Вредные вещества, выделяемые полимерами
где Спроиз. — концентрация вещества в воздухе рабочей зоны, мг/м; Сатм. — концентрация вещества в атмосферном воздухе, мг/м; Свода — концентрация вещества в воде водоемов, мг/л; Дпшца — содержание вещества в пищевых продуктах, мг/кг; СПдк и ДОДк — соответствующие гигиенические нормативы. Такой интегральный подход можно применять и при токсикологической оценке полимерных материалов. Большинство исследователей считают, что при гигиенической оценке полимерных материалов необходимо исходить из следующих положений. Компоненты полимерных материалов, которые не мигрируют в окружающую среду, не представляют потенциальной опасности. Выделяющиеся из полимерных материалов химические вещества представляют опасность лишь тогда, когда это подтверждено результатами токсикологического исследования. Если токсичность вещества не выявлена, то его следует считать не опасным. Моделирование условий выделения химических веществ из полимерных материалов должно проводиться в соответствии с самыми жесткими условиями эксплуатации. При разработке гигиенических нормативов используется закон диалектики о превращениях количественных изменений в качественные (Г. И. Сидоренко, М. А. Пинигин, 1971). В связи с этим следует отметить, что многие химические вещества, выделяющиеся из полимерных материалов, по мере увеличения концентрации могут изменять органолептические свойства воздуха, воды и пищевых продуктов и вызывать несвойственные для них ощущения вкуса и запаха. Таким образом, изменение органолептических свойств может явиться критерием допустимости использования полимерных материалов. При гигиенической регламентации полимерных материалов особое значение имеет положение о том, что любой раздражитель (приятный, неприятный или безразличный) становится неприятным, непереносимым, а иногда и патогенным, если он приобретает навязчивый характер (В. А. Рязанов, 1964). При изменении органолептических свойств пищевых продуктов это обстоятельство имеет меньшее значение, поскольку в данном случае отдельные лица будут избегать употребления неприятно пахнущих или с измененным вкусом кулинарных изделий. В то же время для определенной группы населения приобретенные продуктами новые запахи и привкусы будут безразличны или неощутимы. При использовании полимерных материалов в жилищном и водопроводном строительстве возможность выбора отсутствует, так как человек имеет лишь одно жилище и один источник водопользования — водопровод. Это обусловливает необходимость дальнейшей теоретической разработки положения о навязчивости фактора. Много веков существовало мнение, что вещества, имеющие неприятный запах, вредны для здоровья. Это убеждение настолько широко распространено, что при отсутствии запахов нередко отрицается возможность отравления летучими веществами. Об опасности такого суждения свидетельствуют случаи отравлений окисью углерода, не имеющей запаха, и другими веществами. Все же обоняние может во многих случаях предупредить об опасности отравления веществами, находящимися в воздухе и воде. Отношение отдельных людей к запахам весьма различно. Высота порога чувствительности к запахам зависит от привычных раздражителей, профессии, особенностей организма и т. д. Повышение порога запаха связано также с очень быстрым утомлением и притуплением обоняния, а в некоторых случаях даже с поражением органов чувств. У пахучих веществ чаще наблюдается зависимость характера запаха от концентрации. Однако не всегда отмечается прямая зависимость между неприятным запахом, его интенсивностью и токсичностью. Каждый человек в какой-то мере реагирует на запах летучих веществ, но наиболее выражена реакция на запах у людей с повышенной чувствительностью, нервных и больных лиц. Тем не менее, определение порогов обонятельного ощущения и рефлекторных реакций как абсолютных величин для лиц, обладающих высокой чувствительностью, нельзя признать обоснованным, так как все биологические реакции, в том числе обонятельного и вкусового анализаторов, вариабельны (Г. И. Сидоренко, М. А. Пинигин, 1971). В связи с этим для оценки запаха, генерируемого полимерными строительными материалами, а также запаха и привкуса воды и пищевых продуктов, имеющих контакт с полимерами, используют бригадный метод, позволяющий оценивать органолептические показатели как вероятностные величины. В отличие от гигиенического нормирования содержания вредных веществ в воздухе и воде водоемов, когда определяют пороговую и подпороговую концентрации по запаху и вкусу, при оценке полимерных материалов исходным моментом являются условия эксплуатации их (насыщенность, интенсивность воздухообмена, температура и др.). При этом концентрацию вредных веществ в воздухе или воде считают вторичным параметром, производным от принятых условий. Это отличие обусловлено тем, что предметом исследования является не отдельное вредное вещество, а полимерный материал — источник выделения нескольких вредных веществ. При гигиенической оценке полимерных материалов характер и интенсивность запаха учитывается по пятибалльной шкале. В СНИПе, «Методических указаниях по санитарно-гигиенической оценке полимерных строительных материалов, предназначенных для применения в строительстве жилых и общественных зданий» и «Методических указаниях по гигиеническому контролю за изделиями из синтетических материалов, предлагаемых для использования в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения» (1200-74), органолептические показатели представлены как один из критериев при регламентации полимерных материалов и изделий из них. Сейчас уже отошла в прошлое точка зрения о том, что применение полимерных материалов, выделяющих вредные вещества, должно быть запрещено. Принципы гигиенического нормирования, положение о том, что ядов нет, есть лишь ядовитые концентрации, утвердились в гигиене применения полимеров. Признано, однако, что нормирование содержания вредных веществ в воздухе жилищ и питьевой воде нецелесообразно, так как невозможно установить контроль за этими концентрациями и оказывать на них эффективное влияние на стадии текущего санитарного надзора. С целью предупредительного санитарного надзора за полимерными материалами и изделиями из них предложено лимитировать выделение вредных веществ в окружающую среду на стадии изготовления или вскоре после их выпуска заводами-изготовителями. Следовательно, одним из основных критериев возможности применения полимерных материалов должны быть допустимые уровни (ДУ) вредных веществ, выделяемых в воздух и воду. Эти уровни не должны быть постоянными величинами, их следует пересматривать по мере накопления новых данных о биологическом действии полимерных материалов и совершенствования технологии производства. Под ДУ вредных веществ, выделяющихся из строительных полимерных материалов, подразумеваются такие концентрации химических соединений, которые при круглосуточном воздействии в течение всей жизни человека не вызывают в его организме не только патологических изменений или заболеваний, но и физиологических сдвигов компенсаторно-приспособительного характера. Ниже мы приводим перечень ДУ вредных веществ, выделяющихся из строительных полимерных материалов. Он предназначен для санитарных органов, ведущих предупредительный и текущий санитарный надзор за производством и применением полимерных материалов, а также предприятий и учреждений, выпускающих полимерные материалы — с целью контроля за качеством продукции. ДУ вредных химических веществ, выделяющихся из полимерных строительных материалов
Вещество | ДУ, мг/м' | Вещество | ДУ. мг/м» |
Акрилонитрил | 0,007 | Метанол | 0,5 |
Акролеин | 0,1 | Метиленхлорид | 0,03 |
Аммиак | 0,2 | Метилакрилат | 0,001 |
Анилин | 0,03 | Метилацетат | 0,05 |
Ацетон | 0,35 | Метилмеркаптан | 0,001 |
Ацетальдегид | 0,01 | Метилметакрилат | 0,1 |
Бензол | 0,08 | Нафталин | 0,001 |
Бутилакрилат | 0,05 | Пропилен | 3,0 |
Бутилацетат | 0,1 | Пиридин | 0,05 |
Винилацетат | 0,2 | Сернистый ангидрид | 0,15 |
Винилтолуол | 0,05 | Сероуглерод | 0,01 |
Гексаметилендиамин | 0,001 | Стирол | 0,003 |
Гексаметилендиизоцианат | 0,0001 | Тиурам | 0,003 |
Гидроперекись | Толуилендиамин | 0,01 | |
изопропилбенэола | 0,005 | Толуол | 0.6 |
Дибутилфталат | 0,05 | Триэтиленгликоль | 0,3 |
Дивинил | 1,0 . | Толуилендиизоцианат | 0,002 |
Диметиланилин | 0,005 | Трикрезилфосфат | 0,001 |
Диметилфталат | 0,05 | Фенол | 0,01 |
Диоктилфталат | 0,05 | Формальдегид | 0,01 |
Диэтиламин | 0,05 | Фталевый ангидрид | 0,02 |
Дифенилгуанидин | 0,01 | Фуран | 0,007 |
Дифенилолпропан | 0,003 | Фурфурол | 0,05 |
Диэтнленгликоль | 0,0002 | Хлористый винил | 0,15 |
Дихлорэтан | 0,1 | Хлоропрен - | 0,1 |
Изопропилбензол | 0,01 | Эпихлоргидрин | 0,02 |
Инден | 0,1 | Этилен | 3.0 |
Капролактам | 0,05 | Этиленгликоль | 0,3 |
Ксилолы | 0,2 | Этилацетат • | 0,1 |
Кумарон | 0,01 | Цианистый водород | 0,002 |
Малеиновый ангидрид | 0,05 |
ДУ вредных веществ, выделяющихся из полимерных материалов, применяемых в водоснабжении
Кроме исходных компонентов синтетические полимерные материалы могут выделять в окружающую среду различные примеси, промежуточные продукты синтеза, а также продукты старения и деструкции и оказывать на человека комбинированное действие, что затрудняет их гигиеническое нормирование. Следовательно, регламентация токсических веществ, выделяющихся из полимерных материалов в разные среды, представляется еще более сложной по сравнению с традиционными методами гигиенического нормирования вредных веществ. Сложны не только методики, но и обоснования подходов и проведения исследований (А. И. Корбакова, Г. Н. Шуйская и др., 1971). Гигиеническое нормирование может быть научно обосновано лишь в тех случаях, когда характер и интенсивность вредного действия для ряда отдельных веществ, входящих в комплекс, уже известны. Если хоть одно вещество выделяется из полимерного материала в концентрации выше его ДУ, то нормирование комплекса не производят, а решают вопрос о замене этого вещества в рецептуре материала или о запрещении производства самого материала. Важным условием является учет лимитирующего показателя вредности, так как имеются основания считать, что вредное действие могут усиливать прежде всего вещества, относящиеся к одной группе по лимитирующему показателю вредности. Так, можно предполагать, что токсический эффект усиливает комплекс соединений свинца и ртути, а запах — совмещение двух или нескольких неприятно пахнущих соединений. Вопросы комбинированного действия веществ, их нормирование еще недостаточно разработаны. Тем не менее, анализируя имеющиеся данные, можно заключить следующее. В настоящее время используют два метода оценки токсичности комплекса вредных химических веществ. Для оценки комбинированного действия вредных веществ широко применяется формула:
где Mi, Мг, Мп — фактические концентрации вредных веществ в окружающей среде; ПДКь ПДК2, ПДКп — соответствующие ПДК. Однако при использовании этого подхода можно не учесть возможность аддитивного действия веществ. Потенцирующее действие и эффект ниже аддитивного с помощью этого метода также не учитываются. В некоторых случаях комбинированное действие вредных веществ оценивают по специфическому компоненту с учетом состава всех ингредиентов. Этот метод применяют также для оценки сложных газо-воздушных смесей при нормировании содержания вредных веществ в воздухе производственных помещений. Такой подход к постановке токсикологических исследований позволяет использовать не только интегральные показатели для оценки действия всего комплекса веществ, но и некоторые специфические тесты для выявления действия ведущего компонента (И. М. Трахтенберг, 1967). В настоящее время получают широкое признание методы предварительной токсикологической оценки химических веществ по сокращенной программе с установлением расчетных ориентировочных ПДК. Один из методов расчетного определения ПДК вредных веществ в воздухе производственных помещений основан на оценке биологической активности веществ (Г. Н. Заева, 1964). Сущность его состоит в том, что биологическая активность нового не исследованного продукта рассматривается как сумма величин биологической активности (Sli) химических связей, составляющих молекулу данного соединения:
В настоящее время предложен ряд методов приближенного определения токсичности химических веществ на основании корелляционных связей между их физико-химическими константами и показателями токсичности. Ниже приводятся некоторые математические модели, описывающие зависимость ПДК химических веществ от параметров токсичности и физико-химических свойств этих веществ. Эти методы могут быть использованы для расчета ориентировочной величины ДУ выделения вредных веществ из полимеров. При сопоставлении lg ПДК, выраженных в долях от насыщаемых воздух концентраций, с lg давления насыщающих паров (Р) выявлена значительная обратная корреляция. Для сопоставления тех же показателей ПДК в миллиграммах на кубический метр и Р в миллиметрах ртутного столба предложено уравнение: lg ПДК = 0,48 lg Р — 1,0 + lg М. Разработан ряд формул, с помощью которых определяют ПДК летучих органических соединений, исходя из разных физических и физико-химических констант (А. А. Голубев и др., 1973). lg ПДК = 1,12 — 0,058ст + lg М, lgHHK = 14,2-10nD + lgM, lg ПДК = - 1,2 - 0,012t°пл + lg М, lg ПДК = 0,40-0,01 M + lgM, lg ПДК = 0,6 -0,01'°нп + lg М, lg ПДК = 1,6 — 2,2d lg М, где о —поверхностное натяжение жидкости в дин/см при 20° С; пd — показатель преломления; t°пл —температура плавления; М — молекулярный вес; t°m — температура кипения; d — удельный вес. Эти уравнения рекомендуются только при ограничении констант определенными пределами: М — от 30 до 300, d — от 0,6 до2,0,W — от 100 до 300°С, W — от 190 до +180°С,поот 1,3 до 1,6- В этих границах находятся константы веществ, из сопоставления с lg ПДК которых были выведены уравнения. Для веществ с крайними типами действия (резко выраженным специфическим или преимущественно неспецифическим) расчет ПДК по любой из эмпирических формул, основывающихся на физико-химических свойствах, дает значительные отклонения от указанных или рекомендованных ПДК. Расчетные ПДК для веществ, обладающих малой химической активностью и преимущественно неспецифическим действием, оказываются заниженными, а для веществ с выраженной химической активностью и преимущественно специфическим действием — завышенными. Поэтому при расчете ПДК некоторых веществ по физико-химическим константам необходимо сделать поправки (выраженные в логарифмах) на химическое строение этих веществ. С помощью ряда формул устанавливается связь между разными гигиеническими нормативами и между гигиеническими нормативами и параметрами токсичности. Так, для математического определения ПДК пестицидов в атмосфере населенных мест по установленным ПДК в рабочей зоне предложена эмпирическая формула (Е. И. Спыну, Л. Н. Иванова, 1969). Вначале определяется коэффициент корреляции, а при его достоверности устанавливается формула зависимости в виде линии регрессии со следующим уравнением: lg ПДКс.с - —2,16 + 0,88 lg ПДКр.з. Для расчетов параметров токсичности малотоксичных веществ с выраженным влиянием на органолептические свойства воды используют следующую формулу (Г. Н. Красовский, 1973): lg ЛДбо = 0,5 lg ЛСбо + 2,55, lg МНД = 0,6 lg ПДКр.з. -1,31, lg ПД = 0,74 IgПДКр.3. +2,23, IgЦД = 0,37ПДКо.о.+0,12, lg МНД = 0,9 lg ЛДбо — 3,6, где ПД — пороговая доза; МНД — максимально недействующая доза. Для этой группы веществ на основании анализа ПДК пестицидов для воды водоемов применяют следующие формулы (Л. Н. Иванова, 1971): lg ПДКв = - 3,9 + 0,551g ЛДбо + 0,06 lg М + 0,74 lg t°пл, lg ЦДКВ = 5,2 + 0,51g ЛДбо - 3.3 lg М + 0,15 lg t°кил. На основании вышеизложенного можно сделать заключение, что регламентация вредных веществ, выделяющихся из полимерных материалов и изделий, на стадии предупредительного санитарного надзора является наиболее рациональным и эффективным методом гигиенического контроля. Учитывая возможность широкого диапазона биологического действия вредных веществ, выделяющихся из полимерных материалов, необходимо изучать не только их токсическое действие, но и отдаленные последствия. Изучение отдаленных последствий связано со сложным, дорогостоящим длительным экспериментом и в каждом конкретном случае должно быть строго научно аргументировано.
Еще по теме Вредные вещества, выделяемые полимерами:
- II триместр беременности (период системогенеза, или средний плодный)
- БОЛЕЗНИ ЛЕГКИХ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ ФАКТОРАМИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
- В
- К
- Очистка сточных вод
- Гигиенические основы нормирования факторов внутренней среды места проживания
- Способы обеспечения нормативных требований к условиям среды закрытых помещений
- Вредные вещества, выделяемые полимерами
- Бактерицидные и бактериостатические свойства
- Использование в строительстве
- Материалы для покрытия пола
- Конструкционные материалы
- Полимеры для изготовления мебели
- Полимерные материалы для обуви
- Осуществление санитарного контроля за производством и применением материалов, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами
-
Хирургия -
Акушерство и гинекология -
Валеология -
Ветеринария -
Вирусология -
Внутренние болезни -
Гастроэнтерология и гепатология -
Гематология -
Гигиена и санэпидконтроль -
Иммунология и аллергология -
Интенсивная терапия, анестезиология и реанимация, первая помощь -
Инфекционные заболевания -
История медицины -
Кардиология -
Кожные и венерические болезни -
Медицинская паразитология -
Наследственные, генные болезни -
Неврология и нейрохирургия -
Онкология -
Организация системы здравоохранения -
Оториноларингология -
Патологическая анатомия -
Патологическая физиология -
Педиатрия -
Фармакология -
Фельдшерское и сестринское дело -