Автоматичне зварювання, 2024, №02



2024 №02 (05)

DOI of Article 10.37434/as2024.02.06

2024 №02 (07)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 2, 2024, с. 31-39

Вплив дисперсного та хімічного складу зварювальних аерозолів на їх токсичність

О.Г. Левченко¹, Ю.О. Полукаров¹, О.М. Гончарова², О.М. Безушко², О.С. Ільчук¹

¹НТУУ «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського». 03056, м. Київ, просп. Берестейський, 37. E-mail: mail@kpi.ua
²ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

Метою даного огляду є аналіз літературних даних про вплив дисперсного та хімічного складу зварювальних аерозолів на їх токсичність для подальшого розроблення заходів та засобів захисту органів дихання зварників. Показано, що загальна токсична дія зварювальних аерозолів залежить від їх хімічного складу та розміру частинок аерозолю. Наночастинки зварювальних аерозолів можуть мати зовсім інші фізико-хімічні властивості та біологічну дію в порівнянні з речовинами у звичайному фізико-хімічному стані. Вони відносяться до шкідливих речовин з підвищеним потенційним ризиком для здоровʼя людини. Зварювальні аерозолі, потрапляючи в організм зварника, спричиняють токсичну дію, викликаючи різні захворювання органів дихання, нервової та кровоносної систем, онкологічні захворювання. Оскільки повністю видалити зварювальний аерозоль із зони зварювання неможливо, необхідно продовжити дослідження їх хімічного та дисперсного складу, рівнів виділень та способів зниження токсичної дії. У процесі зварювання в аерозолі переходять елементи, що входять до складу зварювальних матеріалів. Тому необхідно провести дослідження факторів, які впливають на збільшення інтенсивності виділень та токсичності зварювальних аерозолів. Бібліогр. 41, табл. 2, рис. 1.
Ключові слова: зварювання, аерозолі, гази, розміри, нанорозмірні частинки, токсичність, рекомендації


Надійшла до редакції 15.11.2023
Отримано у переглянутому вигляді 24.11.2023
Прийнято 11.01.2024

Список літератури

1. Кашуба М.О. (2006) Седиментаційна здатність та проникність зварювальних аерозолів в окремі ділянки органів дихання. Український журнал з проблем медицини праці, 2, 17-22.
2. Кундієв Ю.І., Басанець А.В. (2012) Пневмоконіоз: епідеміологія, рання діагностика, профілактика. Авіцена, 191.
3. Tanneberger, J.F.W.G. (2009) Schweiβrauch am Arbeitsplatz – Gefahr für die Gesundheit. Der Praktiker, 9, 328.
4. Jenkins, N.T., Pierce, W.M.G., Eagar, T.W. (2005) Particle size distribution of gas metal and flux cored arc welding fumes. Welding J., 84(10), 156–163.
5. Berlinger, B., Benker, N., Weinbruch, S. et al (2010) Physicochemical characterization of different welding aerosols. Anal Bioanal Chemistry, 10, 1773–1789.
6. Hoet, P.H.M., Bruеske-Hohlfeld, I., Salata, O.V. (2004) Nanoparticles – known and unknown health risks. J. of Nanobiotechnology.
7. Сердюк А.М., Кундієв Ю.І., Трахтенберг І.М. та ін. (2009) Нанотоксикологія: напрямки досліджень. Довкілля та здоров’я, 1 (48), 3–7.
8. (2003) ДСТУ ISO 7708:2003. Якість повітря. Визначання розміру фракцій під час відбирання проб частинок, які впливають на здоров’я людини. Наказ № 166 від 02.10.2003.
9. Лановенко О.Г., Остапішина О.О. (2013) Словник – довідник з екології. Навчально-методичний посібник. ПП Вишемирський В.С.
10. Калінчак В.В., Черненко О.С., Контуш С.М. та ін. (2019) Фізика медичних аерозолів. Одес. нац. ун-т ім. І.І. Мечникова.
11. Леоненко Н.С., Демецька О.В., Леоненко О.Б. (2016) Особливості фізико-хімічних властивостей та токсичної дії наноматеріалів – до проблеми оцінки небезпечного впливу їх на живі організми (огляд літератури). Сучасні проблеми токсикології, харчової та хімічної безпеки. Український журнал сучасних проблем токсикології, 1, 64–76.
12. Васьковець Л.А. (2022) Професійні ризики при впливі наночастинок [Електронний ресурс]: Зб. доп. 14-ї Міжнар. наук.-метод. конф. та 149-ї Міжнар. наук. конф. Європ. Асоц. наук з безпеки (EAS), 1-2 грудня, 162–165.
13. Donaldson, K., Stone, V. (2003) Current hypotheses on the mechanisms of toxicity of ultrafine particles. Annali dell’Istituto superiore di sanitа, 39(3), 405–410.
14. Khanna, P., Ong, C., Bay, B.H., Baeg, G.H. (2015) Nanotoxicity: an interplay of oxidative stress, inflammation and cell death. Nanomaterials, 5(3), 1163–1180. https://doi. org/10.3390/nano5031163.
15. Knaapen, A.M., Borm, P. ., Albrecht, C., Schins, R.P. (2004) Inhaled particles and lung cancer. Part A: Mechanisms. International journal of cancer, 109(6), 799–809. https://doi. org/10.1002/ijc.11708.
16. Risom, L., Møller, P., Loft, S. (2005) Oxidative stress-induced DNA damage by particulate air pollution. Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis, 592(1-2), 119–137. https://doi.org/10.1016/j. mrfmmm.2005.06.012.
17. Jiang, J., Oberdörster, G., Elder, A. et al. (2008) Does nanoparticle activity depend upon size and crystal phase. Nanotoxicology, 2(1), 33–42. https://doi.org/10.1080/17435390701882478.
18. Lu, N., Zhu, Z., Zhao, X. et al. (2008) Nano titanium dioxide photocatalytic protein tyrosine nitration: a potential hazard of TiO2 on skin. Biochemical and biophysical research communications, 370(4), 675–680. https://doi.org/10.1016/j. bbrc.2008.04.010.
19. Lewinski, N., Colvin, V., Drezek, R. (2008) Cytotoxicity of nanoparticles. Small, 4(1), 26–49. https://doi.org/10.1002/ smll.200700595.
20. Шаторна В.Ф., Гарець В.І., Крутенко В.В. та ін. (2012) Наноматеріали: Стан сучасних досліджень та використання в біології, медицині та ветеринарії. Огляд літератури. Вісник проблем біології і медицини, 3, Т. 2, 29–32.
21. Tong, T., Wilke, C.M., Wu, J. et al. (2015) Combined toxicity of nano-ZnO and nano-TiO2: from single-to multinanomaterial systems. Environmental science & technology, 49(13), 8113–8123. https://doi.org/10.1021/acs.est.5b02148.
22. Minigalieva, I.A., Katsnelson, B.A., Privalova, L.I. et al. (2015) Attenuation of combined nickel (II) oxide and manganese (II, III) oxide nanoparticles’ adverse effects with a complex of bioprotectors. International journal of molecular sciences, 16(9), 22555–22583. https://doi.org/10.3390/ ijms160922555.
23. Renwick, L.C., Donaldson, K., Clouter, A. (2001) Impairment of alveolar macrophage phagocytosis by ultrafine particles. Toxicology and applied pharmacology, 172(2), 119– 127. https://doi.org/10.1006/taap.2001.9128.
24. Renwick, L.C., Brown, D., Clouter, A., Donaldson, K. (2004) Increased inflammation and altered macrophage chemotactic responses caused by two ultrafine particle types. Occupational and Environmental Medicine, 61(5), 442–447. http:// dx.doi.org/10.1136/oem.2003.008227.
25. Nemmar, A., Hoet, P.M., Vanquickenborne, B. et al. (2002) Passage of inhaled particles into the blood circulation in humans. Circulation, 105(4), 411–414. https://doi.org/10.1161/ hc0402.104118.
26. Shvedova, A.A., Kisin, E.R., Mercer, R. et al. (2005) Unusual inflammatory and fibrogenic pulmonary responses to single-walled carbon nanotubes in mice. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology, 289(5), 698–708. https://doi.org/10.1152/ajplung.00084.2005.
27. Bahadar, H., Maqbool, F., Niaz, K., Abdollahi, M. (2016) Toxicity of nanoparticles and an overview of current experimental models. Iranian biomedical journal, 20(1), 1. https:// doi.org/10.7508%2Fibj.2016.01.001
28. Zhu, M.T., Feng, W.Y., Wang, B. et al. (2008) Comparative study of pulmonary responses to nano-and submicron-sized ferric oxide in rats. Toxicology, 247(2-3), 102–111. https:// doi.org/10.1016/j.tox.2008.02.011.
29. Naqvi, S., Samim, M., Abdin, M.Z. et al. (2022) Concentration-Dependent Toxicity of Iron Oxide Nanoparticles Mediated by Increased Oxidative Stress [Retraction]. International Journal of Nanomedicine, 17, 1459-1460. https://doi. org/10.2147/IJN.S367448.
30. Albukhaty, S., Naderi-Manesh, H., Tiraihi, T. (2013) In vitro labeling of neural stem cells with poly-L-lysine coated super paramagnetic nanoparticles for green fluorescent protein transfection. Iranian biomedical journal, 17(2), 71. https:// doi.org/10.6091%2Fibj.1114.2013.
31. Chen, Z., Meng, H., Xing, G. et al. (2006) Acute toxicological effects of copper nanoparticles in vivo. Toxicology letters, 163(2), 109–120. https://doi.org/10.1016/j.toxlet. 2005.10.003.
32. Levchenko, O.G., Lukianenko, A.O., Demetska, O.V., Arlamov, O.Yu. (2018) Influence of Composition of Binder of Electrodes Coating on Cytotoxicity of Welding Aerosols. In Materials Science Forum. Trans Tech Publications, 927, 86– 92. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/msf.927.86.
33. Levchenko, O., Demetska, O., Polukarov, Y. et al. (2023) Identifying patterns of aerosols formation during contact butt fusion welding. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(10 (123), 30–38. https://doi. org/10.15587/1729-4061.2023.281011.
34. Кундієв Ю.І., Корда М.М., Кашуба М.О., Демецька О.В. (2015) Токсикологія аерозолів: монографія. ТДМУ «Укрмедкнига».
35. Левченко О.Г. (2015) Сварочные аэрозоли и газы: процессы образования, методы нейтрализации и средства защиты. Киев, Наукова думка.
36. (2006) Exposition au manganese: l’llW se pronounce. Actualites profession. Hygiene du travail. Soudage et techniques connexes, 11/12, 15.
37. (2006) Fumees de soudage: valeurs limites, evaluation des risques, mesures de prevention. Etudes et recherche. Hygiene et securite. Soudage et techniques connexes, 7/8, 31–33.
38. Pohlmann, G., Holzinger, K., Spiegel-Ciobanu, V.E. (2012) Vergleichende Untersuchungen zur Charakterisierung ultrafeiner Partikel in Rauchen beim Schweißen und bei verwandten Verfahren-Teil 2: Ergebnisse und Diskussion. Schweißen und Schneiden, 64(6), 352.
39. Matusiak, J., Wyciślik, J. (2009) Zdrowie i bezpieczeństwo przy produkcji spawalniczej. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach, 53(3), 24–35.
40. (2020) Гігієнічні регламенти хімічних речовин у повітрі робочої зони. Наказ МОЗ України № 1596 від 14.07.2020.
41. (2008) ДСТУ ISO 15011-4:2008. Охорона здоров’я та безпека у зварюванні та споріднених процесах. Лабораторний метод відбирання аерозолів і газів. Частина 4. Форма для запису даних про аерозолі. Київ, Держспоживстандарт України. Наказ № 490 від 22.12.2008.

---

Реклама в цьому номері:

---