Гигиена полимерных материалов

Типология текста: Статьи

II глава книги "Гигиенические вопросы строительства, оборудования школ и дошкольных учреждений", с.45-52, Издание Всесоюзного научно-исследовательского института медицинской и медико-технической информации Министерства здравоохранения СССР, 1975 г.

Гигиенические аспекты применения полимерных материалов приобретают все более актуальное значение в связи с увеличивающимся объемом их производства и широким внедрением в народное хозяйство.

Преимуществом полимерных материалов по сравнению с природными являются их меньший объемный вес, высокая прочность, эластичность, хорошие тепло-звуко-гидроизолирующие и другие ценные свойства.

Наряду с высокими технико-экономическими и эстетическими свойствами полимерных материалов отмечаются неудовлетворительные показатели их химической стабильности, что способствует выделению химических веществ в контактирующие среды. Кроме того, были выявлены неудовлетворительные физические свойства, важные в гигиеническом отношении - недостаточная воздухо- и паропроницаемость, низкие сорбционные свойства, повышенная загрязняемость и электризуемость.

Одним из отрицательных свойств большинства пластмасс является создаваемый ими в помещениях неприятный специфический запах, вызывающий жалобы на состояние дискомфорта (головные боли, учащение приступов бронхиальной астмы и аллергического состояния и т.д.).

Еще совсем недавно многие полагали, что полимерные материалы, в частности пластмассы, являются биологически индифферентными. Однако научные исследования показали, что многие полимерные материалы могут при определенных условиях явиться источником неблагоприятного воздействия на организм человека.

В настоящее время проведены многочисленные работы по гигиенической оценке полимерных материалов, используемых в различных областях народного хозяйства. Характерно, что при изучении влияния полимерных материалов не учитывается специфика детского организма. Разработанные гигиенистами методические подходы и ''Перечень разрешенных полимерных строительных материалов" включают  основные гигиенические требования к полимерным материалам,

касающиеся только взрослого населения. Почти полностью отсутствуют данные по изучению бактериальной обсемененности и оценке эффективности средств по уходу за полимерными материалами и определению безвредности этих средств, что имеет большое значение в профилактике вредного воздействия на организм ребенка.    

Очевидно, широкая химизация современных детских и подростковых учреждений создает новое, ранее неизвестное химическое окружение для растущего организма, к которому он в эволюционном отношении еще недостаточно приспособлен.   

В гигиенической литературе последних лет имеются сведения о большой ранимости детей и подростков при воздействии химических веществ (И.И. Кондратьева, 1973; Э.Э.Саркисянц, 1973 и др.), что выдвигает необходимость  особого подхода и строгой регламентации полимерных материалов, с которыми контактирует в повседневной жизни  ребенок.

Имеющиеся литературные данные по изучению полимерных материалов в детских и подростковых учреждениях крайне малочисленны и касаются в основном вопросов загрязнения воздушной среды.

Гигиенической оценке поливинилхлоридных (ПВХ) покрытий полов в дошкольных учреждениях посвящена работа З.А.Плужниковой и М.Н. Кузьмичевой (1968).

Санитарно-химические исследования воздушной среды выявили присутствие токсического вещества дибугилфталата в концентрациях 0,05-0,4 мг/м3.

Изучение теплового состояния показало, что температура кожи стопы у детей в помещении с ПВХ покрытиями значительно (на 1,5-2 С) ниже, чем у детей аналогичной группы, находящихся в комнатах с паркетными полами.

На поверхности синтетических полов образуются заряды статического электричества отрицательного знака, напряжение которых в определенных условиях (при сравнительно низкой влажности воздуха, особенно зимой) достигает 500-800 В. На поверхности же паркетных полов напряжение зарядов (положительного знака) не превышает 320 В.

Электрические заряды на поверхности ладони детей в спокойном состоянии в помещении с ПВХ покрытиями колеблются в пределах 300-700 В. При движении детей величина зарядов резко увеличивается, особенно в зимний период при низкой влажности воздуха, достигая нескольких тысяч вольт, У детей контрольной группы напряжение зарядов не превышает 400 В даже при движении. Проведенные исследования позволили авторам сделать вывод о нецелесообразности использования поливинилхлоридных покрытий в детских учреждениях.

Е.А.Гельтищева с соавт. (1969) проводили изучение воздушной среды в дошкольных учреждениях, школах и интернатах, при строительстве и оборудовании которых был использован ряд полимерных материалов – поливинилацетатная краска (ПВА), поливинилхлоридный линолеум (ПВХ), слоисто-бумажный пластик для отделки мебели и древесностружечная плита (ДСП) на основе мочевино—формальдегидных смол. Исходя из рецептуры, определяли дибутилфталат, винилацетат , уксусную кислоту, аммиак, формальдегид, фенол, метанол. В лабораторных условиях исследовали выделение летучих веществ из ПBA краски и пластика.

Было обнаружено, что из ПВА краски при температуре 20 С выделяется ряд токсических веществ: дибутилфталат, винилацетат, уксусная кислота и аммиак, причем с повышением температуры до 40 и 60°С концентрации указанных веществ соответственно увеличиваются.

Из слоисто-бумажного пластика выделяются формальдегид, метанол и аммиак, причем концентрации летучих веществ уменьшались по мере увеличения срока, прошедшего со времени изготовления пластика.

Исследование воздушной среды помещений, где применялась для стен ПВА краска, проводилось в детских учреждениях и школах на первом, втором и третьем годах эксплуатации.

Отбор проб воздуха осуществлялся в течение 3-6 час подряд при температуре воздуха 18-23°С и относительной влажности от 40 до 66%.

В воздухе классных комнат школ, помещений групповых и зала для музыкальных занятий яслей-сада были обнаружены дибутилфталат (0,05-2,4 мг/м3), винилацетат (0,1-4,0 мг/м3 уксусная кислота (0,1-3,0 мг/м3) и аммиак (0,05-1,5 мг/м3 Во всех исследуемых детских учреждениях и школах в течение 3 лет эксплуатации наблюдалось выделение ряда токсических веществ, хотя и отмечено снижение концентраций некоторых из них.

При сквозном проветривании помещений уменьшается концентрация токсических веществ, выделяемых этими материалами.

Проведенные исследования свидетельствует о том, что использование полимерных материалов (ПВХ линолеум, ДСП, для мебели, ПВА краски) в ряде случаев приводит к загрязнению помещений токсическими веществами, выделяющимися в течение 3 лет в концентрациях, превышающих иногда ПДК для атмосферного воздуха. Использование слоисто-бумажного пластика для детской мебели не вызывает возражений.

Через 1,5 месяца со времени ввода в эксплуатацию детского сада Ф.Л. Кальманович (1968) обнаружила в воздухе помещений с ПВХ покрытиями наличие хлористого винила (0,3 мг/м3) и дибутилфталата (0,4 мг/м3). В некоторых помещениях, которые нерегулярно проветривались (музыкальный зал, коридоры), концентрации этих веществ были значительно выше (соответственно 0,5 и 0,82 мг/м3), Учитывая наибольшее выделение токсических веществ в первые 30 суток, предлагается делать "выдержку" полимерных материалов в точение 1,5-2 месяцев, после чего детское учреждение может быть принято в эксплуатацию.

Интересные данные, касающиеся гигиенической оценки некоторых новых материалов, применяемых в строительстве школ и детских учреждений Западной Сибири, приводятся в работе Н.Л. Богачанова с соавт. (1969).

Средняя температура поверхности ПВХ пола в зимнее время ниже температуры деревянного пола. Низкие теплозащитные свойства полимерного покрытия обусловили тепловой дискомфорт, что послужило причиной повышения общей заболеваемости детей за счет простудных заболеваний.

В воздухе помещений для групповых занятий с ПВХ покрытием пола был обнаружен дибутилфталат, входящий в состав полимера в качестве пластификатора. Отмечена высокая степень электризуемости предметов и тела человека. Накоплению и проявлению зарядов статического электричества способствуют подогрев пола и конструкция мебели, предусматривающая сочетание большого количества металлических и пластиковых деталей.

Заслуживает внимания работа М.Н. Булатовой и И.Л. Букиной (1973) о микроклимате и загрязнении воздушной среды в помещениях детских дошкольных учреждений в связи с применением синтетических покрытий пола. Проведенные авторами исследования в детском саду в течение 1,5 лет (начиная со времени эксплуатации детского учреждения) позволили установить, что из полимерных материалов (плиток ПВХ и линолеума) выделяется хлорвинил в концентрации 4,4-60 мг/м3. Обнаружено увеличение концентрации хлорвинила в солнечные дни, которое сопровождается также усилением запаха до 4 баллов. Наряду с этим отмечается рост простудных заболеваний у детей, особенно младших ясельных групп,

И.И. Красниковой, В.Г. Лаппо (1969), О.В. Кайсиной (1973) и О.В. Кайсиной с соавт. (1974)  выполнен большой объем исследований по изучению влияния строительных и отделочных материалов, используемых в строительстве и оборудовании детских учреждений и школ — древесно-стружечных плит (ДСП), покрытий для пола на основе синтетического каучука (резиновый линолеум, ковровое покрытие ворсолин), плиток ПВХ, бумажно-слоистого пластика, виниловой пленки ВА-15, нитроэмалевых и лакокрасочных покрытий для школьной мебели и различного оборудования.

Исследования проводились в лабораторных и натурных условиях детских учреждений, общеобразовательных школ,  школ-интернатов и ПТУ и предусматривали интегральное изучение всех факторов полимерной ситуации внешней среды, окружающей ребенка в детском учреждении и школе, с учетом состояния здоровья и физического развития наблюдаемых  школьников.

Наиболее нестойкими в химическом отношении являются строительные и отделочные материалы (ДСП, покрытия для пола на основе ПВХ, резина, нитроэмалевые и лакокрасочные покрытия для мебели и др.), загрязняющие воздух помещений в течение длительного времени (до 3-6 лет). Было отмечено присутствие ряда вредных веществ (стирол, формальдегид ацетаты и др.) в концентрациях, превышающих предельно допустимые для атмосферного воздуха. При этом окисляемость воздуха[1] характеризовалась высокими значениями (56-192 ед.; при условной норме, соответствующей чистому воздуху, 3-5 ед.).

Токсикологическое изучение биологического действия летучих компонентов полимерного материала с учетом возрастной реактивности выявило наиболее выраженные и глубокие изменения у животных ранних возрастных групп (9-21-дневный возраст), что свидетельствует о повышенной чувствительности крысят к химическим веществам.

За последние годы был изучен ряд линолеумов, применяемых в качестве покрытия для пола, на основе ПВХ, инден-кумароновых смол и синтетического каучука, древесностружечных стеновых ограждений и теплоизоляционных материалов на основе фенолформальдегидной смолы, лака. Дана гигиеническая оценка отдельным винам ковровых изделий для пола из химических волокон с латексами. До сих пор наименее благоприятными в гигиеническом отношении являются изделия из мочевино-формальдегидных, эпоксидных ПВХ смол и полиэфирных материалов (И. И. Красникова, В. Г. Лаппо, 1969; О. В. Кайсина, 1973; В. В. Беляев, 1973).

Изложенное позволяет заключить, что все полимерные материалы в той или иной степени являются химически нестабильными, все без исключения могут явиться источником загрязнения воздушной среды при определенных условиях.

Многие рекомендованные для применения полимерные материалы, несмотря на то что выделяют минимальные количества химических веществ, остаются не вполне удовлетворительными по ряду гигиенических показателей – большой электризуемости, гидрофобности, жесткости, пылеёмкости и т.д. и если они могут быть приемлемыми для взрослых, то для детей и подростков совершенно недопустимы. Отсюда разработка основных гигиенических требований к полимерным материалам, предназначенным для детей, должна учитывать возрастные особенности развития детского организма. При этом важнейшим требованием к строительным полимерным материалам является их химическая стабильность.

Таким образом, гигиена применения полимерных материалов в строительстве и оборудовании школ и детских учреждений, изготовлении детской одежды и обуви, предметов  обихода в настоящее время приобретает особую актуальность. Наиболее важным вопросом при гигиенической регламентации полимерных материалов является нормирование вредных веществ, выделяющихся из них во внешнюю среду. В отношение принципа гигиенической регламентации вредных веществ до сих пор нет единой точки зрения. Очевидно, этот вопрос  нуждается в дальнейшем научном обосновании и разработке принципов оценки полимерных материалов с учетом возрастной чувствительности.

 

[1] Окисляемость воздуха — количество кислорода в мг, требующееся для окисления органических соединений в 1 м3 воздуха

Скачать документ в формате PDF