Качественная оценка загрязнения воздуха рабочей зоны производств энергоёмких материалов наноразмерными аэрозолями с твёрдой дисперсной фазой

Организация технологических процессов производств энергоемких материалов характеризуется наличием операций измельчения, смешения и фракционирования твёрдых компонентов рецептур, приводящих к образованию в воздухе рабочей зоны аэрозолей с широким диапазоном дисперсности твердой фазы.

Цель исследования — качественная оценка возможного загрязнения воздуха рабочей зоны производств энергоёмких материалов наноразмерными аэрозолями с твёрдой дисперсной фазой.

Отбор проб воздуха рабочей зоны и смывов с твердых горизонтальных поверхностей выполняли в производстве энергоёмких материалов. Отбор пробы осуществляли путём принудительной циркуляции исследуемого воздуха через поглотительные приборы Полежаева. В качестве поглотительной среды использовали раствор Тритона ТХ-114 с массовой концентрацией 2,0 мг/дм³. Смывы с поверхностей выполняли при помощи тампонов из ткани, смоченных раствором Тритона ТХ-114 с массовой концентрацией 2,0 мг/дм³. Размеры частиц в пробах определяли с использованием NanotracULTRA (Microtrac).

В воздухе рабочей зоны и в смывах с горизонтальных поверхностей обнаружены частицы алюминия и нитроцеллюлозы с размерами от 36 до 102 нм. Исследование фракционного состава порошков гексогена и алюминия марки АСД-1 показало наличие в них наноразмерных частиц.

Воздух рабочей зоны и твердые горизонтальные поверхности на отдельных стадиях производства энергоёмких материалов загрязнены наноразмерными пылевыми частицами; в составе порошков некоторых штатных компонентов рецептур присутствуют наноразмерные частицы; смывы с твердых горизонтальных поверхностей являются адекватным качественным индикатором присутствия наноаэрозолей в воздухе рабочей зоны.

1. Лисецкая Л.Г., Шаяхметов С.Ф., Меринов А.В. Метрический и морфологический анализ взвешенных частиц в воздухе алюминиевого производства. Мед. труда и пром. экол. 2017; 10: 50-3.

2. Зайцева Н.В., Уланова Т.С., Злобина А.В., Волкова М.В., Гилева М.И. Исследования наноразмерных частиц в составе промышленных аэрозолей и взвешенных веществ в воздухе рабочей зоны. Токсикологический вестник. 2017; 1: 20-6. https://doi.org/10.36946/0869-7922-2017-1-20-26

3. Santos R.J., Vieira M.T. Assessment of airborne nanoparticles present in industry of aluminum surface treatments. Journal of Occupational and Environmental Hygiene. 2017; 14(3): D29-D36. https://doi.org/10.1080/15459624.2016.1254782

4. Curwin B., Bertke S. Exposure Characterization of Metal Oxide Nanoparticles in the Workplace. Journal of Occupational and Environmental Hygiene. 2011; 8(10): 580-7. https://doi.org/10.1080/15459624.2011.613348

5. Brenner S.A., Neu-Baker N.M., Eastlake A.C., Beaucham C.C., Geraci C.L. NIOSH field studies team assessment: Worker exposure to aerosolized metal oxide nanoparticles in a semiconductor fabrication facility. Journal of Occupational and Environmental Hygiene. 2016; 13(11): 871-880.

6. Brenner S.A., Neu-Baker N.M., Caglayan Cihan, Zurbenko I.G. Occupational exposure to airborne nanomaterials: An assessment of worker exposure to aerosolized metal oxide nanoparticles in a semiconductor fab and subfab. Journal of Occupational and Environmental Hygiene. 2016; 13(9): D138-D147. https://doi.org/10.1080/15459624.2016.1183012

7. Соловьёва С.Н., Сутункова М.П., Кацнельсон Б.А. О критериях гигиенической оценки атмосферных концентраций промышленных аэрозолей с высоким содержанием наночастиц аморфного диоксида кремния. Гигиена и санитария. 2017; 96(12): 1179-81. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2017-96-12-1179-1181

8. Звездин В.Н., Землянова М.А., Акафьева Т.И. Токсичность аэрозоля нанодисперсного оксида марганца при ингаляционной экспозиции. Мед. труда и пром. экол. 2015; 12: 13-6.

9. Ахальцева Л.В., Журков В.С., Ингель Ф.И. Мутагенная активность наноматериалов в тесте эймса. Обзор литературы. Гигиена и санитария. 2019; 98(11): 1309-20. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2019-98-11-1309-1320

10. Ахальцева Л.В., Журков В.С., Сычева Л.П., Савостикова О.Н., Алексеева А.В. Изучение мутагенной активности нано- и микрочастиц в тесте Эймса (Salmonella/микросомы). Гигиена и санитария. 2019; 98(4): 455-60. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2019-98-4-455-460

11. Сахаутдинова Р.Р., Сутункова М.П., Минигалиева И.А., Бушуева Т.В. Применение цитологического метода исследования мазков у экспериментальных животных для оценки токсического действия металлосодержащих наночастиц. Гигиена и санитария. 2020; 99(1): 120-4. https://doi.org/10.33029/0016-9900-2020-99-1-120-124

12. Землянова М.А., Зайцева Н.В., Игнатова А.М., Степанков М.С. Оценка реакции дыхательных путей на однократное интратрахеальное введение нано- и микроразмерных частиц оксида алюминия. Гигиена и санитария. 2019; 98(2): 196-202. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2019-98-2-196-202

13. Сутункова М.П. Экспериментальное изучение токсического действия металлосодержащих наночастиц на предприятиях чёрной и цветной металлургии и оценка риска для здоровья работающих. Гигиена и санитария. 2017; 96(12): 1182-7. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2017-96-12-1182-1187

14. El-Sheikh A., Salah S., Ameen S.H., Abdel-Fatah, Ibrahim H.M. The immunotoxic effects of short term chronic exposure to Titanium Dioxide Nanoparticles on spleen of adult albino rats and the role of after toxic effect follow up. Ain Shams J Forensic Med Clin Toxico. 2016; 26: 115-28.

15. Butler K.S., Peeler D.J., Casey B.J., Dair B.J., Elespuru R.K. Silver nanoparticles: correlating nanoparticle size and cellular uptake with genotoxicity. Mutagenesis. 2015; 30(4): 577-91. https://doi.org/10.1093/mutage/gev020

16. Guo X., Li Y., Yan J., Ingle T., Jones M.Y., Mei N. et аl. Size- and coatingdependent cytotoxicity and genotoxicity of silver nanoparticles evaluated using in vitro standard assays. Nanotoxicology. 2016; 10(9): 1373-84. https://doi.org/10.1080/17435390.2016.1214764

17. Sadiq R., Khan Q.M., Mobeen A., Hashmat A.J. In vitro toxicological assessment of iron oxide, aluminium oxide and copper nanoparticles in prokaryotic and eukaryotic cell types. Drug Chem Toxicol. 2015; 38(2): 152-61. https://doi.org/10.3109/01480545.2014.919584

18. Akyıl D., Eren Y., Konuk M., Tepekozcan A., Sağlam E. Determination of mutagenicity and genotoxicity of indium tin oxide nanoparticles using the Ames test and micronucleus assay. Toxicol Ind Health. 2016; 32(9): 1720-8. https://doi.org/10.1177/0748233715579804

19. Morais J.P.S., Rosa M.F., de Souza Filho M., Nascimento L.D., do Nascimento D.M., Cassales A.R. Extraction and characterization of nanocellulose structures from raw cotton linter. Carbohydrate Polymers. 2013; 91(1): 229-235. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2012.08.010

20. Whyte W., Agricola K., Derks M. Airborne particle deposition in cleanrooms: Relationship between deposition rate and airborne concentration. Clean Air and Containment Review. 2016; 25: 4-10