WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 |
ХИМИЯ ХИМИЯ ЭКОЛОГО-ХИМИЧЕСКИЕ И АНАЛИТИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЗАКРЫТОГО ПОМЕЩЕНИЯ Г. К. БУДНИКОВ Казанский государственный университет ВВЕДЕНИЕ ECOLOGICAL, CHEMICAL, Качество воздушной среды определяется степенью ее загрязненности посторонними химическими вещестAND ANALYTICAL PROBLEMS вами. Эти вещества поступают в воздушную среду в OF CLOSED SPACES результате работы промышленных предприятий, транспорта и из других источников, а затем через вентиляциH. C. BUDNIKOV онные системы зданий попадают внутрь жилых помещений. Здесь они смешиваются и вступают в реакции с We address the factors which affect the quality веществами, образующимися в процессе жизнедеятельof air in a closed space, from the standpoint of ности организма человека, работы бытовых приборов, ecological and analytical chemistry. Imporвыделений из различных предметов, мебели, ковров. В итоге качество воздушной среды жилых помещений tance of ecological and chemical examination может оказаться значительно хуже, чем городского атof closed spaces is pointed out.

мосферного воздуха. Эти проблемы можно перенести на любой замкнутый объем помещения.

Обсуждены факторы, определяющие качеИсследования показали, что человек до 95% всего ство воздушной среды в закрытом помещевремени пребывает в закрытом помещении: место рании с позиций экологической и аналитичесботы, транспорт, квартира, место отдыха или досуга.

кой химии. Обращено внимание на необхо- Более или менее продвинутой областью является контроль за воздухом рабочей зоны на промпредприятии димость эколого-химической экспертизы (за нормативными показателями качества воздушной замкнутых объемов помещений.

среды в цехах, шахтах следят соответствующие санитарные службы). Что касается эколого-химических проблем воздушной среды квартиры, офиса и других закрытых помещений, то внимание к ним проявилось в 70-е годы во время энергетического кризиса. В то время для обогрева жилища использовали далеко не чистые в экологическом отношении энергоносители, и при неблагоприятных метеорологических условиях качество воздушной среды как в атмосфере города, так и в закрытом помещении порой было ниже допустимых норм.

Как правило, в воздухе жилых и производственных помещений постоянно присутствует бытовая пыль, оксиды углерода, азота и серы, озон, радон, компоненты табачного дыма, десятки различных летучих органических соединений (ЛОС), микроорганизмы. Причем эти загрязнители в результате различных химических реакwww.issep.rssi.ru ций, происходящих в воздухе помещений, могут превращаться в более токсичные, что в итоге приводит к БУДНИКОВ Г.К. ЭКОЛОГО-ХИМИЧЕСКИЕ И АНАЛИТИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЗАКРЫТОГО ПОМЕЩЕНИЯ Будников Г.К., © ХИМИЯ неконтролируемому ухудшению самочувствия людей и тучие соединения, которые мигрируют из стройматеповышает степень риска возникновения различных за- риалов после их изготовления в воздушную среду. В пеболеваний. Комплекс факторов, связанных с высокой речень ЛОС входят соединения фосфора, серы, фтора, загрязненностью воздуха помещений и вследствие это- фенол, стирол, толуол, органические кислоты, ксилолы, го с жалобами населения, получил название “синдром формальдегид, ацетон, аммиак. Номенклатура стройбольных зданий”. материалов, изготовленных на основе полимеров или с их применением, содержит в настоящее время около ИСТОЧНИКИ И ПРИРОДА ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ 100 наименований. Конечно, материалы на основе полимеров имеют высокие технологические качества и ВОЗДУХА ЗАКРЫТОГО ПОМЕЩЕНИЯ потребительские характеристики. Тем не менее они явСуществует множество источников загрязнения возляются источником миграции токсикантов в воздушную душной среды в замкнутом объеме помещения. К оссреду. Так, поливинилхлоридные материалы (панели, новным относятся строительно-отделочные материалы пленки, покрытия для пола) выделяют в воздух бензол, (табл. 1), внутренняя обстановка помещения (предметы толуол, этилбензол, ксилол, циклогексан, бутанол.

быта, приборы, мебель, ковры), высокотемпературные Особенно сильно загрязняют воздушную среду источники, жизнедеятельность организма человека.

древесно-волокнистые плиты, изготовленные с испольНаибольшую опасность представляют строительзованием фенолформальдегидных и мочевиноформально-отделочные материалы, особенно на полимерной дегидных смол. Из таких плит происходит миграция основе. Дело в том, что при создании по современным фенола, формальдегида, аммиака. Ковровые покрытия технологиям строительных материалов и конструкций выделяют стирол, ацетофенон, сернистый ангидрид.

на их основе используют в качестве добавок отходы и Из материалов, изготовленных на основе стеклопласшлаки химической и металлургической промышлентиков, происходит эмиссия ацетона, метакриловой ности. При этом решаются проблемы удешевления кислоты, толуола, бутанола, формальдегида, фенола, этих материалов, то есть экономические, повышения стирола. Лакокрасочные покрытия являются источниих прочности и, что не менее важно, сокращается объком целого букета ароматов, связанных с ЛОС, относяем отходов, загрязняющих окружающую среду. Однако щимися к различным классам и обладающими различвместе с решением одних экологических проблем возным уровнем токсического воздействия на организм никают другие – строительные материалы, изготовчеловека. Таким образом, новая квартира или квартира ленные с применением химических отходов, зачастую и офис после ремонта могут представлять экологичессами являются источником загрязнения внутреннего кую опасность, если при этом использовали современпространства зданий. Отсюда возникает необходиные материалы.

мость изучения влияния строительных материалов как потенциальных источников загрязнения на качество Сейчас сформулированы общие требования к кавоздушной среды помещения (квартиры, офиса). Ис- честву стройматериалов в отношении их санитарно-гипользуя высокочувствительные методы химического гиенических норм. Они не должны создавать в помеанализа, удалось обнаружить и идентифицировать ле- щении специфического запаха и выделять летучие Таблица 1. Строительно-отделочные материалы, обладающие потенциальной экологической опасностью Материалы Область применения Химические добавки Выделяемые токсические вещества Неорганические вяжущие Стены, отделка стен Полимерные смолы, отходы Соединения фосфора, металлы, сопроизводства полимеров единения фтора, летучие органические соединения Бетонные Изготовление несущих кон- Пластификаторы, отходы Соединения серы, фосфора, соли тяструкций, стен, перекрытий производства полимеров желых металлов Природный гранит Фундамент зданий, отделка – Радон Теплоизоляционные Теплоизоляция помещений, Смолы, органические вяжу- Фенол, формальдегид, стирол, толутрубопроводов щие материалы ол, органические кислоты Полимерные Покрытие потолков, стен, Пластификаторы, отверди- Летучие органические соединения полов тели Лакокрасочные Отделочные работы Отходы химических произ- Этилацетат, толуол, фенол, ксилолы, водств, отвердители крезолы Древесно-волокнистые и Домостроение, изготовле- Органические смолы Формальдегид, фенол, аммиак, ацедревесно-стружечные плиты ние мебели тон, толуол СОРОСОВСКИЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ЖУРНАЛ, ТОМ 7, №3, ХИМИЯ вещества при обычных условиях их эксплуатации. Ес- ний проявляют определенную токсичность, они полули миграция летучих компонентов понемногу и проис- чили название антропотоксинов.



ходит, то их общая концентрация не должна превышать Было установлено, что ухудшение самочувствия люПДК для атмосферного воздуха жилых помещений.

дей наступает задолго до критического уровня содерОтсюда возникает проблема оценки динамики эмисжания СО2 в воздухе, что связано с наличием в нем ансии химических загрязнителей из строительных и отдетропотоксинов. В то же время в качестве интегральных лочных материалов в зависимости от различных факпоказателей загрязненности воздуха продуктами жизторов (температуры, влажности), а также определения недеятельности организма человека используют содеруровня загрязнения воздушной среды в здании в ре- жание СО2, NH3 и некоторых ЛОС, хотя эти показазультате такой эмиссии. К источникам миграции ток- тели и не являются универсальной характеристикой сических веществ в воздушную среду помещений отно- загрязненности, так как состав антропотоксинов сущесятся также мебель, одежда, обувь, бытовая техника и ственно изменяется в зависимости от некоторых факдругие предметы интерьера, которые могут выделять торов, порой трудноконтролируемых.

ЛОС, поскольку чаще всего они изготавливаются из В обычных условиях антропотоксины, как правиполимерных материалов (поливинилхлоридные, полило, не снижают работоспособности человека, поскольизобутиленовые, полиизопреновые, бутадиен-стирольку при достаточном разбавлении атмосферным воздуные, винилсилоксановые, фенилвинилсилоксановые и хом их концентрация в окружающей среде невысока.

фторорганические каучуки и резины). Клеевой состав Однако в закрытом пространстве накопление антропона основе бутилкаучуковых мастик (используемых для токсинов ведет к снижению работоспособности человеукладки керамических плиточных покрытий, крепления ка, появлению тягостных ощущений, снижению функлинолеумов, текстильных ковровых покрытий) источает циональных возможностей организма.

бензол, толуол, ксилол и некоторые другие ароматичесСреди газообразных соединений, выделяемых оркие углеводороды, причем их содержание в воздухе поганизмом человека, наибольший вклад в формировамещения может превышать ПДК в несколько раз.

ние окружающей его газовой среды имеют оксид углерода (СО), алифатические углеводороды (прежде всего Из источника эмиссии загрязнителей неорганиСН4, С2Н6), NH3, амины, альдегиды, кетоны, спирты, ческой природы, имеющих потенциальную экологифенолы и жирные кислоты. Физическая нагрузка, мическую опасность, отметим радон и асбест в виде мелькроклимат, режим питания, степень воздухообмена и чайших частиц пыли. В замкнутом объеме радон – другие факторы влияют на интенсивность образования радиоактивный газ, поднимающийся из разломов земи выведения из организма антропотоксинов. Например, ной коры и попадающий из подвалов в вышележащие при выполнении тяжелой физической работы выделяетэтажи по лестничным клеткам или вентиляционным ся в десять раз больше оксида углерода, чем в состоянии каналам, становится опасным. Источником радона мопокоя. Исследования, проведенные в 60–70-х годах, погут быть и строительные материалы, например гранит, казали, что в выдыхаемом воздухе человека присутстиспользуемый в фундаментах или для облицовки здавуют ацетон, ацетальдегид, изопрен, метанол, этанол, ний. Широко применяемый ранее как компонент строметилфуран, пропиловый и изовалериановый альдегиительно-отделочных материалов асбест теперь из-за ды, диметил- и диэтилсульфиды, метилмеркаптан, сесвоих канцерогенных свойств повсеместно запрещен к роводород, сероокись углерода и сероуглерод (последприменению в строительстве и многих других сферах, ний, как известно, является опасным нейротоксином).

однако уже использованные при строительстве или реНужно отметить, что содержание отдельных органичемонте асбестсодержащие стройматериалы пока еще ских компонентов в выдыхаемом воздухе колеблется в эксплуатируются.





довольно широком диапазоне – от 0,06 до 50 мг/м3 и заЗагрязнение воздушной среды закрытого помеще- висит еще и от состояния здоровья человека. После ния происходит еще и естественным путем, и причиной усовершенствования методики концентрирования ортому является сам человек. В процессе его жизнедея- ганических микропримесей в выдыхаемом воздухе и тельности в окружающую среду выделяются конечные использования совершенной аппаратуры обнаружили продукты обмена веществ. Давно известно, что выды- соединения, которые трудно было ожидать, например:

хаемый воздух содержит N2, O2, H2O, CO2 и немного о-нитротолуол, циклогексадиен, кумарин, метилнафCO. Однако биохимики, используя современные мето- талин, нонан, терпены, то есть представителей больды анализа, установили, что кроме этих компонентов в шинства классов органических соединений. Более 50% выдыхаемом воздухе содержится более ста различных общего содержания обнаруженных компонентов прилетучих соединений, присутствующих в ничтожно ма- ходится на ацетон (1,3 мг/м3), изопрен (0,33 мг/м3) и лых количествах. Поскольку многие из этих соедине- ацетонитрил (0,24 мг/м3). Накопление этих веществ в БУДНИКОВ Г.К. ЭКОЛОГО-ХИМИЧЕСКИЕ И АНАЛИТИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЗАКРЫТОГО ПОМЕЩЕНИЯ ХИМИЯ условиях закрытого помещения и при большом скоп- лей. Эти превращения связаны не только с высокотемлении людей может привести к их самоотравлению. пературными источниками, упомянутыми выше.

Подобные явления отмечались, в частности, при длиТак, под влиянием ультрафиолетового излучения тельном пребывании человека в космических аппараили в присутствии следов озона и оксидов азота в возтах, подводных лодках. В результате 30-суточного экспедушной среде углеводороды, особенно непредельные римента с одним испытателем в кабине космического или ароматические, подвергаются трансформации.

корабля “Меркурий” в воздушной среде было обнаруНапример, при деструкции в этих условиях малотокжено 59 различных антропотоксинов при общем содерсичного пентана образуются 26 новых соединений с жании органических компонентов менее 0,5 мг/м3.

более высокой токсичностью, среди которых обнаруБлизкие к этим результатам были получены и в опытах жены формальдегид, ацетальдегид, другие альдегиды, на борту космического корабля “Союз-22”.

акрилонитрил, муравьиная кислота. При деструкции фенола обнаружены 25 соединений, в том числе нитроОсобенно неблагоприятная экологическая обстафенол, бензальдегид, ацетофенон, ацетальдегид. При новка с воздушной средой возникает в спортивных завоздействии ультрафиолетового облучения образуется лах во время тренировок и показательных выступлений атомарный кислород, который затем участвует во втоспортсменов, особенно при плохой вентиляции и больричных реакциях окисления углеводородов с образовашом скоплении зрителей. При этом наблюдается и занием альдегидов, кетонов и других кислородсодержаметное загрязнение среды различными микробами.

щих соединений. В этих реакциях могут участвовать и При выполнении тяжелой физической нагрузки оксиды азота. Интересно отметить, что подобные реаквыделение с выдыхаемым воздухом ацетона и аминов, ции протекают на солнечном свету в зоне промышленнапример, возрастает в два раза, алифатических углевоных выбросов и на автомагистралях. Образовавшиеся дородов – в три раза, оксида углерода и фенолов – в альдегиды могут затем поступать с атмосферным возпять раз, аммиака – более чем в шесть раз по сравнению духом в жилые дома через систему вентиляции.

с выделением этих веществ у лиц, находящихся в покое.

Другим инициатором превращений ЛОС является озон. Обнаружено, что при озонировании воздуха поНаконец, источником загрязнения воздушной сремещений химические загрязнители, мигрирующие из ды в жилом помещении являются плиты, печи или каполимерных материалов, превращаются в различные мины. При сгорании природного газа расходуется мнотоксичные соединения, отсутствующие первоначальго кислорода и выделяются загрязняющие вещества.

но, до озонирования. Поскольку О3 относится к сильПри неполном сгорании органического топлива кроме ным окислителям, то его используют для устранения оксида углерода образуются еще и полиароматические некоторых примесей в воздушной среде, в частности углеводороды, насчитывающие сотни соединений, среследов табачного дыма. В самом табачном дыме обнади которых многие – канцерогены. Канцерогены обружено около 2000 компонентов, из которых более разуются и при курении. Например, в табачном дыме обладают токсичностью. Адсорбируясь на поверхности содержатся фенантрен, его алкильные замещенные, стен, полов, мебели, они затем возвращаются в воз1,2-бенз(а)пирен (до 30 нг в дыме одной сигареты).

душную среду, загрязняя ее. В специальных экспериПри горении сигареты, кроме того, образуется оксид ментах с озонированием воздуха в таком помещении азота, NО. Хотя он и существует в воздухе короткое идентифицировано около 93 ЛОС: формальдегид, ацевремя, тем не менее успевает прореагировать с органитон, изопрен, бензол, толуол, ксилол, стирол, фенол и ческими аминами, которыми богаты пищевые продукдругие – с их общим содержанием 5,4 мг/м3. Озониты. В результате этой реакции образуются нитрозоамирование воздуха, содержащего табачный дым, привоны – одни из самых сильных канцерогенов. Расхожий дит к увеличению концентрации кислородсодержащих штамп “курить – здоровью вредить” (особенно на кухсоединений. Отсюда следует вывод, что проводить озоне) приобретает таким образом еще более устрашаюнирование воздушной среды помещения, содержащей щее звучание.

табачный дым, не следует.

Pages:     || 2 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.