Ндірістік аэрозольдердің физикалық-химиялық қасиеттері

 

Өндірістік шаң, көптеген бөлшектерден тұратын жүйе ретінде, шаң бөлшектерінің ауада өзінің қалай көрсетуін, және де олардың адам организміндегі тағдарын, олардың организмге әсерін анықтаушы қасиеттер жиынтығымен сипатталады.

Шаңның химиялық құрамы оның организмге тигізетін әерінің жан-жақтығын көрсетеді.

Пневмокониоздардың пайда болуына қатысты, химиялық құрамы бойынша қауіпті келетін шаңдарына қос тотықты кремний шаңдары (әсіресе оның кристаллдық модификациясы) силикаттардың (әсәресе кремний қышқылының), көмірдің, басқа металлдардың (аллюминий т.б.), практика жүзінде, ерітілмейді де тыныс алуында тыныс органдарының терең бөлімдерінде тұрып қалып патологияларды тударыды, мұнда маңызды орынды өкпелерде дәнекер тінінің өсуі, яғни фиброздық өзгерістердің дамуы алады. Осы тұрғыннан неғұрлым агрессивтісі болып кристалданған бос кремний диоскидінің (кварцтың) және басқа модификациядағы шаңы саналады.

Фиброгендік шаңдардың агрессивтігі олардың еру қасиетіне тікеле байланыста болмайды.

Мысалы аморфты кремнийдың ерігіштігі кварцқа қарағанда биік келеді, бірақ соңғысының фиброгендік белсендігі едәуір жоғары.

Байланған кремнийдиоскиді, көптеген силикаттардың құрамдық бөлігі болып, бірақ олар силикоздарға қарағана едәуіржеңіл етеді. Міне сондықтан шаңдағы кремнеземдердің қандай түрлерінің болуын білу шаңның кониоздық қауіптігін дұрыс бағалау үшін өте маңызды. Шаңда бос қос тотықты кремний көп болған сайын силикозбен сырқаттану ауырлығы едәуір өседі, сондықтан шаңның құрамындағы бос кремнеземнің санын анықтау міндетті болып келеді. Шаңның дисперсті фазасындағы дәл сол бос қос тотықты кремнийдің мөлшерін ескеріп, жұмыс бөлмесіндегі ауадағы шаңның құрсатталатын мөлшерінің гигиеналық нормативі белгіленеді.

Байланған қостотықты кремний силикатоздарды тудыратын болғандықтан, ол да араулы әдістермен сандық анықталуы керек. Кристалды крғмнеземнің модификациялары рентгеноструктуралық талдау көмегімен анықталады.

Өсімдік және жануар текті көптеген шаңдар (шөптердің, мақтаның, зығырдың, бидайдың, ұнның, сабанның, ағаштардың, әртүрлі тұқымдарының, әсіресе қарағайдың, жібектің, жүннің, терінің, қауырсындардың, канифольдың шаңдары) олардың құрамында шаңның табиғатына тәне химиялық заттардың және саңырауқұлақтар мен макроорганизмдердің болуына байланысты маңызды аллергендік әсерін тигізеді.

Ерігіш шаңдар тыныс алу жолдарында ұсталып, сіңеді де, қанған түсіп, соңынан олар химиялық құрамына байланысты организмге әсерін тигізеді. Мысалы, қант шаңдары, қорғасынның, мыстың, кадмийдың және басқа металдардың шаңдары улық әсер береді; кейбір бейорганикалық және органикалық қоспалардың шаңдары (хром, берилий, урсол) аллергиялардың және арнайы патологиялық ауытқуларды дамуына келтіреді.

Аэрозольдің дисперстік фазасының массасы (салмағы). Қалқымалы бөлшектердің массасы-ауаның көлемдік бірлігіндегі олардың салмағы-шаңның зиянды әсерінің қауіптігін сипаттаушы негізгі көрсеткіші болып саналады. Қазіргі уақытты мына жағдай толығымен дәлелденген: ауаның көлемдік бірлігіндегі шаң бөлшектерінің мөлшерін (санын) ғана ескеріп, шаңмен байланысты кәсіптік аурулардың туу қауіптік дәрежесін анықтауға болмайды. Гигиеналық бағалаудың бірінші және негізгі шарты болып ауаның көлемдік бірлігіндегі (1м³) оның салмағын анықтау саналады, өйткені дәл сол шаңның массасы тыныс алу органдарында патологиялық процесстердің дамуына келтіреді. Ауадағы шаң бөлшектерінің мөлшері (саны) қанша болғанымен, бірақ егер олардың суммарлық салмағы (массасы) аз болса, патологиялық процесс өріс алмайды. Ауадағы шаңның салмағы рұқсатталатын гигиеналық нормативтерден төмен болса оның ешқандай зияндығы жоқ. Керісінше, жоғары салмақты концентрациядағы тіпті «инертті» шаңның өзі зиянды болып келеді. Сол себептен өндірістегі шаңды гигиеналық бағалау негізіне, профессор Е.В. Хухринамен ғылыми тұжырымдалған, ауаның шаңдануын анықтауда салмақты әдіс алынған.

Шаңның электрлік қасиеттері. Шаң бөлшектерінің электрлік зарядталуы диспергирленуші заттардың электрондық құрылымына байланысты. Зарядтардың бөлшектердің беттерінде түзілуі олардың температураларының өзгеруіндегі (пироэлектричество), және де оларды механикалық қысудағы (пъезоэлектричество) кристаллдардың электрленуімен байланыст.

Шамамен барлық шаң бөлшектері оң немесе теріс зарядталған. Оң және теріс зарядталған бөлшектердің саны шамамен бірдей.

Шаңның электрлік заряды фагоциттерге әсер етіп шаңның пневмокониоздық қауіптігін ынталандыруына келтіреді. Шаңның электрлік зарядыныңбелгісі (оң немесе теріс) сумен бүркіп суландыру жолымен шаңды ауадан шектіруіне ықпал береді деген ұйғарым бар, себебі су аэрозольінің бөлшектері де зарядталған. Шаңдардың, түтіндердің электрлік зарядталуы электрлік өрітің көмегімен,оларды дисперстік ортадан шығаруына мүмкіндік береді, бұл қасиет түтін шығарыстарын тазала мақсатымен пайдаланылады.

Шаңның меншіктік беті және фиикалық-химиялық белсенділігі. Аэрозольдердің дисперстік дәрежесі жоғары болған сайын, олардың меншіктікбеті де өсе түседі, яғни көлем бірлігіндегі бөлшектердің суммарлық беті өсе түседі. Мысалы, 1 см³ қатты затты өлшемдігі 0,1 мкм дейінгі бөлшектерге ұнтақтау, заттың жалпы бетін 6-дан 600 000 см² дейін яғни 100 000 есе ұлғайтады. ОЛ заттың газдарды адсорбциялаушы қасиетін, ерігіштігін, диффузиясын күрт жоғарылатады. Сорбциялақ қасиетінің мысалы ретінде кенді, көмірді жыне басқа пайдалы қазбаларды шығару бойынша қопарылыс жұмыстарында қопарылыс газдарының шаң бөлшектерінде сорбциялануын келтіруге болады.

Адсорбцияланған газдар шаң бөлшектерімен бірге өкпе тініне жетіп, онда десорбцияланады.

Шаң оттегіні белсенді сорбциялайды, осыған байланысты ол жоғары концентрацияда жеңіл жарылғыш болып, қопарылыс қауіпін тудыруы мүмкін. Әсіресе органикалық шаңдардың қопарылыстың қауіпті жоғары келеді (көмір, қант, ұн т.б. шаңдары)

Шаңдардың қопарылыс тудыру қауіпті, олардыңконцентрациялары, дисперстік дәрежесі және олардағы ұшқын органикалық заттардың мөлшері ұлғайған сайын, өсе түседі. Көмір шаңықопарылысты тудыру қабілеті бойынша ең қауіптісі болып саналады. Биосфераларда шамалы ғана еруші заттардан түзілген шаңдардың еру қасиеті, осы шаңның диспрстік дәрежесі ұлғайған сайын өсе түседі. Улық шаңдарының еру қабілеті оның токсиндік әсерінің өсуіне ықпал жасаушы фактор болып келеді.

Шаң және микрофлора, Өсімдік және жануар текті шаңдарының көптеген түрлері әртүрлі саңырауқұлақтардың, бактериялардың, ал кейде құрттар менкенелердің тасығыштары болып келеді. Бидай шаңы актиномикоз ауруын тудырушы сәулелік саңырауқұлақтардың тасушысы блуы мүмкін. Стафилококктар, стрептококктар, ішек таяқшалары т.б. сияқты көптеген микроорганизмдер ұн шаңында болады, себебі ол микробтар үшін жақсы қорек ортасы болып келеді. Темекі шаңыәдетте стафилококктармен және заң саңырауқұлақтарымен ластанған.

Талшықты материалдарды (мақтаны, зығырды) істеп шығаруда ауадағы бактериялар мен саңырауқұлақтардың саны маңызды өседі. (3 кесте).

Қазіргі уақытқа дейін ауаның микрорганизмдермен ластануын гигиеналық бағалау критериясы әлі жасалмаған.

Гигиенаның міндеті болып микрорганизмдермен ластанған шикізатты өндірісте өңдеуде ауаның бактериялармен және саңырауқұлақтармен ластануын бағалау критериясын ғылыми тұжырымдау және ауаның олармен рұқсатталатын шектік ластану нормативін белгілеу саналады.

Сонымен қатар шаң туберкулез және бруцеллез инфекцияларын тасымалдаушы ролін атқару мүмкін. Сонымен, шаң тыныс алу органдарында инфекциялақ патологиялардың пайда болуына және өріс алуына қолайлы жағдайды жасаушы фактор ретінде қаралу керек.

Шаңның «ескіруі» және зияндық дәрежесі.. Шаңның пайда болу сәтінен бастап уақыттың өтуі ұлғайған. Сайын («ескірген» сайын) оның қасиеттерінің өзгеруі жеткілікті зерттелмеген.Бірақ жаңа пайда болған шаңның электрлік зарядталуы жоғары болып келетіні және қопарылыстарды сорбцияланған газдардың көп болатыны мәлім. Соныменқатар жаңа құралған шаңның «ескіге» қарағанда ерігіштігі біршама жоғары болып келеді.

А.М. Шевченконың мәлімдемелері бойынша жаңа құралған рудник шаңының фиброгендік қасиеті, көп жатып қалған «ескірген» шаңға қарағанда едәуір жоғары келеді.