ТОКСИКОЛОГИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ ВТСП

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

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

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 ЛД50 при 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 заболевания 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.