Ти тут

Характеристика полімерних матеріалів як шкідливого фактора - токсикологія полімерних матеріалів

Зміст
Токсикологія полімерних матеріалів
Характеристика полімерних матеріалів як шкідливого чинника
Принципи та методи державного санітарного нагляду за застосуванням
Полімерні матеріали, використовувані в контакті з продуктами і водою
Токсиколого-гігієнічна регламентація застосування
Питання токсикології полімерних матеріалів
критерії шкідливості
кумулятивна дія
вікова чутливість
адаптація
Класифікація за токсичністю і небезпеки
Методи гігієнічної токсикології
Кількісні критерії токсичності
Оцінка кумулятивних властивостей хімічних речовин
Біохімічні та фізіологічні методики
Вивчення дії полімерних матеріалів
Методи оцінки ефекту дії
Методичні питання вивчення комбінованої дії компонентів
Вивчення комплексного дії компонентів
Одночасне дію матеріалів і фізичних факторів
канцерогенну дію
Канцерогенна активність металів, гум і інших компонентів
Виявлення канцерогенних властивостей
Регламентація хімічних канцерогенів
алергенні властивості
Підходи до вивчення і нормування вмісту в навколишньому середовищі хімічних алергенів
Імунологічний критерій шкідливості
Вплив на репродуктивну функцію
гонадотоксические дію
Ембріотоксична і тератогенну дію
мутагенну дію
гонадотоксические дію
Вивчення ембріотоксичної і тератогенної дії
Вивчення мутагенної активності
Гігієнічна регламентація виділення шкідливих речовин
Додаток, література

ГІГІЄНА ЗАСТОСУВАННЯ ПОЛІМЕРНИХ МАТЕРІАЛІВ

Характеристика полімерних матеріалів як шкідливого чинника навколишнього середовища. Турбота про здоров`я народу викликала до життя новий напрям профілактичної медицини в нашій країні - гігієну застосування полімерів. У жодній з капіталістичних країн цей напрямок не отримало в даний час належного розвитку, порівнянного з рівнем розвитку наукових досліджень в цій області в СРСР.
У повсякденному житті ми постійно користуємося або стикаємося з предметами, виготовленими з пластмас. Переваги пластмас перед багатьма традиційними матеріалами загальновідомі. Однак не слід забувати, що забруднення зовнішнього середовища, які раніше цілком справедливо відносили за рахунок промислових відходів або пестицидів, нині проникають в наше житло найнесподіванішими шляхами, в тому числі і з різними пластиками.
У «Діалектика природи» Ф. Енгельс писав: «Все що існували до цих пір способи виробництва мали на увазі тільки досягнення найближчих, найбільш безпосередніх корисних ефектів праці. Подальші ж наслідки, що з`являються тільки пізніше і надають дію завдяки поступовому повторення і накопичення, абсолютно не приймалися в розрахунок. І хоча Ф. Енгельс говорить тут про громадські наслідки людської трудової діяльності, впродовж усього минулого виклад показує, що ці міркування він повністю відносить і до віддалених природним наслідків «наших спрямованих на виробництво дій». Якщо тепер спробувати оцінити значення пластмас в нашому житті і той суттєвий «внесок», який вони можуть внести в забруднення зовнішнього середовища, то стане зрозумілою неминуча необхідність оцінити можливі «вторинні і третинні наслідки» інтенсивного виробництва ПМ, так як потенційний збиток здоров`ю може звести на нанівець всі позитивні аспекти науково-технічного прогресу.
Широке використання ПМ почалося після Другої світової війни, і дуже скоро з`ясувалося, що тільки гігієна відповідальна за те, щоб застосування пластмас не наблизилися еру екологічної катастрофи, щоб воно сприяло поліпшенню умов життя людей і не шкодило їх здоров`ю.

Передбачаючи цю небезпеку, Н. В. Лазарєв більше 20 років тому писав про пластмаси як про нових потужних забруднювачі біосфери. Трохи пізніше С. Л. Данішевський (1964) назвав ПМ «депо органічних сполук», які в процесі «життя» систематично виділяються, забруднюючи навколишнє середовище. Однак перші докази того, що вироби з пластмас можуть послужити причиною захворювання або навіть смерті, з`явилися близько 50 років тому. У Клівлендської госпіталі (США) в 1927 р від вдихання летких продуктів загоряння рентгенівської плівки отримали смертельні отруєння більше 100 чоловік. Приблизно в той же час в Німеччині зареєстровані випадки розвитку екземи та дерматитів вушних раковин у телефоністок, які користувалися пластмасовими навушниками. Описано також випадки отруєнь в результаті носіння ремінців для годинників та взуття з синтетичних шкірзамінників. Одним з перших виявлених високонебезпечних для здоров`я компонентів полімерних матеріалів виявився пластифікатор ортотрікрезілфосфат.
Після другої світової війни описані випадки виникнення алергічних дерматитів у жінок, які користувалися сумочками і намистами з полівінілхлориду. Було доведено, що відмічені при користуванні перлоновимі панчохами екземи викликані міграцією барвників, що входять до складу перлону. Алергічна екзема виявлена також у частини хворих, які застосовували полихлорвиниловую плівку для упаковки ліків.
Іноді дерматози ніг діагностуються і лікуються як грибкові інфекції, хоча вони представляють собою ураження, викликані хімічними речовинами, що виділяються з взуття. Взуттєвий контактний дерматит може розвинутися при носінні взуття з каучуку і інших полімерних матеріалів. Він характеризується екзематозним і Еритемний-десквамативного змінами в поєднанні з дисгідроз і дискератоз.
Повітря приміщень може забруднюватися летючими речовинами, що виділяються з будівельних полімерних матеріалів, зокрема з деревостружкових плит (ДСП). Результати досліджень показали, що в повітрі трикімнатного експериментального збірно-розбірного будинку, збудованого із застосуванням конструкцій на основі ДСП, через 2 роки від моменту здачі його в експлуатацію виявлявся формальдегід в концентраціях, що перевищують допустимий рівень, і відзначалася наявність стороннього запаху, що створює дискомфорт для знаходяться в приміщенні людей. Отримані дані не дозволили рекомендувати об`єкт до промислового виготовлення.
Значні забруднення формальдегідом повітря приміщень, обладнаних з використанням ДСП, виявлені в Швеції (0,19-1,9 мг / м3), Великобританії (вище 2,5 мг / м3) та інших країнах.
Таблиця 1. Рівні міграції хімічних речовин з полімерних матеріалів в рідкі середовища


ПМ

ПМ

рівні
міграції,
мг / л

ПМ

ПМ

рівні
міграції,
мг / л

Поліолефі-
ни

алюміній

0,02

Полістирол і сополімери стиролу

Стирол

0,01-2

Бензон ОА

0,02-0,1

Акрілоніт-
рил

0,05-1,5

ДЛТДП

0,03

ізопропанол

0,15-5

ціаністий

метанол

0,1-0,2

водень

0,02-1,5

топанол СА

0,1-0,2

Поліаміди

капролактам

0,5-150

формальде
гід

Г ексаметі;

Про
0
1
про
ся

лендіамін

0,3-2

хлориди

0,5

фенопласти



формальде

хром

0,002-0,007

гід

0,1-1

полівініл
хлорид

вінілхлорид 0,001-1

фенол

0,1-1,6

кадмій

0,01 - 1

Гуми на основі різних каучуків

Акрілоніт;

свинець

0,01-2,5

рил

0,1-0,5

фталати

0,05-1

альтакс



0,05- 0,5

хлориди

0,1 - 10

анілін

0,03-0,1

цинк

0,01 - 1

Бензо (а) пі;

0,00001 -

Оловоорганічні з`єднання

рен

0,002

Діоктілфта;

0,05-2

лат

0,1-0,5

епоксидні
композиції

АФ-2

0,01-0,3

Діфенілгуа;

Дібутілфта-
лат

0,1 - 1

нідін

0,01-1,5

Іонол

0,05-0,5

Діфенілол-
пропан

0,15-0,3

Каптакс

0,05-0,8

неозон Д

Відео: Шкідливі і небезпечні будівельні утеплювачі. Репортаж Росія 1

0,1-0,5

Поліетілен-
поліаміни

0,01-0,2

Сантокюр

0,05-0,5

тіурам Д

0,07-0,8

Тріетілен-
тетрамін
м-фенілен-
диамин

0,03-2
0,01-0,1

тіурам Е

0,05-0,7

тіурам ЕФ

0,02-0,2

прискорювач

П екстра Н

0,03-0,15

Епіхлоргід-
рин

0,01-1

Цімат

0,05-1,0

цинк

0,2-2,5

Етіланілін

0,5-2

Етілцімат

0,05-0,8

Після прокладання водопроводу, побудованого в НДР з ігелітових труб, гіркий присмак ігеліта відчувався в воді протягом 2,5 міс. Зник він тільки через 17 місяців після початку експлуатації водопроводу.
У 1976 р ВООЗ звернула увагу національних організацій на те, що поряд з проблемою вже відомих токсичних шкідливих умов (промислові викиди, пестициди) існує проблема небезпеки пластмасової упаковки продуктів харчування, матеріалів для перевезення і зберігання питної води.
В даний час накопичено значну кількість експериментальних даних (табл. 1), що показують можливість небезпечного для здоров`я забруднення води і харчових продуктів хімічними речовинами, які мігрують з полімерних матеріалів. Рівень міграції залежить від будови полімерних матеріалів, якості екстрагуючої середовища, її температури і часу контакту, а також від ряду інших, менш значущих чинників.
Довгий час дія хімічних речовин на організм пов`язували з наявністю отруєнь. Однак, незважаючи на стрімке збільшення кількості нових сполук у зовнішньому середовищі, число гострих отруєнь досить мало. Стало ясно, що патологія хімічної етіології не вкладається в поняття «отруєння», але пов`язана з різноманітними ефектами несприятливої дії хімічних речовин на організм.
Поняття «отруєння» істотно видозмінилася і розширилося. Загальна хімізація господарства і побуту, широке поширення ПМ висунули на перший план проблему довготривалої дії хімічних речовин в порівняно невеликих дозах і концентраціях. Міграція шкідливих хімічних речовин з полімерних матеріалів визначає не стільки погіршення якості виробів, скільки характер і рівень їх впливу на здоров`я людей. Це вплив, як зазначається в доповіді експертів ВООЗ, хоча і не настільки гостре і трагічне, як при інфекційних захворюваннях, має ту особливість, що хімічні забруднення, поки ще відносно малої інтенсивності, відрізняються повільним непомітним дією в формі хронічних інтоксикацій, які можуть, однак , здобувати настільки масовий характер, що їх попередження набирає величезної ваги гігієнічної та соціальною проблемою. Можливо вплив пластмас на мікрофлору, а також поява в дотичної з ними воді і харчових продуктах сторонніх присмаків, запахів і інших небажаних ефектів. Тільки незначна частина ПМ благополучна в гігієнічному відношенні.
У зв`язку з широким використанням в господарстві і побуті різних хімічних засобів та ПМ співвідношення темпів змін у навколишньому середовищі з адаптивними можливостями людського організму стає вже не на користь останнього. Перед профілактичної медициною виник комплекс нових завдань, який зажадав вирішення теоретичних і методичних питань її нового напряму - гігієни застосування полімерів.
Гігієна полімерів - молода галузь гігієнічної науки. Часто використовують більш точну назву «гігієна застосування полімерів», щоб підкреслити, можливо, ту обставину, що гігієна праці в виробництві ПМ не входить в розділ цієї науки, так як не має специфічного відмінності від гігієни праці в хімічній промисловості.
Гігієна полімерів виділилася в самостійну область практичних і наукових знань профілактичної медицини, використавши методичні, наукові прийоми і принципи санітарної хімії, токсикології та мікробіології, а також досягнення
інших профільних наук (комунальної гігієни, гігієни харчування, особистої гігієни і т. д.).
Метою гігієни полімерів є вивчення потенційної небезпеки застосування полімерних матеріалів і виробів з них для здоров`я людини, а також розробка рекомендацій з виробництва та безпечного їх використання.
Коли говорять про вивчення гігієнічних властивостей ПМ, то в першу чергу мають на увазі здатність їх виділяти в навколишнє середовище (воду, повітря, харчові продукти) шкідливі хімічні речовини, впливати на мікроклімат приміщень і підодяговий мікроклімат, стимулювати розвиток мікрофлори.
Облік багатьох сторін несприятливого впливу полімерів на здоров`я населення є відмінною рисою нового напряму в гігієні, а також визначає різноманіття теоретичних і практичних аспектів гігієни застосування полімерів.
Перші дослідження з гігієнічної оцінки пластмас і виробів з них проводилися в Московському НДІ гігієни ім. Ф. Ф. Ерісмана, де була розроблена в 1957 р перша інструкція по санітарно-гігієнічному дослідженню нових видів харчової посуду і тари. У цей період відбувається остаточне формування чотирьох основних напрямків досліджень в гігієні полімерів, що застосовуються в будівництві, водопостачанні, харчовій промисловості, для виготовлення одягу і взуття.
В останні роки в самостійну проблему виділяються гігієнічні дослідження побутових миючих засобів, розвиваються дослідження полімерів, які застосовуються в медицині, для виготовлення меблів та іграшок. Важливе місце в гігієні полімерів зайняло розвиток моделей дослідження. З 1973 р в санітарній хімії полімерів використовуються прийоми математичного моделювання (планування експериментів).
Актуальним питанням гігієни і токсикології полімерів є гігієнічна регламентація рівнів виділення шкідливих речовин у воду, харчові продукти, повітря. Встановлено, що не можна здійснювати ефективний гігієнічний контроль за пластмасами, проводячи біологічне випробування кожного нового матеріалу. Таким чином, відсів непридатних пластмас повинен проводитися за результатами санітарно-хімічних досліджень, а для цього потрібні гігієнічні нормативи.
В даний час М3 СРСР затверджено близько 80 допустимих рівнів (ДР) міграції хімічних речовин з пластмас в повітря, близько 50 допустимих кількостей міграції (ДКМ) в харчові продукти (із пластмас і гум), близько 70 ДУ міграції з пластмас в воду. Проведена уніфікація термінів і понять в гігієні полімерів, видані «Класифікатор властивостей полімерних матеріалів» і «Тезаурус по полімерних матеріалів».
Відсутність періодичного видання в якійсь мірі компенсується випуском збірників матеріалів Всесоюзних конференцій з гігієни і токсикології високомолекулярних сполук і праць ЕКОГІНТОКС.                              
Відмітною ознакою будови полімерів є наявність довгих ланцюгових молекул, що мають міцні хімічні зв`язки вздовж ланцюга і відносно слабкі фізичні зв`язки між ланцюгами. Освіта макромолекул відбувається в результаті приєднання великої кількості маленьких молекул (мономерів) один до одного. Кількість мономерів в макромолекулі може досягати десятків тисяч і більше. Суттєвою характеристикою полімеру є його молекулярна маса. Відмінності у величині молекулярної маси визначають різноманітність фізико-механічних властивостей полімерів однакового хімічної будови.
Залежно від будови макромолекули поділяють на три типи: лінійні, розгалужені і просторові. Форма макромолекул має певне значення і з точки зору потенційної небезпеки виділення з полімерних матеріалів (в повітря або воду) шкідливих речовин. Інтенсивність виділення в воду низькомолекулярних сполук із сітчастих полімерів буде нижче, ніж з розгалужених і тим більше лінійних. У той же час в процесі отримання з лінійних полімерів легше видалити низькомолекулярні речовини.
Освіта макромолекул відбувається в результаті реакцій поліконденсації або полімеризації. Всі полімери можна розділити на поліконденсаційні (утворюються з поліфункціональних мономерів різними реакціями конденсації, що протікають з виділенням низькомолекулярних продуктів) і полімеризації (утворюються з мономерів без виділення низькомолекулярних побічних продуктів).
Надходження в зовнішнє середовище сполук, що входять до складу полімерних матеріалів, визначається в значній мірі завершеністю процесів полімеризації або поліконденсації, так як при цьому реагують речовини не завжди витрачаються повністю.
Відповідно до сучасних поглядів, макромолекули такі великі і так хімічно інертні, що вони фізіологічно абсолютно неактивні. Потрапляючи в травний канал, вони проходять його незміненими. Будучи поміщеними під шкіру, вони не проникають в тканини через велику величини і не діють на шкіру. Потрапляючи з повітрям в легені, вони ведуть себе так, як звичайна інертний пил.
До складу полімерних матеріалів можуть вводитися наповнювачі, отверджувачі, пластифікатори, мастила, стабілізатори та інші допоміжні речовини. Не всі перераховані компоненти обов`язково є в готових виробах з пластмаси. Полімерні композиції відрізняються один від одного перш за все за хімічним складом основного сполучного. У складі полімерних матеріалів і виробів з них крім макромолекул і добавок можуть бути залишки незаполімерізованного мономерів, каталізаторів полімеризації або поліконденсації, продукти перетворення інгредієнтів та продуктів деструкції. Будова ПМ з часом може змінюватися в результаті протікання процесів старіння і деструкції, а також вимивання, випотівання, випаровування компонентів або продуктів їх взаємодії.
Мономери дуже реактивні і біологічно агресивні. Вони здатні вражати шкіру і слизові оболонки, деякі з них мають алергенним дією, впливають на печінку, репродуктивну функцію, можуть індукувати канцерогенез і ін.
Головна функція стабілізаторів - затримувати розпад полімерів. Їх дія в полівінілхлориді направлено на зменшення виділення вільного хлористого водню. Стабілізатори не вступають в хімічний зв`язок з полімерними матеріалами, перебуваючи з ним в механічної зв`язку, будучи як би розчиненими в товщі матеріалу. Тому легко здійснюється вилуговування їх з виробів в воду. Хоча стабілізатори становлять незначну частину пластмаси (0,01-1%), користуючись пластмасовими виробами, людина може піддаватися їх впливу. Більшість каталізаторів і затверджувачів повністю входять в кінцевий продукт. Каталізатори, які використовуються при поліконденсації (наприклад, луги і кислоти), зазвичай менш агресивні, ніж ті, які застосовуються при полімеризації.
Багато каталізатори поліконденсації є токсичними сполуками, і наявність їх слідів в готовому продукті з гігієнічної точки зору небажано.
Залишок неорганічних сполук в полімерних матеріалах характеризується величиною зольності. Зольність нестабілізованої ПЕНД, призначеного для використання в контакті з харчовими продуктами, не повинна перевищувати 0,02%. Присутність в готовому ПМ навіть незначних кількостей каталізаторів може прискорити його старіння.
Ініціаторами полімеризації використовують кисень, органічні і неорганічні перекису, гидроперекиси і діазосполуки, багато з яких мають подразнюючу дію і впливають на центральну нервову систему. Біологічно активні також продукти розпаду перекисів.
Пластифікатори в більшості своїй - низькомолекулярні органічні сполуки, які використовують як розчинники смол. Включення пластифікаторів до складу полімерних матеріалів зменшує вторинні сили тяжіння між полімерними ланцюгами, в результаті чого полімерне речовина стає м`якше, еластичнішою, легше переробляється. Застосування полімерних пластифікаторів (наприклад, поліефірів адипінової та себациновой кислот) дозволяє уникнути міграції пластифікаторів на поверхню виробів і екстрагування їх водою.
Пластифікатори токсичних, ніж смоли. При їх використанні майже завжди існує можливість виділення цих речовин з пластмасових виробів.
Збереження властивостей пластифікованих полімерних матеріалів, що контактують з різними рідинами, багато в чому залежить від розчинності пластифікаторів в цих рідинах і від стійкості в них самого ПМ. Основну групу пластифікаторів представляють складні ефіри. За токсичними властивостями їх можна розділити на наступні підгрупи: фосфатів, фталатів, адипат, цитратів і т. Д. Зазначені підгрупи відрізняються по кислотному дії, що супроводжується утворенням складних ефірів. При цьому складові частини підгрупи набувають певної фізіологічну характеристику. Так, органічні фосфати в загальному проявляють велику токсичність, ніж фталати, в той час як останні діють сильніше, ніж адипат або цитрати.
Токсичні властивості пластифікаторів кожної підгрупи в більшій чи меншій мірі залежать від спиртових залишків, які містяться в складних ефірах. Тому різні фталати, наприклад, ведуть себе по-різному. Токсичність, як правило, падає зі збільшенням молекулярної маси. Це означає, що гептил та вищі спирти (октіл-, ноніл-, деціл-, додеціловий і т. Д.) Утворюють складні ефіри, які в більшості випадків менш токсичні, незалежно від виду підгрупи (фосфати, фталати, адипат і т. д.).
В даний час відомо близько 2000 різних пластифікаторів, однак при виробництві ПМ, що контактують з харчовими продуктами, використовується обмежена їх кількість.
Кількість пластифікатора в полімерних матеріалах може досягати 60%. Біологічна активність їх варіює від високотоксичного ортотрікрезілфосфата до відносно нешкідливого епоксідірованние соєвого масла.
У готових полімерних матеріалів часто залишаються залишки розчинників, використовуваних в їх синтезі. Наприклад, внаслідок неповної сушки в матеріалі можуть виявлятися хлорорганічні, ароматичні сполуки, спирти. Міграція розчинників в рідкі середовища впливає на їх смак і запас, може надавати їм токсичні властивості.
Важливе гігієнічне значення мають процеси деструкції і старіння полімерних матеріалів, так як ці виникати внаслідок утворення в навколишнє середовище шкідливих хімічних речовин. Деструкція, як правило, характеризується розривом молекулярного ланцюга або обривом бокових груп, що призводить до зниження молекулярної маси. Склад продуктів деструкції може бути складним.
Процеси деструкції і старіння полімерних матеріалів протікають під впливом певних факторів навколишнього середовища, найважливішим з яких є окислення (вплив кисню повітря), що спостерігається навіть при нормальній температурі. На прискорення деструкції впливають термічна дія і фотохімічні реакції.
Отже, найкращими з гігієнічної точки зору пластмасами можуть бути ПМ без добавок. Однак це зазвичай недосяжно, так як при виробництві більшості з них застосовують різні допоміжні речовини, що визначають якість пластичних мас, характер і ступінь їх токсичності. Крім того, ПМ, що не виділяють добавок, також можуть становити потенційну небезпеку, так як багато мономери токсичні. Звільнити пластмасу від залишкових кількостей мономера досить важко, оскільки вони утримуються макромолекулами полімеру навіть при тривалій сушці в умовах вакууму.
В даний час є ще мало відомостей про можливу трансформації хімічних речовин в полімерних матеріалах в процесі синтезу, під час переробки в вироби, а також при експлуатації.
Як зазначалося вище, під дією кисню і озону повітря, світла і тепла макромолекули здатні руйнуватися з утворенням і виділенням в зовнішнє середовище низькомолекулярних сполук, що відрізняються за будовою від вихідних інгредієнтів. Серед продуктів деструкції полімерних матеріалів поряд з мономерами і низькомолекулярними олигомерами значне місце займають кисень з`єднання - альдегіди, кетони, спирти, а також продукти перетворення допоміжних речовин - антиоксидантів, стабілізаторів, прискорювачів вулканізації і т. Д. Н. Ф. Казарінова (1980) наводить приклади освіти продуктів перетворення різних компонентів пластмас. Так, призначення стабілізаторів обумовлює можливість перетворення їх в інші продукти: з тріалкілфенолов утворюються відповідні альдегіди, хінони, стільбенхінони, перекису і кислоти-оловоорганические стабілізатори руйнуються з відщепленням органічних кислот і відповідних діалкілоловооксідов. Встановлено, що прискорювачі з числа тетраалкілтіурамдісульфідов можуть в процесі вулканізації утворювати цинкові і діалкіламіно солі діалкілдітіокарбаміновой кислоти, тетраалкілтіомочевіни, тетраалкілтіурам, моно- і полісульфіди (Л. П. Новицька, 1980 Н. Ю. Грушевська, 1984).
Наявні дані свідчать про актуальність і важливість подальших досліджень освіти в полімерних матеріалах продуктів перетворення і деструкції.
Таким чином, полімерний матеріал може розглядатися як складна і рухома система, більш-менш стабільна, характеристика якої сильно залежить від її «віку» і умов експлуатації.
Розглядаючи склад, перетворення і міграцію інгредієнтів полімерних матеріалів, необхідно в першу чергу виявляти токсичні інгредієнти, так як саме вони визначають характер гігієнічної регламентації застосування тих чи інших полімерних матеріалів. Токсичні речовини ПМ є сукупність низькомолекулярних сполук, здатних мігрувати в навколишнє середовище і створювати небезпечні для здоров`я концентрації в повітрі, воді та харчових продуктах. Фізіологічно безпечна частина речовини ПМ складається з нешкідливих нелетких або нерозчинних сполук. В ідеалі «гігієнічні» пластмаси повинні складатися тільки з цієї другої частини, але поки такий склад мають лише деякі фторопласти і полиолефини.
Вивченням токсичних інгредієнтів полімерних матеріалів займаються санітарна хімія і токсикологія полімерних матеріалів. Роль санітарної хімії зводиться до розшифровки якісного або кількісного складу виділяються з полімерних матеріалів хімічних речовин, опису природи та динаміки процесу міграції, розробці аналітичних методів визначення мігрантів в різних середовищах.
У зв`язку з тривалістю виконання і високою вартістю токсикологічні дослідження не можуть служити інструментом повсякденного контролю за застосуванням ПМ, функції контролю в значній мірі повинні бути передані санітарної хімії полімерів, збройної сучасними інструментальними методами. Як показує практика, при наявності гігієнічних нормативів (ДУ і ДКМ) на все що виділяються з полімерних матеріалів речовини тільки за допомогою санітарно-хімічних досліджень можна дати гігієнічну оцінку ПМ або виробу з нього і запропонувати гігієнічні рекомендації щодо їх застосування.
Розвиток аналітичної хімії полімерів призвело в останні роки до практично повного витіснення раніше широко застосовуваних методів колориметрії і паперової хроматографії. Широке використання знайшли спектрофотометричні методи визначення хімічних речовин, рідинна і газова хроматографія з електроннозахватнимі і полум`яно-іонізаційними детекторами, мас-спектрометрія, атомно-абсорбційна спектрометрія і спектроскопія ядерного магнітного резонансу. У санітарно-хімічних дослідженнях при проведенні серійних аналізів застосовується також щодо нескладна тонкослойная хроматографія, яка дає швидкі, часто напівкількісні результати.
При вивченні міграції хімічних речовин з полімерних матеріалів встановлюють якісний і кількісний склад хімічних речовин, що виділяються з пластмас, а також характер міграції в залежності від властивостей матеріалу і умов його експлуатації.
На підставі санітарно-хімічного аналізу часто можна вирішити питання про допустимість використання матеріалу за призначенням або про необхідність і спрямованості подальших досліджень. Токсичні речовини (наприклад, ртуть- або мишьяксодержащіе з`єднання) не повинні допускатися для застосування
в пластмасах, призначених для затарювання харчових продуктів і для водопостачання, хоча їх екстракція може бути надзвичайно мала. Іноді метал не може бути виявлений загальноприйнятими реакціями в результаті поганої розчинності (ртуть в кадмійсульфомеркуріате, стеарати свинцю, що використовуються як стабілізатори непластифицированного полівінілхлориду при виробництві водопровідних труб).
Вплив ПМ і виробів з них на мікрофлору пов`язано з можливістю міграції низькомолекулярних органічних сполук, які в тій чи іншій мірі можуть служити живильним середовищем для мікробів. При цьому важливе значення має характер поверхні ПМ, здатність їх затримувати вологу, накопичувати органічні забруднення.
Дія ПМ на мікрофлору може бути обумовлено виділенням згубних для мікроорганізмів з`єднань. Висловлено думку, що ця властивість може використовуватися для збереження швидкопсувних продуктів, підтримки стерильності деяких предметів побуту і матеріалів, що застосовуються в медицині. Доцільніше для цієї мети вводити в полімерних матеріалах спеціальні бактериостатические речовини. Стимуляція розвитку мікроорганізмів на ПМ як правило небажана, тому що непередбачене розмноження мікрофлори, в тому числі і не тільки сапрофитной, може виявитися шкідливим для людини.
Деякі полімерні матеріали піддаються мікробному руйнування, що викликає появу зон корозії, зниження експлуатаційних якостей виробів, що залежить в першу чергу від хімічної будови пластмас. Однак бактерії і гриби руйнують не власне полімерну ланцюг, а що містяться в полімерних матеріалах добавки. Біологічному руйнуванню схильні алифатические поліефіри та їх похідні (полікапролактам, поліетіленсукцінат, поліетіленадіпат). Мікроорганізмами не розкладаються ароматичні поліефіри, а також високомолекулярний поліетилен і полістирол.
В даний час вивчено вплив великого числа ПМ на ріст і розвиток мікрофлори у водопровідній воді. Показана практична інертність поліолефінів, фторопласта, поліметіл- метакрилата по відношенню до водної мікрофлори. Стимулюючий вплив ПВХ на розвиток бактерій у воді не є його специфічною особливістю, а залежить від його здатності виділяти в воду низькомолекулярні органічні сполуки. У літературі є суперечливі дані про дію на мікрофлору води різних епоксидних композицій. Фенопласти і пластобетон інгібують розвиток мікрофлори в дотичної з ними воді, а поліефірні склопластики стимулюють її розвиток в перший час контакту.
Отримані різними авторами дані про мікробного обсіменіння поверхонь різних полімерних матеріалів часто суперечливі, що викликає необхідність уніфікації проведення санітарно-мікробіологічних досліджень полімерних матеріалів.
Важливими фізико-гігієнічними показниками ПМ, використовуваних в будівництві, для виготовлення одягу, взуття, є їх теплозахисні властивості, пористість, гігроскопічність, водопоглинання, об`ємна вага і повітропроникність. Вони в значній мірі визначають мікроклімат приміщень і підодяговий мікроклімат. Найбільше значення в створенні теплового комфорту належить покриттям підлоги. Інтегральним показником теплозахисних властивостей матеріалів є коефіцієнт теплової активності.
Одяг та взуття захищають людину від охолодження, якщо вони забезпечують тепловий потік, що становить 70-80% теплопродукції. Відхилення від цих величин свідчать про недостатні або надмірних теплозахисних властивостях одягу і взуття.
Найважливішими критеріями гігієнічної оцінки теплозахисних і сорбційних властивостей одежних і взуттєвих матеріалів є коефіцієнти конвективного тепловіддачі і вологовиділення. Зазначені коефіцієнти в поєднанні з даними фізіологічних обстежень людей і кліматичними характеристиками дозволяють розробити гігієнічні рекомендації щодо раціонального використання кожного виду одягу (В. К. Самигін, 1974).
У зв`язку з широким використанням ПМ однією з основних проблем в охороні здоров`я населення є гігієнічна регламентація накопичуються на їх поверхні зарядів статичного електричного поля (СЕП). Рівні напруженості СЕП на будівельних і текстильних матеріалах коливаються в значних межах. При цьому величина заряду СЕП залежить від вологості повітря.
У нашій країні проведено гігієнічні дослідження з метою регламентації рівня СЕП, що накопичується на ПМ, використовуваних в будівництві (Н. С. Смирницкий, 1970, К. І. Станкевич та співавт., 1972). Встановлено, що величина СЕП, рівна 300 В / см, є порогової, а 150 В / см - подпороговой. В основі механізму біологічної дії СЕП лежать порушення конформаційних процесів в білкових клітинних компонентах як наслідок зрушень електростатичних внутрішньоклітинних сил і порушення клітинного метаболізму (Б. М. Медведєв, С. Д. Ковтун, 1969). В якості одного з ланок механізму дії, що ушкоджує СЕП Ф. Г. Портнов і співавтори (1973) розглядають участь блокатори. На думку К. І. Станкевича (1976), в механізмі біологічної дії СЕП важливу роль відіграють проникність клітинних мембран і порушення активності оскіредуктаз.



Поділися в соц мережах:

Увага, тільки СЬОГОДНІ!

Схожі повідомлення

Увага, тільки СЬОГОДНІ!