERAUSGEGEBEN VON FRANZ X. EDER

DER ATMOSPHARISCHE STAUB

von

WALTER FETT

VEB DEUTSCHER VERLAG DER WISSENSCHAFTEN

Berlin 1958

В. ФЕТТ

АТМОСФЕРНАЯ

ПЫЛЬ

Перевод с немецкого

А. К. Фадеевой и Н. П. Фадеева

Под редакцией и с предисловием

академика АН ЭССР

проф. Н. М. Томсона

И 3 Д А Т Е Л

ИНОСТРАННОЙ

Москва,

ь с т в о

ЛИТЕРАТУРЫ

1961

АННОТАЦИЯ

В книге рассматривается комплекс проблем, связан-

ных с загрязнением воздуха пылью. Наиболее подробно

изложены вопросы, касающиеся основных свойств пыли,

ее происхождения, распределения в атмосфере и т. д.,

имеющие большое практическое значение для оздоровле-

ния воздуха промышленных городов и производствен-

ных помещений, а также для обороны (радиоактивная

пыль).

Книга предназначена для врачей-гигиенистов, мете-

орологов, геофизиков, геологов, инженеров.

ПРЕДИСЛОВИЕ

К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ

Основное достоинство предлагаемой советскому чи-

тателю монографии В. Фетта заключается в комплекс-

ном рассмотрении проблемы атмосферной пыли. Автор

излагает эту проблему с точки зрения физики и химии,

метеорологии и геологии, производства и городского

строительства, гигиены и т. д., что позволяет предста-

вителям разных специальностей получить о ней полное

представление.

Главное внимание автор уделяет обычной пыли, ви-

димой в микроскоп, и мало касается аэрозолей коллоид-

ной степени дисперсности (ядер конденсации). Тем не

менее он останавливается также на ряде методов, при-

меняемых преимущественно для прямого или косвенного

определения таких аэрозолей.

Сложность проблемы пыли определяется тем, что

размеры, химический состав и физические свойства ее

частиц крайне разнообразны. Отсюда вытекает слож-

ность и многообразие методов исследования, к которым

относятся: 1) аспирационный метод определения количе-

ства витающей пыли (в мг/м

)\ 2) седиментационный

метод определения количества оседающей пыли (в г/ж

);

3) подсчет частиц пыли в единице объема. Потребность

в трех различных методах объясняется тем, что каждый

из них применим лишь к определенным группам дис-

персности. Автор уделяет основное внимание методам

подсчета частиц и не дает ясной оценки аспирационным

методам, которые применимы лишь к частицам, размеры

которых лежат в узких пределах от 1 до 10 jx. При аспи-

рации пылинки размером менее 1 |я свободно проходят

через все фильтры — вату, фильтровальную бумагу и

циклоны, а частицы пыли размером более 10 р, попадают

Предисловие к русскому изданию

на фильтр в меньшей степени из-за воздушной сепара-

ции пыли при всасывании. Этот метод определения за-

пыленности отличается внутренним противоречием: с ги-

гиенической точки зрения наибольшее значение имеют

тонкие фракции пыли, но они почти не отражаются на

весе пыли; значение же крупных пылинок свыше 5 ц

в диаметре, в основном определяющих вес пыли, крайне

мало, так как они не могут проникнуть в легкие. По весу

частицы размером до 5 составляют только 7% всей

витающей в воздухе пыли; остальные 93% веса прихо-

дятся на частицы, размером более 5 которые задержи-

ваются в верхних дыхательных путях. Но число ча-

стиц размером до 5 ц составляет 95% всего числа

пылинок.

Автор не дает критической оценки различным мето-

дикам. Между тем вата и бумага, применяемые в каче-

стве фильтров, являются источниками дополнительных

ошибок, так как при доведении ваты до постоянного веса

при температуре 105° физико-химические свойства ее не-

обратимо изменяются. Уже при 60° начинается процесс

сухой перегонки ваты, которая частично разлагается

с выделением газообразных веществ, что приводит

к уменьшению веса фильтра; поэтому иногда, несмотря

на видимое почернение ваты от собранной пыли, вес ее

вместе с пылью оказывается меньше, чем до осаждения

пыли. Улавливание пыли в циклоны основано на строгих

законах аэродинамики и поэтому при постоянной ско-

рости просасывания и при одинаковых форме и разме-

рах циклонов результаты получаются всегда одина-

ковыми. Циклоны должны быть предварительно ис-

пытаны на задерживающую способность, и лишь те из

них, эффективность которых составляет не менее 96%,

можно считать пригодными. В последнее время в упо-

требление входят фильтры из гидрофобного синтетиче-

ского волокна, обладающие способностью улавливать и

субмикроскопическую пыль с эффективностью до 99%.

Вредное влияние, оказываемое пылью на здоровье

человека, наиболее отчетливо проявляется в промышлен-

ных городах. К сожалению, автор настоящей моногра-

фии ограничивается изложением теоретического мате-

риала и не поднимает вопроса о ликвидации источников

7 Предисловие к русскому изданию

образования пыли. В городах пыль состоит главным об-

разом из летучей золы. Специфические производственные

отходы имеют во многих случаях чисто местное значе-

ние, оказывая воздействие лишь на ограниченной терри-

тории, прилегающей к источнику рассеивания. В круп-

ных городах почвенная пыль благодаря асфальтирова-

нию проездов и озеленению свободных территорий почти

отсутствует. Регулярная уборка улиц предупреждает по-

вторное поднятие в воздух осевшей на землю пыли.

Касаясь органической пыли, автор рассматривает

цветочную пыльцу и микроорганизмы. Однако в городах

преобладающее значение приобретают продукты непол-

ного сгорания топлива. Городская пыль содержит около

35% органических веществ^ состоящих из сажи и смол,

а иногда также некоторые вредные микроэлементы, на-

пример тяжелые металлы, которые проникают в "био-

сферу [1—5].

Следует отметить, что рассматривая вредное действие

пыли на человека, автор совершенно упускает из виду

такой важный вопрос как значение кислотно-щелочной

реакции. Щелочная пыль и кислые газы оказывают, мо-

жет быть, наиболее вредное действие на органы дыха-

ния. Изменение реакции вызывает замедление (вплоть

до прекращения) движения ресничек мерцательного эпи-

телия. Нарушение защитной функции мерцательного

эпителия приводит к задержке в легких слизи с осев-

шими на ней загрязнениями, что усиливает раздражаю-

щее действие пыли и нередко приводит к хроническим

бронхитам. При длительном и постоянном пребывании

человека в зоне загрязнения мерцательный эпителий ча-

стично погибает и на наиболее раздражаемых участках

заменяется плоским эпителием (метаплазия). Атрофия,

метаплазия, фиброз и дегенеративные изменения слизи-

стых могут служить морфологической основой для раз-

вития новообразований, иногда возникающих под влия-

нием раздражающего действия продуктов неполного

сгорания топлива и табака, содержащих тяжелые аро-

матические углеводороды [8—10].

Продукты неполного сгорания заслуживают особого

внимания:^ состав смолистых веществ продуктов"не^

полного сгорания входит 3,4-бензпирен, обладающий"

Предисловие к русскому изданию

раздражающими и канцерогенными свойствами

[11

—13].

Наличие бензпирена в выделенных из загрязненного воз-

духа смолистых веществах было доказано в 1948 г. ме-

тодом хроматографии и флуоресцентного спектрального

анализа [14—15]. Дальнейшие исследования показали,

что продукты^ неполного сгорания, содержащие бензпи-

рен, проникают во внутреннюю среду организма не

только ""через органы дыхания; растворяясь в кожном

сале и адсорбируясь на одежде и белье, они проникают

в организм через кожные покровы.

Борьба против загрязнения воздуха продуктами не-

полного сгорания топлива заключается вовсе не в уста-

новке фильтров или уловителей или в выработке пре-

дельно допустимых норм загрязнения; необходимо

исключить неполное сгорание путем усовершенствования

технологии сжигания и путем теплофикации городов,

причем теплоэлектроцентрали следует располагать на

таком расстоянии от города, чтобы отработанные газы

не могли его достигнуть. Нужно стремиться к полной

теплофикации городов, что позволило бы закрыть все

городские котельные установки.

Автор касается также роли ветра в рассеивании пыли.

Однако в условиях города необходимо учитывать неко-

торые особые условия. В городе в узких проходах могут

создаваться сильные сквозняки, а в ветровой тени за до-

мами — вихревые зоны; в этих зонах сила ветра значи-

тельно ослабляется и его направление меняется, что

способствует более интенсивному оседанию пыли [16—17].

Особенность советской гигиены состоит в том, что

у нас оздоровительные мероприятия планируются на

основании тщательного изучения влияния пыли на фи-

зиологические функции и заболеваемость. Автор, рас-

сматривая влияние пыли на человека,останивливается в

OCHOIBHOM на содержании ее в легких. Но гораздо более

ценные результаты получаются при использовании фи-

зиологических тестов по определению функциональной

способности сердечно-сосудистой, дыхательной и нерв-

ной систем и некоторых показателей обмена веществ.

Дополнительная нагрузка на организм в виде загрязне-

ния воздуха ослабляет защитные силы организма и по-

этому в местностях, воздух над которыми сильно загряз-

Предисловие к русскому изданию

нен, можно ожидать повышения заболеваемости; в осо-

бенности это относится к болезням дыхательной и

сердечно-сосудистой систем, принимающих на себя наи-

большую дополнительную нагрузку. Изучение заболевае-

мости в таких местностях действительно показало зна-

чительное увеличение ее (до полутора раз).

Проводимые в СССР оздоровительные мероприятия

в отношении обезвреживания производственных отходов

и предупреждения загрязнения ими внешней среды при-

вели к заметному снижению общей заболеваемости и

смертности населения, достигшей самого низкого уровня

в мире.

В результате рационализации технологии производ-

ства, установки фильтров и правильной планировки но-

вого строительства оздоровление воздуха городов до-

стигло заметных успехов. При строительстве новых пред-

приятий учитывается их расположение по отношению

« жилым районам, господствующие ветры, рельеф и

другие естественные условия, что позволяет предупре-

дить загрязнение воздуха в новых городах.

Принципиально важное значение имеет установление

предельно допустимых уровней загрязнений воздуха как

для цехов, так и для санитарно-защитной зоны между

предприятием и жилым районом [18].

У нас проводится систематическая и планомерная

борьба за улучшение условий труда в пыльных профес-

сиях, в особенности в шахтах; герметизация, применение

в горных выработках бурения с промывкой, использова-

ние смачивающих добавок, орошение забоев при взрыв-

ных работах и погрузке, правильное устройство венти-

ляции привели к значительному ослаблению вредного

действия пыли в шахтах. Систематические медицинские

осмотры, дополнительные отпуска, сокращение рабочего

дня и использование новейшей техники позволили сни-

зить опасность пневмокониозов и силикоза.

Мнение, существовавшее до последнего времени

в США, согласно которому вдыхание алюминиевой

пудры служит одним из способов предотвращения

силикоза, совершенно ошибочно, и автор с полным осно-

ванием выражает сомнение в его правильности. Но ни-

Предисловие к русскому изданию

как нельзя согласиться с мыслью, допускаемой автором,

о полезности цементной пыли при туберкулезе. Хотя

автор обосновывает эту мысль данными медицинской

статистики, следует думать, что небольшое число тубер-

кулезных больных на цементном производстве объяс-

няется, по-видимому, просто тем, что туберкулезные

больные не идут на пыльное производство.

В последнее время все большее значение приобретает

вопрос о содержании в пыли радиоактивных веществ.

Автор уделяет ему некоторое внимание, но для ясного

представления о роли радиоактивных веществ необхо-

димо добавить, что в естественных условиях происходит

непрерывный обмен радиоактивными веществами между

атмосферой и Землей. Из атмосферы оседают радио-

активные вещества, образовавшиеся под влиянием кос-

мических лучей, а с поверхности Земли поднимаются

в воздух радон и продукты его распада, а также радио-

активные вещества, содержащиеся в пыли, поднимаемой

в воздух ветром. Количество радиоактивных веществ,

участвующих в непрерывном обмене между атмосферой

и Землей, оценивается различными авторами в пределах

100—200 т в сутки. В процессе этого круговорота про-

исходит перераспределение радиоактивных веществ под

влиянием метеорологических факторов, рельефа и ланд-

шафта; в ветровой тени в долинах и за домами во дво-

рах оседает особенно большое количество пыли. В есте-

ственном круговороте происходят преимущественно про-

цессы рассеивания, приводящие к более равномерному

распределению, а иногда, наоборот, к накапливанию

радиоактивных веществ.

Специального внимания требуют процессы искус-

ственного рассеивания радиоактивных веществ, образо-

вавшихся в результате испытательных взрывов и про-

цессы местного рассеивания при мирном использовании

атомной энергии.

Радиоактивные вещества оказывают вредное влияние

не только в момент непосредственного контакта с ними.

Они, кроме того, вызывают вредные мутации, передаю-

щиеся по наследству последующим поколениям; поэтому

совершенно необходимо изучать содержание этих ве-

ществ в пыли любого происхождения.

11 Предисловие к русскому изданию

В монографии В. Фетта всесторонний охват проблемы

пыли привел к краткости изложения; особенно это ка-

сается раздела, посвященного охране здоровья населе-

ния. Советская литература с ее характерным комплекс-

ным охватом всей проблемы, включающим не только

изучение внешней среды, но и исследование влияния ее

на организм и проведение в жизнь оздоровительных

мероприятий, мало использована автором.

Автор не всегда пользуется достаточно современными

данными и многие сведения излагает без достаточно

критического подхода к ним. В частности, это относится

к разделам, посвященным космической пыли, электриче-

ским свойствам, фотофорезу, распределению частиц по

дисперсности, значению пыли в геологии и т. д. Тем не

менее эта монография, хотя она и не претендует на де-

тальное рассмотрение каждой проблемы в отдельности,

помогает учесть многосторонние свойства атмосферной

пыли и ее значение и тем самым будет, несомненно, по-

лезна советскому читателю.

ЛИТЕРАТУРА

1. Томсон Н. М„ Влияние промышленного загрязнения атмосферы

свинцом на подопытных животных, Тр. сессия АН ЭССР (1947).

2. Томсон Н. М., Микроэлементы как биологическая проблема, Тр.

сессия АН ЭССР (1948).

3. Томсон Н. М., Содержание металлов в атмосферной пыли и их

влияние на животный организм, Гигиена и санитария, № 10

(1948).

4. Хачатрян М. К-, Накопление свинца в организме подопытных

животных, Гигиена и санитария, № 1 (1955).

5. Томсон Н. М., Микроэлементы как медицинская, биологическая

и гигиеническая проблема, Вестн. АМН СССР, № 5 (1950).

6. «Вопросы гигиены атмосферного воздуха», Сб. ИРГ, Ленинград,

1959.

7. Томсон Н. М., Кислотно-щелочная реакция загрязнений воздуха,

Врачебное дело (1957, приложение).

8. Шмагина. А. П., Мерцательное движение, Медгиз, 1948.

9. Томсон Н. М., Загрязнение воздуха продуктами неполного сго-

рания и их гигиеническое значение, Гигиена и санитария,

№ 2 (1950).