Классификация и комплексная оценка смазочно-охлаждающих жидкостей по степени воздействия на человека и биосферу

В условиях современного города на человека и окружающую среду воздействует ряд негативных факторов. Среди них смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), обладающие высокой степенью токсичности и представляющие большую опасность как для человека, так и для окружающей среды [1, 2, 4].

Современные машиностроительные предприятия потребляют смазочно-охлаждающие жидкости от нескольких десятков до десятков тысяч тонн в год, и эта цифра постоянно растет. Так, в Самарской области сосредоточено более 20 крупных предприятий автомобильного, сельскохозяйственного и тяжелого машиностроения, авиационной промышленности, приборо- и станкостроения, в т.ч. ОАО «АВТОВАЗ» (Тольятти), ОАО «Завод им. Тарасова» (Самара) и др. По данным ОАО «АВТОВАЗ», только в технологических процессах изготовления деталей автомобилей завода потребляется более 130 млн. литров растворов СОЖ в год. Из них более 90% от общего объема СОЖ потребляется механосборочным производством.

Средний срок использования СОЖ колеблется от двух недель до полутора месяцев. Основными причинами замены смазочно-охлаждающих жидкостей являются наличие в них большого количества взвешенных веществ (металлическая пыль, сажа, частицы абразивных материалов), расслаивание СОЖ и их загнивание. При этом отработанные СОЖ, в состав которых входят индустриальное масло, щелочь, полигликоли, асидол и ряд других веществ, в 15-30 раз токсичнее свежих.

В результате использования СОЖ происходит загрязнение окружающей среды, в частности атмосферы и почвы. При утилизации отработанных СОЖ происходит просачивание смазочных материалов в экосистему и загрязнение ее экологически опасными компонентами: полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ); полидифенилами, в основном полихлордифенилами (ПХД) ан-

тропогенного происхождения; серо- и хлорсодержащими присадками и др. Все они распространяются в атмосфере, воде, почве, попадают в пищевые цепи и продукты питания.

СОЖ оказывают значительное воздействие на организм рабочих в результате непосредственного контакта с кожным покровом рабочих или контакта через спецодежду, пропитанную СОЖ, а также в результате поступления паров, аэрозолей, конденсата СОЖ в организм рабочих через дыхательную систему. В результате длительного контакта с СОЖ у рабочих может возникать гиперкератоз, масляные папилломы, гранулемы, хронические пигментации кожи, фолликулиты, дерматиты, редко экземы, возможно появление полиневритов, возникновение злокачественных образований, в т.ч. и рак кожи и легких.

Следует отметить, что некоторые СОЖ используются не только в промышленности, но и в бытовых условиях, например, антифризы (тосолы), используемые в качестве охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания и в качестве рабочей жидкости других теплообменных аппаратах, эксплуатируемых при низких и умеренных температурах. При работе с антифризами (тосолами) выделяется этиленгликоль, который обладает ядовитым и наркотическим действием, способен проникать в организм через кожу, вызывая хроническое отравление организма человека с поражением жизненно-важных органов: сосудов, почек, нервной системы.

Различные марки СОЖ обладают различными токсикологическими и другими характеристиками. Для оценки степени их экологической опасности и разработке мероприятий по минимизации экологического ущерба от воздействия СОЖ на человека и окружающую среду необходимо разработать классификацию СОЖ и методику их комплексной оценки по степени воздействия на человека и окружающую среду.

ОБОБЩЕННАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ СОЖ

В соответствии с ГОСТ 12.1.007-76* «Классификация и общие требования безопасности» по степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности: I (чрезвычайно опасные); II (высокоопасные); III (умеренно опасные); IV (малоопасные). Класс опасности вредных веществ устанавливают в зависимости от норм и показателей.

Смазочно-охлаждающие технические средства (СОТС) классифицируются:

• 1.    По агрегатному состоянию и физикохимическим свойствам:

• -    газообразные (инертные и активные);

• -    жидкие (водосмешиваемые, масляные, быст-роиспаряющиеся, расплавы);

• -    твёрдые (неорганические (неметаллы), мягкие металлы, органические, смешанные);

• -    пластичные СОТС на загустителях (углеводородных, мыльных, смешанных, других):

• 2.    По токсикологическим характеристикам: гипертоксичные, сильнотоксичные, токсичные, среднетоксичные, слаботоксичные.

• 3.    По содержанию микроорганизмов и др.

Основные классификационные обозначения дополняют индексами, которые указывают отсутствие или присутствие присадок, усиливающих смазочные свойства СОТС, уровень легирования присадками, растворимость присадок в маслах или воде, класс по химической природе и активность по отношению к меди:

• О - отсутствие присадки;

П - присутствие присадки;

ПМ - маслорастворимые присадки;

ПМ - маслорастворимые присадки, активные по отношению к меди;

ПВ - водорастворимые присадки;

ПМВ - масловодорастворимые присадки;

ПН - масловодонерастворимые присадки (добавки, наполнители).

По химической природе присадки классифицируются следующим образом:

а - животные жиры, растительные масла, синтетические сложные эфиры, органические кислоты;

б - галогеносодержащие;

• в - серосодержащие;

• г - фосфорсодержащие;

• д - азотсодержащие;

• е - содержащие другие активные элементы;

• ж - комплексные металлорганические соединения;

• з - растворимые в маслах или воде полимеры;

• и - органические наполнители;

• к - неорганические наполнители;

• л - другие химические соединения.

Согласно ГОСТ Р 52338-2005 [3] СОЖ делятся на следующие классы: водные, образующие в воде эмульсии (грубые дисперсии, микроэмульсии) или прозрачные растворы на основе органических веществ, неорганических веществ, смеси органических и неорганических веществ; масляные, по группам кинематической вязкости (первая; вторая; третья).

Основными типами СОЖ, используемых в настоящее время, являются масляные и водосмешиваемые.

Авторами проанализированы и обобщены физико-механические и токсикологические характеристики разных марок СОЖ.

КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА СОЖ ПО СТЕПЕНИ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЧЕЛОВЕКА И

БИОСФЕРУ

Авторами разработана методика комплексной оценки токсичности смазочно-охлаждающих жидкостей.

Таблица 1. Схема распределения баллов при оценке степени токсичного воздействия СОЖ на человека и окружающую среду

Наименование показателя оценки	Параметр оценки	Баллы
Класс опасности СОЖ	I класс опасности	4 балла
	II класс опасности	3 балла
	III класс опасности	2 балла
	IV класс опасности	1 балла
Раздражающее действие на глаза	Не оказывает действие	0 баллов
	Оказывает слабое действие	1 балл
	Оказывает раздражающее действие	2 балла
Кожно-резорбтивное действие	Не оказывает действие	0 баллов
	Оказывает слабое действие	1 балл
	Оказывает раздражающее действие	2 балла
Сенсибилизирующее действие	Не оказывает действие	0 баллов
	Оказывает слабое действие	1 балл
	Оказывает раздражающее действие	2 балла
Токсичные вещества, выделяемые при эксплуатации СОЖ (для оценки берется вещество, которое соответствует наиболее высокому классу опасности)	I класс опасности	4 балла
	II класс опасности	3 балла
	III класс опасности	2 балла
	IV класс опасности	1 балла
Токсичность при внут-рижелудочном введении (средняя смертельная доза (LD50) при введении в желудок)	LD50 s 5000 мг/кг	2 балла
	LD50 >  5000 мг/кг	1 балл
	Токсическое воздействие не выявлено	0 баллов

В её основу положено балльно-рейтинговое ранжирование токсикологических характеристик СОЖ. За составляющие балльной оценки токсичности СОЖ приняты класс опасности СОЖ и токси- кологические характеристики: раздражающее действие на глаза; кожно-резорбтивное действие; сенсибилизирующее действие; токсичные вещества, выделяемые при эксплуатации СОЖ (количество выделяемых токсичных веществ и их класс опасности); токсичность при внутрижелудочном введении. Согласно ГОСТ 12.1.007-76 отнесение вредного вещества к классу опасности производят по показателю, значение которого соответствует наиболее высокому классу опасности. Авторы предлага- ют методику комплексного учета основных токсикологических показателей СОЖ. В табл. 1 представлена схема распределения баллов при оценке степени токсичного воздействия СОЖ на человека и окружающую среду. Приняв за основу описанную схему балльно-рейтинговой оценки и данные, сведенные в табл. 1, получаем следующую комплексную оценку токсического воздействия ряда СОЖ на биосферу (табл. 2).

Таблица 2. Комплексная оценка токсического воздействия СОЖ на биосферу в баллах

Наименование показателя оценки	Марки СОЖ
	АВТОКАТ Ф-78	АВТОКАТ Ф-40	ВЕЛС-1М	ТОСОЛ ОИЗ	ТОСОЛ ОИЗ «НК»	ТОСОЛ-АМ	ТОСОЛ ТС
Класс опасности СОЖ	2	1	1	2	2	2	2
Раздражающее действие на глаза	2	1	2	1	2	2	2
Кожно-резорбтивное действие	0	0	2	1	2	2	2
Сенсибилизирующее действие	0	0	0	2	2	2	2
Токсичные вещества, выделяемые при эксплуатации СОЖ	3	2	2	2	2	2	2
Токсичность при внутрижелудоч-ном введении	1	1	2	1	1	1	1
Суммарный балл	8	5	9	9	11	11	11

Итоговый балл предлагается оценивать согласно следующей шкале: 13-16 баллов – гипертоксичная; 9-12 баллов – сильнотоксичная; 5- 8 баллов – токсичная; 1-4 баллов – слаботоксичная (при суммарном показателе 0 - нетоксичная).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Предложенные обобщенная классификация смазочно-охлаждающих жидкостей и методика их комплексной оценки по степени воздействия на человека и биосферу позволяют органам надзора и контроля, а также предприятиям, организациям и учреждениям выбирать, разрабатывать и использовать эффективные методы мониторинга и снижения токсического воздействия СОЖ на биосферу.