You are using an outdated browser. For a faster, safer browsing experience, upgrade for free today.

Методологические аспекты оценки эмиссии наноразмерных фракций твердой составляющей сварочных аэрозолей, образующихся при сварке покрытыми электродами

https://doi.org/10.33573/ujoh2018.01.032

Рязанов А. В.1, Андрусишина И. Н.1, Демецкая А. В.2

Методологические аспекты оценки эмиссии наноразмерных фракций твердой составляющей сварочных аэрозолей, образующихся при сварке покрытыми электродами

1 Государственное учреждение «Институт медицины труда имени Ю. И. Кундиева Национальной академии медицинских наук Украины», г. Киев

2 Киевский международный университет

Полная статья (PDF), UKR

Введение. Известно, что эмиссией наночастиц в воздух рабочей зоны могут сопровождаться как производственные процессы, конечным продуктом которых является наноматериалы, так и процессы, которые непосредственно не связаны с нанотехнологиями, в частности электросварки.
Цель исследования — проанализировать наноразмерные фракции, образующиеся при сварке покрытыми электро¬дами с пониженным содержанием хрома (VI).
Материалы и методы исследования. С целью оценки эмиссии наночастиц в воздух рабочей зоны при сварке высоко-легированными марками исследовательских электродов с рутиловым видом покрытия (две марки) и различным типом связующего с пониженным содержанием хрома (VI) использовали диффузный аэрозольный спектрометр ДАС 2702, «АероНаноТех», Россия. Химический состав проб воздуха изучали методом атомно-эмиссионной спек¬трометрии с индуктивно связанной плазмой (АЭС-ИСП) с помощью прибора «Орита 2100 DV» ( «Регкт-Е1тег», США).
Результаты. В воздухе рабочей зоны при первой сварке исследовательским электродом 14—25 обнаружено хром, марганец, цинк, железо, кобальт, медь, кремний. При повторной сварке в воздухе рабочей зоны выявлены нано-размерные марганец, кобальт, кремний, магний, алюминий, кадмий, фосфор. При сварке исследовательским электродом 14—32 в воздухе рабочей зоны выявлены наноразмерный цинк. При повторной сварке в воздухе рабо¬чей зоны выявлены марганец, кремний, магний, алюминий, кадмий.
Выводы. Установлено, что сварка исследовательскими электродами с улучшенными санитарно-гигиеническими характеристиками сопровождается эмиссией в воздух рабочей зоны частиц нанодиапазоне (1—100 нм), отличается содержанием наноразмерных металлов в разный период времени. Опытные электроды при сварке продемонстри¬ровали тенденцию уменьшения эмиссии в воздух рабочей зоны наноразмерных металлов, в частности, хрома, корреспондирует со снижением содержания этого элемента в их составе.

Ключевые слова: наноразмерные фракции, сварочные аэрозоли, сварочные электроды, воздух рабочей зоны, хром (VI)

Литература

  1. Antonini J. M. Health effects of welding. Crit Rev Toxicol. 2003. V. 33. P. 61-103.
  2. Siew S. S., Kauppinen T., Kyyrcnen P., Heikkild P., Pukkala E. Exposure to iron and welding fumes and the risk of lung cancer. Scand J Work Environ Health. 2008. V. 34 (6). P. 444-450.
  3. Gubenya I. P., Yavdoschin I. R., Stepanyuk S. N., Demetska O. V. Towards the problem of dispersity and morphology of particles in welding aerosols. The Paton Welding Journal. 2014. V. 6-7. P. 159-162.
  4. Cena L. G., Keane M. J., Chisholm W. P., Stone S., Harper M., Chen B. T A novel method for assessing respiratory deposition of welding fume nanoparticles. J Occup Environ Hyg. 2014. V. 11 (12). P. 771-780.
  5. Oberdorster G. Safety assessment for nanotechno­logy and nanomedicine: concepts of nanotoxicology. J of Intern Med. 2019. V. 1 (267). P. 89-105.
  6. Dierschke K. Acute respiratory effects and biomarkers of inflammation due to welding-derived nanoparticle aggregates. Int Arch Occup Environ Health. 2017. V. 90 (5). P 451-463.
  7. Pacheco R. Evaluation of the amount of nanoparticles emitted in welding fume from stainless steel using different shielding gases. Inhal Toxicol. 2017. V. 29 (6). P 282-289.
  8. PD ISO/TR 28439:2011 Workplace atmospheres - Characterization of ultrafine aerosols/nanoaerosols - Determination of the size distribution and number of concentrations using differential electrical mobility analyzing systems, URL: https://www.iso.org/standard/44697.html (Дата звернення 22.12.2017).

ORCID ID співавторів та їхній внесок у підготовку та написання статті:

Рязанов А. В. (ORCID ID 0000-0002-4134-346Х) — аналіз результатів дослідження, висновки;

Андрусишина І. М. (ORCID ID 0000-0001-5827-3384) — вивчення хімічного складу проб повітря методом атомно- емісійної спектрометрії з індуктивно зв’язаною плазмою (АЕС-ІЗП) за допомогою приладу «Орїіта 2100 DV» («Регкіп-ЕІтег», США);

Демецька О. В. (ORCID ID 0000-0002-8174-7813) — оцінка емісії наночастинок у повітря робочої зони при зварюванні високолегованими марками дослідних електродів з рутиловим видом покриття та різним типом зв’язуючого зі зниженим вмістом хрому (VI) за допомогою дифузійного аерозольного спектрометра ДАС 2702, «АероНаноТех», Росія.