Токсикология и методы обезвреживания озона
При использовании наиболее совершенных систем диспергирования озона в обрабатываемую воду достигается относительно высокая степень (92—97%) его растворения. Количество непрореагировавшего озона с учетом утечек (5%) составляет, таким образом, 8—13% общей производительности поста озонирования. Учитывая, что озон является токсичным газом, пренебрегать этой величиной недопустимо. Озон оказывает сильное воздействие на легкие человека. По токсичности он приближается к сильным отравляющим веществам (превосходит, например, синильную кислоту). В связи с этим возникает проблема защиты обслуживающего персонала очистных станций от вредного воздействия газа.
На организм человека оказывает влияние не только повышенная доза озона, но и продолжительность нахождения в зоне с относительно невысокими его концентрациями. Например, концентрация озона в воздухе 2 г/м3 вызывает появление неприятных симптомов (кашель, жжение в гортани, слабость), но не приводит к пагубным последствиям в дальнейшем, если человек пребывал в загазованном помещении в течение нескольких секунд. При продолжительности пребывания в таком помещении от 30 до 60 с возникают расстройства, проходящие лишь через определенный промежуток времени: пребывание в течение 5 мин ведет к отеку легких, а 10 мин — к смертельному исходу. Как уже указывалось, по зарубежным нормам, безопасной для человека, работающего в зоне интенсивного выделения озона, является концентрация, непревышающая 0,2 мг/м3 при условии 8-часового рабочего дня. Интересно отметить, что средняя концентрация озона в атмосферном воздухе составляет около 0,1 мг/м3, т. е. в 2 раза меньше установленной зарубежными нормами. Но, по данным американских исследователей, в атмосфере ряда городов США регистрировалось повышенное содержание озона. Например, в Сент-Луисе содержание газа в атмосферном воздухе достигало рекордной величины — 1,7 мг/м3, в Пасадене — 1,34 мг/м3, в Лос-Анджелесе — 1,3 мг/м3.
Согласно американским нормам, концентрация озона 0,2 мг/м3 воздуха рассматривается как предельно допустимая, и все мероприятия по защите обслуживающего персонала станций базируются исходя из этой величны. В нашей стране санитарная норма содержания озона в атмосфере рабочих помещений составляет 0,1 мг/м3.
Мероприятия по сохранению здоровья обслуживающего персонала можно подразделить на два вида: предупредительно-профилактические и мероприятия при аварийной ситуации или несчастных случаях.
Предупредительно-профилактические меры заключаются в периодическом информировании работников о токсичности озона и об опасных последствиях его воздействия на человеческий организм, а также о способах первой помощи в случае ингаляции персоналом повышенной дозы озона.
При аварийной ситуации обслуживающий персонал обязан принимать меры по защите от поражающего действия газа. В зависимости от степени загазованности помещений нормы токсичности предусматривают коллективные или индивидуальные средства защиты. К средствам коллективной защиты относится вентиляция. Индивидуальные меры защиты, применяемые в случае небольших утечек озона, заключаются в использовании обслуживающим персоналом фильтрующих масок, а при значительном скоплении озона в месте аварии — снабжаемых сжатым воздухом респираторных масок, дающих возможность защитить лицо и органы дыхания от раздражающего действия озона в течение длительного времени. После ликвидации очагов аварии обслуживающий персонал обязан пройти медицинский осмотр.
Остаточный или непрореагировавший озон, содержащийся в воздухе после контактных камер, может представлять серьезную опасность не только для обслуживающего персонала очистных сооружений и близлежащих территорий, но и для окружающей природы (поражение сельскохозяйственных культур), животных (раздражение слизистых оболочек) и строительных конструкций (разрушение металлов). До недавнего времени борьба с остаточным озоном велась в двух направлениях: деструкцией газа или разбавлением до безопасных концентраций и выбросом в атмосферу. Деструкция требует применения множества технологических процессов, что ведет к значительному удорожанию метода озонирования. Разбавление озона при выбросе в атмосферу является наиболее простым и доступным способом, однако, учитывая значительные затраты на производство озона и постоянно растущую стоимость электроэнергии, этот метод также является нерентабельным. В последнее время был выдвинут вопрос об утилизации остаточного озона, образующееся в цикле обработки вод.