Исследовательская группа из Сеульского национального университета и Университета Йонгин под руководством Донхёна Кима (Donghyeon Kim) провела замеры качества воздуха на южнокорейском заводе по выпуску пластиковых пуговиц. Предприятие использует ненасыщенные полиэфирные смолы и термопластавтоматы усилием смыкания от 200 до 350 тонн. В одном здании объединены смешивание компонентов, центрифугирование, прессование заготовок, литьё под давлением, термическая сушка, механическая обрезка, а также химическое окрашивание и гальваническое хромирование. Авторы работы проверили, какие именно загрязнители выделяются на каждом этапе этой цепочки.
Горячие цеха и испарение мономера
В зонах нагрева и формовки пластика основным загрязнителем оказался мономер стирол, применяемый как растворитель полиэфирной смолы. На участке сушки концентрация стирола достигла 953,42 мкг/м³. В процессе литья под давлением из-за нагрева полимера в воздух выбрасываются микрочастицы размером около 682 нанометров при пиковой концентрации 7,49 × 10⁴ частиц на кубический сантиметр. Нанометр равен одной миллиардной части метра: такие микроскопические частицы задерживаются в альвеолах лёгких при дыхании.
Гальванические ванны и едкие соли
На этапах нанесения хромовых покрытий и окрашивания характер загрязнения меняется на аэрозоли солей и тяжёлых металлов. При электрохимической обработке пузырьки газа выносят капли растворов в воздух. На участке глянцевой гальваники концентрация общего хрома составила 526,23 мкг/м³, а содержание сульфат-ионов в зоне матовой гальваники поднялось до 4932,14 мкг/м³. В ваннах окрашивания зафиксированы выбросы фторид-ионов на уровне 1862,34 мкг/м³. На этих же линиях обнаружены перфтороктановая (PFOA) и перфтороктансульфоновая (PFOS) кислоты с концентрациями около 0,18 мкг/м³ — поверхностно-активные вещества, относящиеся к группе устойчивых соединений фтора (PFAS).
Расчёт рисков для органов и систем
Для оценки вреда авторы рассчитали индекс опасности ($HI$) — отношение поступившей в организм суточной дозы к предельно допустимой пороговой концентрации, при которой не наступает поражения органов. Превышение единицы указывает на выход за безопасные границы. Для нервной системы индекс превысил 1165 на участке глянцевой гальваники. Главный вклад в это число внёс марганец из-за строгого порога допустимой хронической концентрации в воздухе (0,05 мкг/м³). Для костной ткани индекс опасности достиг 226 из-за фторидов на линии хромирования. Для дыхательных путей показатель составил 175 за счёт аэрозолей хлоридов. Суммарный пожизненный канцерогенный риск определялся примесью бензола, достигнув значения 6,87 × 10⁻⁵ в цехе термосушки, что не превышает верхнюю контрольную границу 1 × 10⁻⁴.
Границы эксперимента
Замеры на заводе велись три дня подряд (с 21 по 23 ноября 2024 года) с помощью 48 калиброванных насосов и спектрометров на 24 стационарных точках. Оценка рисков строилась на консервативном предположении, что рабочий непрерывно дышит воздухом одного конкретного станка в течение всей восьмичасовой смены 250 дней в году. В реальности операторы перемещаются по разным залам. Кроме того, марганец показал высокий уровень (56,30 мкг/м³) на открытой площадке разгрузки, где нет плавильных печей и чанов, что объясняется подъёмом дорожной пыли от движения грузовиков по загрязнённой почве вокруг корпусов.
