Токсикология в производстве ВТСП

XII всеукраинская научная конференция аспирантов и студентов
"Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов"
2001г. 2 том

Токсикология в производстве ВТСП

Плющакова Л.А.,Панфилов О.В.,Удодов И.А.

ДОНЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Вопросы экологии в настоящее время приобретают все возрастающее значение в связи с усиливающимся техногенным загрязнением среды обитания человека. В связи с этим при разработке технологии производства различных материалов возрастает роль природоохранных мероприятий, которые должны базироваться на данных о свойствах этого материала или свдениях об "узких местах " соответствующих технологических цепочек.

Ясно, что основными источниками загрязнения окружающей среды и отравления человека являются несовершенные методики синтеза, которые хотя и обеспечивают высокое качество продукта, но очень уязвимы с точки зрения охраны среды и здоровья обслуживающего персонала, предполагают наличие тонких и ультрадисперсных порошков прекурсоров и конечного продукта, что обязательно вызовет появление сильного запыления воздуха рабочей зоны.

Исследования западных ученых показали, что образование аэрозолей возможно не только при подготовке шихты, но и при ее термообработке, т.к. некоторые оксиды обладают высокой летучестью при высокой температуре (CuO, Tl2O3). Дополнительная опасность возникает еще за счет того, что нитраты разлагаясь, выделяют оксиды азота, что требует соответствующих систем очистки.

В экспериментах на лабораторных животных были получены некоторые параметры, характеризующие токсичность оксидов, нитратов Cu, Ca, Sr, Tl, РЗЭ, Pb, Bi все они являются прекурсорами для получения ВТСП-керамик.

Анализ этих результатов позволяет сделать некоторые, правда, приблизительные, выводы:

  1. Все исследованные вещества более токсичны при респираторном пути поступления (вдыхании), нежели при внутрижелудочном. Это особенно важно, т.к. в условиях производства основным является именно респираторный путь поступления в организм. Ориентировочно расположить соединения по мере убывания токсичности по ЛД50при внутрижелудочном введении можно так: Tl-Cd-Ba-Cu-Y-Sr-(Cd-Lu)-La-Eu;
  2. Таллий существенно токсичнее кадмия, который в свою очередь, примерно в 100 раз токсичнее других рассмотренных элементов;
  3. При внутрибрюшном введении токсичность убывает по следующему ряду Tl-Pb-Cu-Ba-Y-Sr-Ca-(La-Lu);
  4. По порогу острого отравления при внутрибрюшном введении последованность убывания токсичности такова: Tl-Ba-Pb-Cu-Sr-Ca;
  5. Нитраты обладают большей токсичностью, чем оксиды и карбонаты соответствующих металлов, а также раздражающим действием на кожу и слизистые оболочки;

Таким образом, попадание оксидов и других соединений металлов, применяемых в производстве ВТСП, в организм человека наиболее вероятно через дыхательные пути, в меньшей степени через рот и желудочно-кишечный тракт, а для некоторых веществ (как Tl, Pb), и этим путем.

Так, таллий является высокотоксичным, кумулятивным, политропным ядом, который долго выводится из организма. Средняя летальная доза 6-40 мг/кг веса тела. Явным признаком отравления Tl и его солями, является быстрое выпадение волос; медь вызывает ваболевания крови, воспаление слизистых, аллергии, язвы; стронций и барий поражают сердечно-сосудистую систему, слизистые, глаза; кроме того барий и таллий обладают мутагенным действием, смертельная доза водорастворимых солей бария (2-4)г, а для отравления достаточно (0,2-0,5)г. РЗЭ влияют на состав крови, состояние ЦНС и ССС. Нитраты обладают концерогенным и мутагенным действием.

Таким образом, необходимо строгое нормирование выбросов в окружающую среду и содержание токсичных веществ в воздухе рабочей зоны. ПДК оксидов и нитратов достаточно низкие, что говорит об их высокой токсичности (1 и 2 класс опасности), тем более, что при неудачной комбинации веществ в керамиках возможно возникновение эффекта аддитивного действия или эффекта потенцирования.

Для обеспечения эффективного контроля за содержанием вредных веществ в воздухе и рабочих местах важным является соблюдение сроков периодического контроля, определяемых классом опасности. Так, для Tl и Cd (1 класс) должна применяться система непрерывного (автоматичиского) контроля; для остальных веществ 1-го класса -1 раз в 10 суток; 2-го класса - не реже 1 раза в месяц; 3-го и 4-го класса - 1раза в квартал.

Итак, при получении ВТСП-керамик необходимо уделить серьезное внимание соблюдению режима работы и техники безопасности, создавать такие условия, которые бы исключили или минимизировали выбросы токсичных веществ в окружающую среду. Предпосылкой к этому является повышение квалификации и сознание высокой ответственности у рабочих, технологов и исследователей за здоровье настоящего и последующего поколений.