徐新宏,江 璐,方晶晶,袁海霞,潘滬湘,喬江波
(1.海軍軍醫(yī)大學(xué)海軍醫(yī)學(xué)研究所,上海,200433;2.海軍核化安全研究所,北京,100077)
從20世紀(jì)80年代起,世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家陸續(xù)開(kāi)展了對(duì)潛艇加裝AIP技術(shù)即“不依賴(lài)空氣推進(jìn)裝置(air independent propulsion)”技術(shù)的研究,并相繼取得了一些突破性成果。AIP潛艇艙室大氣環(huán)境控制難于柴電常規(guī)潛艇和核潛艇。柴電常規(guī)潛艇經(jīng)常要在通氣管或水面狀態(tài)進(jìn)行充電,利用充電時(shí)機(jī),艙內(nèi)空氣可以與自然大氣進(jìn)行通風(fēng)換氣,從而達(dá)到空氣凈化的目的。其水下續(xù)航時(shí)間不長(zhǎng),有害氣體累積濃度低,空氣凈化負(fù)擔(dān)輕,艙室大氣環(huán)境控制技術(shù)簡(jiǎn)單容易。AIP潛艇水下續(xù)航時(shí)間要求較長(zhǎng),由于隱蔽性要求,不能頻繁上浮進(jìn)行通風(fēng)換氣,有害氣體完全靠空氣凈化設(shè)備清除,空氣凈化負(fù)擔(dān)重[1]。AIP潛艇空氣質(zhì)量要求達(dá)到或接近核潛艇,但是AIP潛艇現(xiàn)有能量和空間均不能與核潛艇相比,核潛艇大氣環(huán)境控制技術(shù)也不能直接運(yùn)用到AIP潛艇上。
AIP潛艇按其設(shè)計(jì)可在水下連續(xù)潛航30晝夜。潛艇水下航行時(shí)艇員生活在一個(gè)特定的環(huán)境中,空間狹小,活動(dòng)受限,艙內(nèi)缺乏自然光及正常的空氣流通,再加上搖擺,振動(dòng),噪聲,高溫,高濕,生物節(jié)律,有害氣體,營(yíng)養(yǎng),給水等因素,必然會(huì)對(duì)人體生理,心理產(chǎn)生一定的影響。開(kāi)展該類(lèi)潛艇航行空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)調(diào)查,可以為今后加強(qiáng)醫(yī)學(xué)保障和制定相應(yīng)的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)提供科學(xué)依據(jù)。潛艇艙室封閉環(huán)境中氣體種類(lèi)很多,對(duì)艇內(nèi)空氣的產(chǎn)生污染,威脅著艇員的健康。艇內(nèi)污染源眾多,如人體代謝產(chǎn)物產(chǎn)生的氨、甲酸、尿酸、醛、甲硫醇、揮發(fā)性胺等有害物質(zhì);烹飪產(chǎn)生大量丙烯醛、含氧化合物和氣溶膠等;非金屬材料如油漆、塑料、橡膠、燃料、潤(rùn)滑油、粘合劑等產(chǎn)生大量的烷烴、烯烴、鹵代烴、芳香烴、含氧化合物、含硫化合物、氣溶膠等多種有害物質(zhì)。隨著艇上非金屬材料的不斷增多,這些材料已經(jīng)成為艙室空氣污染物的主要來(lái)源[2]。氣溶膠對(duì)人體的危害與其粒徑密切相關(guān),粒徑大于2.5 μm的微粒易被呼吸道阻留,對(duì)人體局部黏膜產(chǎn)生刺激作用,引發(fā)過(guò)敏性鼻炎,感染上呼吸道,形成支氣管哮喘、支氣管炎、過(guò)敏性肺炎,并導(dǎo)致呼吸功能失調(diào);而小于2.5 μm的微粒可直接進(jìn)入肺部,導(dǎo)致肺部硬化,對(duì)艇員健康造成極大威脅[3]。
潛艇艙室大氣環(huán)境檢測(cè)研究受到各國(guó)海軍的重視。美國(guó)海軍將潛艇大氣質(zhì)量的重要性列為第二位,僅次于武備,足見(jiàn)對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量的重視程度。多數(shù)國(guó)家從潛艇空氣中檢測(cè)出幾百種組分,我國(guó)從潛艇艙室空氣中檢測(cè)出652種組分[4]。1991年發(fā)表的《潛艇空氣質(zhì)量》全面論述了潛艇空氣的檢測(cè)和控制技術(shù)。英國(guó)皇家海軍對(duì)潛艇艙室空氣檢測(cè)技術(shù)也非常重視,先后定性分析出潛艇艙室空氣中195種有害氣體組分,為其中的50種組分進(jìn)行了定量分析[5]。
周升如[8]使用5種吸附劑(Tenax,Porapak,Chromosob-103,GDX-101,活性炭)進(jìn)行濃縮采樣,用色質(zhì)譜法定性了14類(lèi)266種有機(jī)物,但未能找到有機(jī)物種類(lèi)變動(dòng)的規(guī)律。肖存杰[9]將潛艇大氣組分分為12類(lèi),運(yùn)用6種吸附劑(Tenax,Porapak,Chromosob-103,GDX-101,活性炭,硅膠)對(duì)這12類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行濃縮采樣,采用色質(zhì)譜法、檢定管法、比色法和原子吸收光譜法定性檢測(cè)出368種組分,其中脂肪烴175種,芳香烴53種,萘及其同系物28種,茚及其同系物20種,鹵代烴14種,含氮化合物2種,醇類(lèi)7種,醛類(lèi)9種,酮類(lèi)16種,酸類(lèi)1種,酯類(lèi)4種,醚類(lèi)2種以及其他37種。定量檢測(cè)出67種組分。瑞典海軍聯(lián)合國(guó)防研究所、隆德大學(xué)等單位研究了“哥特蘭”級(jí)AIP潛艇下潛過(guò)程中空氣的質(zhì)量情況,共同開(kāi)展了為期16天的試驗(yàn),其中連續(xù)潛航8天[8]。這個(gè)試驗(yàn)研究中,主要對(duì)二氧化碳(CO2)、氧(O2)、臭氧(O3)、氫(H2)、二氧化氮(NO2)、揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)、甲醛、懸浮顆粒物(PM)和微生物污染物進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。此外還監(jiān)測(cè)了空氣溫度、總壓力和相對(duì)濕度。試驗(yàn)表明只要空氣更新系統(tǒng)正常工作,除了二氧化碳,所有測(cè)量濃度遠(yuǎn)低于瑞典環(huán)保局制定8 h職業(yè)接觸限制標(biāo)準(zhǔn),被監(jiān)測(cè)空氣污染物沒(méi)有發(fā)生積累。澳大利亞國(guó)防部國(guó)防科學(xué)技術(shù)組織研究人員研究了柴電潛艇內(nèi)物釋放的顆粒性質(zhì)和組成,從海洋來(lái)源的柴油顆粒排放的測(cè)量是罕見(jiàn)的,雖然這種形式的運(yùn)輸造成重大的空氣污染。然而,與陸地環(huán)境不同,航海環(huán)境不受其他燃燒源的干擾。柴油機(jī)艙內(nèi)微粒物質(zhì)平均濃度為 1 500 μg/m3,粒徑分布在 0.5~202 μm 范圍內(nèi),測(cè)定了顆粒物的元素碳(EC)、有機(jī)碳(OC)和總碳(TC)的化學(xué)形態(tài)[9]。比利時(shí)安特衛(wèi)普大學(xué)研究人員研究了柴電艇艙內(nèi)顆粒物污染情況,收集了艇內(nèi)細(xì)粒子和粗離子進(jìn)行研究,對(duì)有機(jī)碳、水溶性有機(jī)碳、主要無(wú)機(jī)離子物種和有機(jī)物種進(jìn)行了分析,并估算了海鹽粒子、非海鹽硫酸鹽、水溶性和水不溶性有機(jī)物的濃度[10]。
為研究該類(lèi)潛艇艙室空氣中主要污染物的組成和濃度,對(duì)AIP艇水下航行試驗(yàn)進(jìn)行空氣污染物檢測(cè)和監(jiān)測(cè)。開(kāi)展該類(lèi)潛艇空氣污染物定量分析的研究,可為今后該類(lèi)潛艇有害氣體標(biāo)準(zhǔn)限值研究以及艇用空氣凈化裝置設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
該型潛艇針對(duì)常見(jiàn)空氣污染物裝備了空氣更新系統(tǒng)、采用LiOH作為吸收劑的二氧化碳消除系統(tǒng)、裝有吸附揮發(fā)性有機(jī)物及顆粒物的活性炭過(guò)濾裝置。這個(gè)試驗(yàn)研究中,主要對(duì)揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)和懸浮顆粒物(TSP,PM10,PM2.5)進(jìn)行了監(jiān)測(cè),同時(shí)對(duì)空氣的溫濕度和壓力進(jìn)行了記錄。VOC一共采集了6個(gè)有代表性的點(diǎn)位,分別是住艙、廁所、指揮艙、柴油機(jī)艙的廚房、斯特林熱氣機(jī)艙和機(jī)械艙。航行試驗(yàn)在6月到7月進(jìn)行,航行試驗(yàn)各艙室環(huán)境設(shè)備運(yùn)行良好。
1.2.1 VOC氣體樣品采集
采用SUMMA6L硅涂層采樣罐(Entech USA)對(duì)潛艇各艙室有害氣體進(jìn)行富集與測(cè)量。采樣前采樣罐用N2清洗并抽真空,由于SUMMA6L采樣罐樣品保存時(shí)間為20-30 d,為了保持樣品的新鮮度,采集時(shí)間為航行第42 d,共采集6個(gè)點(diǎn)位,分別為住艙(AS)、洗手間(T)、指揮室(CR)、柴油艙段的廚房(G)、斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)艙(SS)、機(jī)械艙(MR)。采用瞬時(shí)采樣方式,將瞬時(shí)采樣頭接到清洗過(guò)的采樣罐上,打開(kāi)閥后會(huì)自動(dòng)采集空氣樣品,6 L的采樣罐在5 min采集完畢。采樣時(shí)各艙室環(huán)境條件如表1所示。采集后密封采樣閥,待航行結(jié)束后帶回實(shí)驗(yàn)室定量分析。
1.2.2 樣品預(yù)處理程序
三級(jí)冷阱濃縮儀的儀器參數(shù)參照USEPA TO-15方法[13]。一定體積的含有目標(biāo)化合物的氣體通過(guò)冷阱預(yù)濃縮裝置富集后能進(jìn)入色譜進(jìn)行分析,而溶劑氣體(N2,O2,CO2,H2O)無(wú)保留的通過(guò)預(yù)濃縮裝置后不進(jìn)入色譜分析[11]。三級(jí)預(yù)濃縮技術(shù)常用于分析潮濕空氣中的VOCs化合物,一級(jí)冷阱(裝有弱吸附能力的玻璃珠)的目的是有效的去除水。然后冷阱被加熱,用氦氣或氮?dú)鈱饪s物質(zhì)慢慢帶入裝有Tenax吸附劑的二級(jí)冷阱中,目的是有效的去除CO2。濃縮氣體被加熱,反吹進(jìn)入三級(jí)冷阱。目的是在不丟失VOCs的條件下進(jìn)一步消除水蒸氣的干擾,并將濃縮氣體快速冷凍濃縮以便快速進(jìn)樣分析。本研究采用美國(guó)Entech公司7100A型VOCs預(yù)濃縮儀,對(duì)樣品進(jìn)行濃縮。
表1 潛艇長(zhǎng)航中6個(gè)采樣點(diǎn)的污染物定量分析結(jié)果Tab.1 The identified pollutants of six sampling location in this campaign.
1.2.3 色譜-質(zhì)譜分析條件
實(shí)驗(yàn)室分析儀器為氣相色譜/質(zhì)譜儀(安捷倫7890/5975GC/MS,美國(guó)Agilent公司),載氣為高純氦氣,純度>99.999%,載氣流量1.2 ml/min,尾吹氦氣29 ml/min,氫氣流量30 ml/min,空氣流量300 ml/min。柱溫為兩階程序升溫,40 ℃保持5 min,10 ℃/min上升到140 ℃保持5 min,20 ℃/min升到250度保持3 min。分流比10∶1,進(jìn)樣口溫度為200 ℃,傳輸線(xiàn)溫度230 ℃,離子源溫度130 ℃,四級(jí)桿溫度溫度230 ℃,質(zhì)量范圍10~600 amμ。色譜柱為安捷倫DB-5MS,60 m×0.32 μm×1.0 μm(美國(guó) Agilent公司)。采用標(biāo)準(zhǔn)氣體(1 ppm,Linde Spectra Gases Inc,林德有限公司),用外標(biāo)法定量,所有氣體指標(biāo)均測(cè)試3次,標(biāo)準(zhǔn)偏差分析精度±5%,加標(biāo)回收率91%~110%。
航行的第13 d到第18 d對(duì)6個(gè)不同艙室的氣溶膠質(zhì)量濃度進(jìn)行檢測(cè)。采用便攜式氣溶膠檢測(cè)儀(TSI8533,TSI Inc.USA)對(duì)進(jìn)行24 h濃度檢測(cè),該儀器可監(jiān)測(cè)細(xì)顆粒物(Fine Particles,PM2.5)、可吸入顆粒物(Inharable particulates,PMl0)和總懸浮顆粒物(Total Suspended Particulates,TSP)的濃度。監(jiān)測(cè)時(shí)采樣流量3.0 L/min,檢測(cè)范圍0.001~150 mg/m3,計(jì)算顆粒物日濃度平均值。
本次試驗(yàn)對(duì)住艙的CO及CO2進(jìn)行了連續(xù)監(jiān)測(cè)(Konor Model JA903,Konor Electronics,Shenzhen China),采樣流量500 mL/min,檢測(cè)范圍CO為0~100 mg/m3,CO2為0~3%,每天監(jiān)測(cè)時(shí)間不少于8 h,記錄每天所測(cè)得的CO2最高濃度。
總共定量檢測(cè)出34種組分,分為五大類(lèi),分別是脂肪烴、鹵代烴、含氧化合物、芳香烴和含硫化合物,如表1所示。大部分物質(zhì)濃度較低,沒(méi)有超過(guò)我國(guó)的常規(guī)潛艇軍用標(biāo)準(zhǔn)(GJB11.3-91)[12]和美國(guó)政府工業(yè)衛(wèi)生委員會(huì)(ACGIH)職業(yè)暴露標(biāo)準(zhǔn)[13]。但常規(guī)動(dòng)力艇的續(xù)航能力遠(yuǎn)不及AIP艇,很多污染物沒(méi)有制定相應(yīng)的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn);美國(guó)政府工業(yè)衛(wèi)生委員會(huì)(ACGIH)職業(yè)暴露標(biāo)準(zhǔn)是持續(xù)8 h工作日和40 h工作周工作制的時(shí)間加權(quán)平均濃度,而潛艇的連續(xù)暴露時(shí)間明顯長(zhǎng)于8 h,但間隔周期和總的暴露時(shí)間明顯要短于前者,因此列出的閾值只能作為參考,無(wú)法準(zhǔn)確對(duì)AIP艇上污染物的健康危害進(jìn)行評(píng)估。從表中可以看出,醇醛酮等含氧類(lèi)化合物和芳香烴化合物的濃度明顯高于硫化物和烴類(lèi)化合物。住艙檢出的污染物總量最多,為32.7 mg/m3,其次是機(jī)械艙為21.5 mg/m3,斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)艙(SS)污染物總量最少,為18.4 mg/m3,從上面分析可以知道人員活動(dòng)和人體代謝產(chǎn)生的污染物占有較大比例。濃度較高的主要優(yōu)勢(shì)化合物為環(huán)己烷、二氯甲烷、乙醇、丙酮、甲苯、乙苯和二甲苯,大部分為ppm級(jí)別,其中住艙中乙醇甚至達(dá)到11.3 mg/m3,偏高的乙醇濃度估計(jì)和艇員飲酒有關(guān)。在這些污染物質(zhì)中有一些低嗅閾值如二甲基硫醚、二甲基二硫醚,在廁所等艙室濃度較高,其中廁所檢出的二甲基二硫醚達(dá)到0.167 mg/m3,超過(guò)住艙濃度的3倍,超出其嗅閾值8 000多倍[14]。這些物質(zhì)在這個(gè)濃度范圍會(huì)嚴(yán)重惡化艙室內(nèi)的空氣品質(zhì),對(duì)人體感官產(chǎn)生強(qiáng)烈刺激作用。需要加大對(duì)這些場(chǎng)所空氣質(zhì)量的改善,如加裝一些有對(duì)這些臭味物質(zhì)有專(zhuān)一化學(xué)吸附能力的凈化器。從定量檢測(cè)出的物質(zhì)來(lái)看,苯乙烯、甲苯、乙苯、二甲苯、四氯化碳屬于中等毒性物質(zhì),而苯、二硫化碳、三氯甲烷、二甲基二硫醚屬于高毒性物質(zhì),濃度在幾十至幾百個(gè)PPb之間,這些組分對(duì)艙室環(huán)境的影響不容忽視。圖1顯示了5類(lèi)污染物的濃度堆積圖。艇上非生物源化合如脂肪烴、芳香烴、鹵代烴等多為污染源自身含有,如艦艇潤(rùn)滑油揮發(fā)、制冷劑泄露與油漆涂料釋放,因溫度變化和通風(fēng)作用而自然揮發(fā),受環(huán)境參數(shù)影響很大。生物型來(lái)源與有機(jī)物的代謝和分解密切相關(guān),如有機(jī)酸、硫化物等,其濃度與污染源的微生物活性和穩(wěn)定參數(shù)有顯著的相關(guān)性[15]。芳香烴和鹵代烴等毒性較大的化合物在動(dòng)力艙和機(jī)械艙比重大,這些地方有柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、冷卻器、油管、水管、濾器和輔機(jī)等,柴油機(jī)下部的底艙里則布置著滑油艙、污油艙以及柴油機(jī)冷卻淡水艙等,這些艙室這兩類(lèi)非生物源化合物含量較多。機(jī)艙內(nèi)的噪音大,環(huán)境溫度高,是潛艇上環(huán)境條件最差的艙室。而住艙、指揮室等人員活動(dòng)密集的地方有大量的醇醛酮等含氧物質(zhì)檢出,這與人員活動(dòng)和飲食關(guān)系密切。
圖1 潛艇艙室5類(lèi)污染物的濃度Fig.1 Concentrations of five pollutant families in the six cabins
根據(jù)顆粒物粒徑的大小可以將顆粒物分為3種:粒徑小于2.5 μm的顆粒物稱(chēng)為細(xì)顆粒物(Fine Particles,PM2.5);粒徑小于l0 μm的顆粒物稱(chēng)為可吸入顆粒物(Inhalable particulates,PMl0);粒徑小于100 μm的所有懸浮顆粒物稱(chēng)為總懸浮顆粒物(Total Suspended Particulates,TSP)[16]。PM10可以在大氣中滯留較長(zhǎng)的時(shí)間,是日常大氣的主要污染物之一[17]。PM2.5是可吸入顆粒物PM10中較多的一部分,PM2.5粒徑小,可吸附重金屬和致病菌等大量有毒有害物質(zhì)且在大氣中停留時(shí)間長(zhǎng)、輸送距離遠(yuǎn),對(duì)能見(jiàn)度、空氣質(zhì)量和人體健康影響較大[18]。
監(jiān)測(cè)在航行第13 d到18 d進(jìn)行,各艙室PM2.5和PM10的平均濃度均高于系泊時(shí)濃度水平,說(shuō)明艙內(nèi)產(chǎn)生了一定的氣溶膠污染,如圖2所示。
圖2 潛艇艙室中3種不同粒徑顆粒物小時(shí)平均質(zhì)量濃度Fig.2 Particle mass concentration of three particle size in the six cabins
我國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有顆粒物的限值,國(guó)標(biāo)《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T18883-2002)中規(guī)定了PM10濃度限值日平均濃度為0.15 mg/m3,PM2.5沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)[19]。PM10日均濃度均超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18883-2002的艙室有住艙AS(0.346 mg/m3)、指揮室CR(0.503 mg/m3)、廚房G(0.482 mg/m3)和機(jī)械艙MR(0.469 mg/m3)。根據(jù)上述分析,該艇潛航狀態(tài)下艙室氣溶膠屬于細(xì)顆粒物污染。室內(nèi)環(huán)境中PM2.5主要有以固態(tài)形式直接排出的一次粒子和由化學(xué)反應(yīng)生成的二次粒子2種形成方式[20]。其中一次粒子來(lái)源于燃料的燃燒、裝飾材料和家具表面的散發(fā)、設(shè)備的使用、細(xì)顆粒物的二次懸浮、小于2.5 μm顆粒物的凝結(jié)、空調(diào)系統(tǒng)及室內(nèi)人員的活動(dòng)如吸煙、呼吸、咳嗽、走動(dòng)及打掃等,二次粒子主要是多相化學(xué)反應(yīng)形成的硝酸鹽、硫酸鹽的二次細(xì)粒子。推測(cè)潛艇艙室環(huán)境的細(xì)粒子主要來(lái)源為人體散發(fā)、材料表面研磨和脫落、機(jī)械設(shè)備運(yùn)行及人員作業(yè)操作產(chǎn)生。
圖3顯示了住艙外LiOH吸收裝置開(kāi)啟后(14:39),艙室氣溶膠質(zhì)量濃度隨時(shí)間變化規(guī)律。可以發(fā)現(xiàn)在Li-OH吸收裝置開(kāi)啟瞬間,艙室內(nèi)3種粒徑的氣溶膠濃度迅速升高,隨后濃度逐漸降低,由此可以得知LiOH吸收裝置開(kāi)啟對(duì)艙室的氣溶膠濃度產(chǎn)生較大影響。
圖3 潛艇住艙中堿石灰更換時(shí)顆粒質(zhì)量濃度的波動(dòng)Fig.3 Fluctuation of particle mass concentration during an operation of soda lime exchange in accommodation space
潛艇住艙中CO和CO2最高濃度分布如圖4所示。CO會(huì)通過(guò)呼吸凝結(jié)到血紅蛋白上,并且在通過(guò)氣泡膜之后形成碳氧血紅蛋白,血紅蛋白對(duì)CO的親和力與血紅蛋白對(duì)氧的親和力之比大約為235∶1。CO對(duì)哺乳動(dòng)物產(chǎn)生毒性作用的主要機(jī)理是降低血的輸氧能力,長(zhǎng)時(shí)間的CO中毒可能引起心肌炎,甚至心肌梗塞,其嚴(yán)重程度隨血中CO濃度的增加而增加。我國(guó)的常規(guī)潛艇軍用標(biāo)準(zhǔn)(GJB11.3-91)中CO的濃度為23 mg/m3,航行期間CO均在此標(biāo)準(zhǔn)限值一下,水下航行濃度比水上航行要高。二氧化碳(CO2)是潛艇艙室空氣污染物的主要成分之一,高濃度可產(chǎn)生窒息作用。潛艇艇員是艙室內(nèi)CO2的主要來(lái)源[21]。長(zhǎng)期處于CO2濃度較高的環(huán)境中,會(huì)導(dǎo)致人員感覺(jué)胸悶、頭暈,反應(yīng)能力下降。同時(shí),CO2濃度的高低還時(shí)常用來(lái)表征室內(nèi)空氣流通程度的好壞,并反映空氣中其他有害污染物聚集的水平。艇員在含量為3%的CO2環(huán)境中暴露數(shù)十個(gè)小時(shí),所有人的工作能力、智力活動(dòng)能力顯著下降,濃度超過(guò)約5%的CO2環(huán)境中暴露數(shù)10小時(shí)會(huì)嚴(yán)重?fù)p害視力和聽(tīng)力,在含量為1.5%的CO2氣體中暴露幾十天,慢性呼吸性的酸堿度和電解質(zhì)平衡出現(xiàn)明顯的適應(yīng)性改變,離開(kāi)這個(gè)環(huán)境若干天也不會(huì)完全恢復(fù),說(shuō)明長(zhǎng)期暴露在此濃度下可能導(dǎo)致病理生理的變化。從9艘核動(dòng)力彈道導(dǎo)彈潛艇所搜集的數(shù)據(jù)表明,CO2的平均濃度為0.35%,濃度范圍在0~1.1%之間。從10艘核動(dòng)力攻擊潛艇所搜集的數(shù)據(jù)表明,CO2的平均濃度為0.41%,濃度范圍在0.03%~1.13%之間[22]。我國(guó)的常規(guī)潛艇軍用標(biāo)準(zhǔn)(GJB11.3-91)中CO2的濃度為1%,航行的第18天和35天CO2的最高濃度超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)限制,分別為1.12%和1.21%。
圖4 潛艇住艙中一氧化碳和二氧化碳最高濃度分布Fig.4 Distribution of maximum concentrations of carbon monoxide and carbon dioxide in accommodation space
因此建議進(jìn)行潛艇艙室空氣組分容許濃度的修訂和完善工作,增加一些低嗅閾值和高毒性組分的標(biāo)準(zhǔn)。盡快進(jìn)行AIP潛艇大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定,對(duì)這些低嗅閾值的氣體組分進(jìn)行定標(biāo)和控制,可以改善艦艇艙室環(huán)境空氣的質(zhì)量,同時(shí)也可進(jìn)一步優(yōu)化篩選上艦使用的非金屬材料。針對(duì)廁所、菜庫(kù)、洗手間等有強(qiáng)烈源強(qiáng)的部位,加強(qiáng)衛(wèi)生和操作管理,配備一些專(zhuān)用的凈化設(shè)施,進(jìn)一步改善艇內(nèi)空氣質(zhì)量。