Принципи та методи державного санітарного нагляду за застосуванням - токсикологія полімерних матеріалів

Принципи та методи державного санітарного нагляду за застосуванням полімерних матеріалів. За останні 40 років людство отримало в сотні разів більше нових різноманітних матеріалів, ніж воно мало за всю свою попередню історію. ПМ змінили вигляд міст, вид наших квартир, стиль одягу, проникли в побут і багато галузей народного господарства.
У зв`язку з постійно зростаючими масштабами випуску і використання полімерних матеріалів, призначених для застосування в житловому, водопровідному будівництві, харчовій промисловості, побуті, для виготовлення одягу, взуття та інших областях, однією з провідних завдань гігієни є розробка і здійснення науково обгрунтованих санітарно-профілактичних заходів , що виключають можливість шкідливого впливу хімічних речовин, що виділяються з полімерних матеріалів і виробів з них, на здоров`я населення.
Дослідження з вивчення міграції хімічних речовин з пластмас з метою їх гігієнічної оцінки розпочаті в нашій країні більше 40 років тому під керівництвом А. А. Хрустальова і Н. Н. Орлова. У 1957 р розроблена перша в СРСР «Інструкція по санітарно-гігієнічному дослідженню нових видів харчової посуду, тари та інших виробів, виготовлених із застосуванням синтетичних лаків, емалей, клею, гуми, шпаклівки і пластмас», через 8 років видано методичні вказівки по гігієнічному вивчення синтетичних матеріалів, пропонованих для використання в будівництві і в практиці господарсько-питного водопостачання. Початок розвитку дієвого нагляду за застосуванням ПМ в харчовій промисловості, житловому і водопровідному будівництві та побуті з широким залученням методів лабораторних досліджень відноситься до 1965-1970 рр.
Основним принципом гігієнічної регламентації застосування полімерних матеріалів є неприпустимість виділення в навколишнє середовище таких кількостей хімічних речовин, які при будь-яких можливих умовах могли б несприятливо діяти на організм людини. У 50-60-ті роки у нас в країні розроблені заходи, спрямовані на створення системи спеціалізованого державного санітарного нагляду. З 1964 р встановлений порядок, згідно з яким всі нові, а також застосовуються, але раніше невивчені з гігієнічних позицій матеріали, повинні піддатися всебічному гігієнічному дослідженню з використанням найсучасніших методів з метою запобігання будь-якого шкідливого впливу на здоров`я населення. Велика увага приділялася попереджувальному санітарному нагляду за застосуванням ПМ і виробів з них.
З метою практичної реалізації прийнятих МОЗ СРСР рішень на СЕС ряду великих промислових міст створювалися лабораторії з контролю за використанням ПМ. Надалі ця задача покладалася на токсикологічні відділення СЕС, створені відповідно до нової структури СЕС, прийнятої в 1969 р Токсикологічне відділення лабораторії санітарно-гігієнічного відділу республіканської, крайової, обласної санітарно-епідеміологічної станції здійснює безпосередній попереджувальний і поточний санітарний нагляд, проводячи токсиколого гігієнічну оцінку нових полімерних матеріалів і виробів з них. Кінцевою метою подібних досліджень є розробка заходів, спрямованих на попередження забруднення води, повітря і харчових продуктів і як наслідок цього - на зниження захворюваності.
Основними напрямками роботи токсикологічного відділення є:

1. токсиколого-гігієнічна експертиза нових полімерних матеріалів і виробів з них з подальшою розробкою гігієнічних рекомендацій по їх безпечного застосування;
2. при необхідності розробка гігієнічних нормативів (ДУ і ДКМ) за допомогою розрахункових і експресних методів, а також повної схеми їх обґрунтування;
3. вивчення безпеки і нешкідливості різних виробів з полімерних матеріалів в процесі їх реалізації і експлуатації;
4. консультативно-методична допомога фахівцям санітарно-гігієнічного відділу по оцінці ступеня токсичності, канцерогенної, алергенної і інших видів небезпеки ПМ і виробів з них-  
5. участь в організації та проведенні санітарно-освітньої роботи серед населення з питань застосування полімерних матеріалів.

Основними методами роботи токсикологічного відділення є медико-біологічні дослідження із застосуванням токсиколого-гігієнічних, фізіологічних, біохімічних, патоморфологічних та інших методик. У роботі відділення використовує результати санітарно-хімічних досліджень, проведених у відділеннях комунальної гігієни і гігієни харчування, физикохимических методів. Таксікологіческіе відділення повинні бути готові до кількісного визначення різних токсичних речовин (відомих або невідомих) в повітрі, воді або харчових продуктах за затвердженими МОЗ СРСР методам досліджень.
Працівники токсикологічних відділень зобов`язані володіти методами санітарної хімії, які повинні доповнювати або сприяти проведенню токсикологічного аналізу.
Токсикологічна характеристика вироби з полімерних матеріалів або компонента ПМ здійснюється відповідно до затверджених і рекомендованими схемами оцінки токсичності.
Розгорнуті дослідження полімерних матеріалів і їх компонентів в токсикологічному відділенні СЕС проводяться в наступному обсязі (згідно з Методичними вказівками):

1. визначення фізико-хімічної характеристики (за літературними даними);
2. встановлення параметрів гострої токсичності;
3. визначення кумулятивного дії;
4. виявлення характеру і ступеня токсичної дії;
5. встановлення граничних доз і концентрацій;
6. розрахунок орієнтовних гігієнічних нормативів (зокрема, ДУ і ДКМ);
7. вивчення сенсибілізуючої дії;
8. встановлення класу токсичності і небезпеки речовини.

Результати досліджень оформляються і видаються у вигляді паспортів і висновків.
Токсикологічне відділення входить до складу лабораторії санітарно-гігієнічного відділу СЕС. Його робота здійснюється відповідно до плану роботи СЕС на основі діючих інструктивно-методичних документів, затверджених М3 СРСР. Робота відділення планується виходячи з заявок санітарних лікарів та загального бюджету часу. З досвіду роботи СЕС, слід 60-65% робочого часу лікарів-лаборантів відводити для безпосереднього проведення та оформлення досліджень (аналітична робота). 35-40% часу витрачається на організаційно-методичну та інші види робіт (оволодіння новими методиками і прийомами досліджень, складання довідкових матеріалів, навчання лаборантів з середньою освітою і помічників санітарних лікарів специфіці відбору і доставки проб). Згідно «Методичних вказівок по організації роботи токсикологічного відділення лабораторії санітарно-гігієнічного відділу республіканської, крайової, обласної СЕС», відбір проб, або зразків і своєчасна їх доставка на токсикологічне дослідження здійснюється, як правило, співробітниками відділення.
Відповідно до «Основ законодавства Союзу РСР і союзних республік про охорону здоров`я», застосування нових полімерних матеріалів, призначених для впровадження в народне господарство і побут населення, підлягає погодженню з МОЗ СРСР або міністерствами охорони здоров`я союзних республік. У зв`язку з цим з метою посилення попереджувального санітарного нагляду за впровадженням ПМ і виробів з них, а також для поліпшення організації, планування і координації науково-дослідних робіт з вивчення ПМ при Головному санітарно-епідеміологічному управлінні МОЗ СРСР створено Міжвідомчий комітет з вивчення і гігієнічної регламентації полімерних матеріалів і виробів з них, виготовлених для застосування в будівництві, харчовій промисловості, водопостачанні, а також для виготовлення одягу, взуття та предметів побуту. МОЗ СРСР регулярно випускає переліки нових полімерних матеріалів, дозволених для використання в будівництві, водопостачанні, в харчовій промисловості і для виготовлення одягу і взуття.
У 1978 р МОЗ СРСР поклало на міністерства охорони здоров`я союзних республік розгляд і узгодження проектів нормативно-технічної документації на нові види промислових виробів, будівельних матеріалів, тари і пакувальних матеріалів, ПМ і виробів з них, що випускаються підприємствами, розташованими на території республіки (за винятком предметів дитячого вжитку і виробів медичного призначення). При цьому міністерства охорони здоров`я союзних республік можуть доручити проведення експертизи республіканським науково-дослідним інститутам гігієнічного профілю або відповідним кафедрам медичних інститутів, а також СЕС, які мають можливість здійснення гігієнічної експертизи проектів, що нормативно-технічної документації.
Одним з найважливіших розділів попереджувального санітарного нагляду є розгляд технічних умов, рецептур, галузевих стандартів на ПМ і вироби з них, що застосовуються в житловому та водопровідному будівництві, а також в харчовій промисловості.
Дозвіл на застосування знову розроблених полімерних матеріалів в житловому, водопровідному будівництві, а також в харчовій промисловості видається на підставі результатів санітарно-хімічних і токсикологічних досліджень, проведених гігієнічними інститутами, СЕС, лабораторіями різних відомств немедичного профілю за методикою, затвердженою МОЗ СРСР. В останньому випадку дослідження повинні здійснюватися за участю установ гігієнічного профілю. Дозвіл на використання імпортних полімерних матеріалів видається тільки за наявності висновку органів охорони здоров`я країни-експортера, якісного складу ПМ і опису санітарно-хімічних методів, за допомогою яких можна проконтролювати виділення всіх компонентів полімерних матеріалів в рідку або повітряне середовище.
При зміні рецептури вже дозволених полімерних матеріалів (введення нових компонентів або перевищення дозволеного їх змісту) необхідно проводити нове гігієнічний вивчення ПМ і виробів з них. Зміна рецептури і технології виготовлення полімерних матеріалів повинно узгоджуватися з санітарними органами.
Методичною основою гігієнічних досліджень полімерних матеріалів і виробів з них у нашій країні служать затверджені МОЗ СРСР методичні вказівки та інструкції по гігієнічному контролю за виробами і матеріалами, застосовуваними в будівництві, водопостачанні, харчовій промисловості, для виготовлення одягу і взуття і т. П. У цих документах викладені відповідають сучасним вимогам методичні схеми гігієнічної оцінки ПМ, засновані на досвіді провідних науково-дослідних інститутів і СЕС країни.
Позитивний висновок про допустимість впровадження нового ПМ має гарантувати запобігання несприятливого впливу на здоров`я населення. Тому гігієнічний висновок має складатися з урахуванням всіх можливих несприятливих впливів ПМ на організм. В окремих випадках підставою для заборони застосування полімерних матеріалів може бути оцінка тільки по одному з лімітують показників (наприклад, наявність у матеріалу сильного стійкого запаху виключає необхідність проведення санітарно-хімічних або токсикологічних досліджень для винесення рішення про заборону використання його за призначенням).
У нас в країні все вироби з полімерних матеріалів проходять гігієнічну оцінку із застосуванням сучасних методів дослідження. Практика показала, що не завжди дослідження повинні здійснюватися в повному обсязі, передбаченому відповідними інструкціями і методичними вказівками. В гігієні полімерів повинен широко застосовуватися принцип послідовного експерименту. В результаті санітарно-хімічного експерименту витягується необхідна інформація про кількісний та якісний склад мігруючих з пластмас хімічних речовин, кінетики їх виділення в залежності від часу, температури і інших чинників. Саме тому найбільше значення в гігієні застосування полімерних матеріалів надають дослідженням в модельованих умовах, що імітують реальну ситуацію експлуатації виробів. Отримана при цьому інформація про матеріал в більшості випадків достатня для остаточного гігієнічного висновку. Однак все це не означає, що при вивченні гігієни застосування полімерів можна відмовитися від проведення натурних досліджень, хоча обсяг їх в даний час порівняно невеликий. Встановлено, що тільки дослідження в умовах експлуатації можуть підтвердити надійність випробування пластмас в модельованих умовах, т. Е. Довести надійність системи попереджувального санітарного нагляду. У лабораторії неможливо врахувати і відтворити все розмаїття зовнішніх факторів, що впливають на пластмаси в натурних умовах.
Вперше в нашій країні питання про критерії гігієнічної оцінки ПМ поставили В. Л. Гноєвий (1963) і С. Л. Данішевський (1964). Нешкідливість ПМ, на думку авторів, може бути гарантований в тих випадках, коли пластмаси не виділяють компонентів, що входять до їх складу, або кількості виділяються з пластмас мономерів і добавок настільки малі, що не впливають негативно на тварин навіть при тривалому впливі. Чи не виникає небезпеки і в тому випадку, якщо мігруючі з пластмас речовини є практично нетоксичними і не можуть надати шкідливої дії на тварин. Однак вищевикладене не вичерпує всіх гігієнічних вимог, що пред`являються гигиенистами до пластмас, потенційним забруднювачів повітря, води або харчових продуктів.
При гігієнічній оцінці полімерних будівельних матеріалів необхідно керуватися такими основними вимогами. ПМ не повинні створювати в приміщенні специфічного запаху до моменту заселення будинку, виділяти в повітря летючі речовини в небезпечних для здоров`я концентраціях, стимулювати розвиток мікрофлори на своїй поверхні, повинні бути доступні вологою дезінфекціі- напруженість поля статичної електрики на поверхні конструкцій з полімерних матеріалів в умовах експлуатації приміщень не повинна перевищувати 150 в / см (при відносній вологості повітря в приміщенні 70-60%). ПМ не повинні погіршувати мікроклімат приміщенні. Показник теплозасвоєння підлоги з покриттям з полімерних матеріалів повинен бути не більше 12 Вт / м2. ° С для основних приміщень житлових, дитячих і лікувальних установ і не більше 14 Вт / м2. ° С для основних приміщень громадських будівель.
Відповідність будівельних полімерних матеріалів гігієнічним вимогам перевіряється за допомогою санітарно-хімічних досліджень, що мають на меті розшифровку якісного і кількісного складу летких речовин, що виділяються з полімерних матеріалів в повітря. Санітарно-хімічні дослідження проводяться в натурних і, головним чином, в модельованих умовах, що імітують параметри реальної експлуатації полімерних матеріалів ( «Методичні вказівки по санітарно-гігієнічному контролю полімерних будівельних матеріалів, призначених для застосування в будівництві житлових і громадських будівель», 1980 р) . Для цього застосовують спеціальні камери-генератори, а при їх відсутності - скляні ємності, які поміщають в термостат для досягнення в них заданої температури.
В останні десятиліття стали все частіше звертати увагу на таку особливість будівельних полімерних матеріалів, як токсичність і небезпеку продуктів їх горіння. Відзначено, що при виникненні пожеж основним вражаючим фактором є інтоксикація людей летючими продуктами горіння полімерних матеріалів. В даний час розробляються методичні підходи вивчення токсичності та небезпеки продуктів горіння. Однак є істотні розбіжності в поглядах на питання про провідних впливах тих чи інших продуктів горіння на загальний токсичний ефект багатокомпонентних сумішей. Не до кінця ще з`ясована роль окису вуглецю у формуванні інтоксикації. В екстремальних умовах пожежі неприйнятні існуючі критерії шкідливості хімічних сполук, встановлені для нормальних умов життя людини.
Небезпека отруєння людей продуктами горіння значно зростає при запаленні полімерних матеріалів в замкнутих просторах або в приміщеннях з недостатньою природною вентиляцією (наприклад, на судах, в літаках, космічних кораблях і т. Д.).
Як показали дослідження А. І. Ейтінгон (1979), В. Н. Чекалов (1981), токсичність і небезпеку продуктів горіння залежить від хімічної структури ПМ. Найбільшою токсичністю і небезпекою смертельного отруєння при горінні мають азотсодержащие синтетичні і натуральні матеріали, що пов`язано з виділенням високотоксичного ціаністого водню. У той же час синтетичні ПМ при горінні не є більш токсичними в порівнянні з натуральними матеріалами.
При визначенні граничної стійкості організму до короткочасного екстремального впливу продуктів горіння полімерних матеріалів розроблені критерії шкідливості (А. І. Ейтінгон, 1985): зниження рухової активності, умовно-рефлекторної діяльності і поведінкових реакцій у піддослідних тварин не більше ніж на 30% - відновлення змінених показників життєво важливих органів і систем протягом 7 діб після впливу і відсутність вираженого дратівної ефекту ( «Методичні вказівки по оцінці порівняльної токсичності авіаційних полімерних матеріалів при горінні», 1983). Виявлено аварійні межі впливу провідних продуктів горіння, відповідальних за токсичний ефект на рівні порогів екстремального комбінованого впливу комплексу сполук, що виділяються при деструкції полімерних матеріалів різного хімічного складу: для ПВХ матеріалів - 120 мг / м3 хлористого водню, для матеріалів на основі ароматичних поліамідів - 3, 5 мг / м3 ціаністого водню, 100 мг / м3 фторорганічних з`єднань, для матеріалів на основі політетрафторетилену - 0,6 мг / м3 фтористого водню.