Введение к работе
Актуальность. Лакокрасочные материалы (ЖМ), в том числе лаки, краски, эмали, шпатлевки, грунтовки и др. представляют многочисленную группу материалов на основе синтетических полимеров. Благодаря достижениям химиї: "высокомолекулярных соединений в 70-х годах текущего столетия перед лакокрасочной промышленностью ОТКрЫЛИСЬ бОЛЬИИе ПерСПеКТИВЫ В СВЯЗИ С ВОЗМОЖНОСТЬ!)
использования в рецептуре новых прогрессивных пленкообразующих синтетических составов (смол, лаков) и других компонентов, а также применения более совершенных технологий производства и нанесения J1KM, что позволило создавать лакокрасочные покрытия с высокими декоративными характеристиками, а также с такими новыми качествами, как кислого-, морозо-, огнестойкость, бактери-цидность, стойкость к обрастанию водорослями и др.
Лакокрасочные материалы явлоттся разновидностью полимерных материалов, которые, будучи в огвержденном состоянии, могут' оказать влияние на окружающую среду и здоровье населения (А.Н. Боков, 1963, 1973, 1981, 1983 ; Я.Г.Лвоскин, А.З.Лаакика, 1974; К.И. Станкевич, 1976; В.0. Шеф тель, С.Е.Кагаева, 1978; А.Н.ооков, К.И. Отанкевич, В.М.Сгяжкин и др., 1979; Н.К.Стацек, Г98Г ; 3.0. Шефтель, Н.Е.Лышиневич, Р.Е. Оова, 1988 и др.), стимулировать развитие микрофлоры (Т.З.Бей, З.Н.Чекаль, 1973; Е.К. Магдесьян, 1975, 1979; Б.Ю.Калинин, П.М.Паши нин и др., I97S), накапливать на поверхности статическое электричество (Н. С. Аирницкил, 1969; Л.М. Шафрап, Е.А.Давыдова и др., 1973; К.И.Станкевич, Б.М.Медведев и др., 1976) и оказывать другие неблагоприятные воздействия.
Из всех неблагоприятных факторов, присущих полимерным материалам, ведущим в том числе и-для лакокрасочных материалов.является химический, поскольку формирование лакокрасочного покрытия происходит в результате испарения растворителей с поверхности внесенного лакокрасочного сосіаза и происходящих одновременно процессов полимеризации, поликондёнсации и полиприсоединения. Z другое стороны, как в исходных компонентах лакокрасочных материалов в процессе их получения, так и в готовой дакскрасочжм композиции, а затем-и в покрытии в процессе его формирования под
влиянием тепла, света, ультрафиолетовых лучей и других факторов возможно образование веществ, обладающих высокой биологической активной ью.
Лакокрасочные материалы отличаются от всех других видов полимерных материалов тем, что находятся в среде обитания не только в отвержденном, но к в неогвержденном состоянии, в связи с чем вероятность опасности их для окружающей среды усиливается .
Если для изучения огвержденных лакокрасочных материалов может быть использована методика А. К.Бокова (1568), разработанная для исследования полимерных материалов, то отсутствие экспериментальных установок и методических подходов изучения неотвер-кдекных лакокрасочных составов не позволяло определить закономерности формирования химического загрязнения окружающей среды и особенности биологического действия ЖМ на всех этапах формирования лакокрасочного покрытия с целью разработки гигиенических регламентов безопасного применения их в различных областях народного хозяйства. Все это и определило актуальность настоящей . работы.
Цель и задачи работы. Целью настоящей работы явилось решение ряда методических, научных и прикладных аспектов гигиены применения новых лакокрасочных материалов в народном хозяйстве и быту.
Достижение поставленной цели обусловило необходимость реше-нкя следующих задач:
-
Изучить качественный и количественный состав парогазо-вэрозольного-облака, образующегося в момент ненесения лакокрасочных композиций, в зависимости от химической природы пленкообра-зующейся основы, рецептуре ЖМ, способов и условий их нанесения.
-
Изучить Местное раздражающее и кожно-резорбтивное действие лакокрасочных материалов при однократных и повторных аппликациях, а также их комплексное воздействие (зпикутанное в сочетании с ингаляционным),
-
Изучить возмокносгь индукции сенсибилизирующего действия неотвержденных лакокрасочных материалов в процессе пудьвериза-ционного нанесения их на поверхность при эпикутанном, ингаляционном и комплексном путях воздействия.
-
Изучить закономерности процесса миграции химических веществ из лакокрасочных покрытий в динамике и в зависимости от
&
&
F?
S.
- б -
поверхность пульверизационным методом эпикутанный путь является ведущим при индукции сенсибилизирующего эффекта.
Установлено, что степень проявления общетоксического и сенсибилизирующего действия лакокрасочных покрытии зависит от степени 7.x отверждения, причем чем ниге степень отверждения, тем более выражен эффект.
Установлено, что миграция веществ из лакокрасочного покрытия j гигиенически значимых концентрациях наблюдается в основном в течение первых 5-ги суток и носит убывавший характер. Наиболее высокие концентрации мигрирусщих из покрытия веществ, превышающие допустимые величины в сотни, тысячи и десятки тысяч раз, обнаруживаются в течение первого часа после нанесения, с последующим снижением их к 5-м суткам до величин, определяемых на уровне или ниже ПЛК или вовсе не обнаруживаемых.
Токсическое действие свеженанесенного лакокрасочного покрытия обусловлено миграцией веществ из него в течение первых 3-5-гк суток. Характер сенсибилизирующего действия лакокрасочных покрытий также зависит от сроков его нанесения: свеженчнесенное покрытие вызывает состояние толерантности, спустя 5 суток после нанесения лакокрасочное покрытие вызывает нерезко выраженный сенсибилизирующий эффект, а спустя Ю суток и более - не индуцирует состояние сенсибилизации.
Установлено, что миграция веществ из покрытии лаками происходит более интенсивно, ^ем из покрытии другими видами лакокрасочных составов (эмалями, красками, грунтовками, шпатлевками).
Установлено, что уровень концентраций иигрирупщих из лакокрасочных покрытий веществ находится в обратной зависимости от температуры окрукапщей среды, что связано с низко- полимероем-ксстью лакокрасочной пленки, в то время как для других групп полимерных материалов указанная зависимость является прямой.
Теоретическая значимость результатов исследование:
I. Изучены закономерности химического загрязнения воздухе зоны дыхания при нанесении лакокрасочных материалов на окрашиваемую поверхность и процесса миграции химических веществ из лакокрасочных покрытие в воздупнус среду в зависимости от химическом структуры пленкообразусщей основы и вспомогательных компонентов, фактора времени, температуры воздуха, способов и условий нанесения
-
Зыявлены этапы формирования лакокрасочного покрытия, предо-, пределяющие характер и степень химического загрязнения среды обитания.
-
Установлена зависимость токсичности лакокрасочных покрытий от степени их отверждения.
-
Обоснована методическая схема исследования лакокрасочных материалов с учетом 3-х стадий формирования лакокрасочного покрытия, позволяющая изучать биологические эффекты неотвержденных, огверждаюїдихся и отвержденных лакокрасочных составов при различных путях воздействия химического фактора.
-
Получены гигиенические характеристики химического загрязнения воздушной среды в зоне дыхания при нанесекли лакокрасочных материалов на различной пленкообразующей основе в условиях, соответствующих требованиям техники безопасности.
Практическое значение результатов работы и внедрение их ч практику.
Результаты работы использованы при подготовке 4-го издания "Методических указаний по санитарно-гигиеническому контролю за применением полимерных материалов в строительстве" (письмо головного института .* 394/37 от 25.07.Г988 г.).
На основе гигиеническое оценки 120-ти изучзнных лакокрасочных материалов обоснованы безопасные регламенты применения в среде обитания 8б-ги ЛКМ, утвержденные органами государственного санэпиднадзора, в том числе:
а) Министерством здравоохранения СССР (фторопластовая эмаль ФП-5І39, гермопласгик ПЛ-5І42, лак на основе мочевино-формальде-гиднол смолы МЛ-2ГІІ, три варианта пентафталевых гмалел H?-D3 с различным способом введения масла X в рецептуру с-малел взамен части пленкообразующего- пентафгалевого лака - письмо .43 ^1Р * І2І-І2/ЮІ4-Г9 от 20.07.81 г.; кремниаоргакическая эмаль КО-850, кремнийорганическая змаль КО-833, кремниаорганическая грунтовка К0-0І34, опоксидная шпатлевка 31-0049, состав ИЗ-ЗА -письмо МЗ СССР . І2Г-Е2/І256-5 от 16.ГО.82 г. ; пента|> та левая омаль n$-D3 с растворителем Со, пентзртадевая эладь П5-ВЗ с атмосферным отгоном з качестве растворителя, пенгафгалевал эмаль ПФ-П5 с использованием оксидированного олигомера пиг.ерилзна,
&
о ч
Й S?
1-І
Л со
tn о
9 .
1-і
1-І
?@
о 4 X
%:
:я
S?
Е*
3"
с*
я*
ft .
заключение '.є 142 от 2 декабря 1988 г., глифгалевая эмаль Г$-2Э0 .
- заключение ;і 143 от 2 декабря І988 г., эпоксидная 'эмаль-
С-П-Г236 - заключение )t 42 or 16 марта 1989 г., краска на основе'
хлорированного поливинилхлорида ХВ - 572 "А" - заключение 'і 43
от 16 марта 1989 г., эпоксидная эмаль ЗЛ-422 "И" - заключение
/V? 61 ог 27 апреля 1989 г., меламиноформальдегидная эмаль М1-І226
заклвчение № 63 от 27 апреля 1989 г., акриловая эмаль АК-І239
заключение И 72 ог 29 мая 1989 г., фторопластовая эмаль 5П-5Т39 - заключение Ї 73 ог 29 мая Ї989 г., полизинилацегальныя лак 8Л-2П9"Ц" - заключение 'k 71 от 29 мая 1989 г., шпатлевка Alt на основе лака AX-I55 - заключение )Ь 65 от 20 июня 1989 г., эпоксидная грунтовка 31 - 0109 - заключение * 87 от 14 июля 1989 г., полиуретановый лак A7-27I - заключение А* 88 от 14 июли 1989 г., нитроцеллюлозная грунтовка НЦ-0І92 - заключение * 89
ог 14 июля 1989 г., акриловая эмаль для говароз народного потребления - заключение № 109 от 21 августа Г989 г., акриловая эмаль АК на основе лака AK-I56 - заключение № НО от 21 августа 1989г., огнезащитны* состав 336-11-88 - заключение 159 от 29 ноября 1989 г., фторопластовая лакокрасочная композиция 40-32-68 - заключение Ї 152 ог 4 декабря 1989 г., эпоксидная эмаль 43-12-85
- заключение !& І54 ог б декабря 1989 г., эмаль 64 73 - заключе
ние И 39 ог 4 мая 1990 г., масляная краска МА-25 (гемно-желгая
и желго-зеленая) - заключение № 43 ог 23 мая Г990 г., эмаль
ХП-5253 -'заключение S 44 от 23 мая 1990 г., покрывной лак
АК-5220 - заключение ' 97 от б сентября 1990 г., лак-связующее
AK-52I8 - заключение № 99 от ГІ сентября 1990 г., адгезионная
грунтовка * І2Г - заключение , 14 от 12 ноября 1990 г., поди-
офиракрилуретановая эмаль - заключение \i 105 от 17 декабря 1990г.,
огнезащитная эмаль - заключение 'Ь 112 ог 17 декабря 1990 г.,
грунтовка " для различных видов пластмасс - заключение 129 ог
17 декабря 1990 г., акрилурегановая эмаль № 282 - заключение
)i. ГЗО от 25 декабря 1990 г., фогоогзервдаемый л us - заключение !Ь 16 ог 16 октября 1991 г.).
Зекция "Прсми^чсаная токсикология" Проблемної комиссии "Научные основы гигиены груда и профпатологии", рассмотрев "Материалы по токсикологической оценке деГ-иіпільнсі смолы, используемой для изготовления лакокрасочных материалов", рекомендовала осу-
- ю -
ществлять контроль за состоянием загрязнения воздушной среды производственных помещений при использования дефинильной смолы по содержании в воздухе рабочей зоны нафталина, используя в качестве санитарного норматива величину его предельно допусгимод концентрации для воздуха рабочей зоны - 20 мг/и3, пары, ІУ класс опасности (письмо * 06-0І-І4-305 от 22 декабря 1989 г.).
Разработана предельно допустимая концентрация краски ПЗП-Г34 для воздуха рабочей зоны - 6 мг/м8, утвержденная секцией "Промышленная токсикология" Проблемной комиссии "Научные основы гигиены груда и про*патологии" (дополнение $ 2 к перечню ИЖ Ш 4617-88, утвержденное 21.03.89 г. № Л952-89).
Разработана предельно допустимая концентрация аэрозоля эпоксидной смолы 5-23 для воздуха рабочей зоны - 4 мг/м3, утвержденная секцией "Промышленная токсикология" Проблемно* комиссии "Научные основы гигиены труда и профпагологии" (дополнение $ 2 к перечит ПДК * 1617-88, утвержденное 21.03.89 г., ,'ё 4952-89).
Модифицирован газохромагографическиа метод определения эпи-хдоргидрина в воздухе рабочей зоны, позволяющий определить наряду с эпихлоргидрином также толуол к буганол, утвержденный секцией "Промышленная токсикология" Проблемной комиссии "Научные основы гигиены труда и профпагологии" 21.03.89 г.
Получено авторское свидетельство на изобретение "Способ моделирования магочно-плаценгарного кровотока" (Патент > 2044342, декабрь 1995 г. Соавторы: Орлов В.М., Яценко Т.А., Кузьмин А.3., Боков А.Н. и др.).
На основании изучения П7 лакокрасочных материалов в неогвер-жденном состоянии, объединенных в 20 групп в зависимости от химического состаэа пленкообразующее основы, обоснован перечень веществ, которые следует определять в процессе нанесения лакокрасоч-нь'х композиций в воздухе рабочей зоны и в атмосферном воздухе.
Полученные результаты могут быть использованы:
НИИ химико-технологического профиля, разрабатывающие новые к модифицированные ЛКМ;
центрами Госсанэпиднадзора Р различного уровня в процессе предупредительного и текущего санитарного і.ддзора за производством и применением ЖМ в народном хозяйстве;
другими организациями и учреждениями, осуществляющими контроль
- II -
за охраной окружающей среды; - гигиеническими кафедрами медико-про*илактических -факультетов медицинских институтов и университетов, факультетов и институтов повышения квалификации "врачей в процессе преподавания.
Апробация результатов исследования.
Материалы диссертации доложены и обсуждены на:
ГУ Областной научно-технической конференции, г.Росгов-на-Дону, Г98І г. ;
17 Всесоюзном совещании, Киев, 1981 г. ;
2-ТО Сезеро-Кавказских научно-практических конференциях по итогам заполнения Комплексной целевой научной программы "Гигиенические аспекты охраны окружающем среды", гг.Росгоз-на-Дону, Орджоникидзе, Пятигорск (1982-Г992);
2-й отраслевой научно-технической конференции, г.Ленинград, 1982;
заседаниях Межведомственного комитета по гигиенической регламентации полимерных материалов, гг. Москва, Киев, Росгоа-на-Дону, Г982-І989 г.;
Областной научно-практической конференции, посвященной 60-легип образования санигарко-опидемиологическоы службы, Росгоз-на-Дону, Г982;
1-м Зсессазном съезде токсикологов, Ростов-на-Дону, 1985;
Всесоюзной научной конференции "Человек-океан", г.Махачкала, Г989;
научно-практической конференции, посвященной -ЗО-летни Ростовского ордена Дружбы народов медицинского института, Ростов— на-Дону, Г990;
Всесоюзной научной конференции, посещенной актуальным вопросам токсикологии, гигиены применения пестицидов и полимерных материалов в народном хозяйстве, Киев, 1990;
Ш Международной конференции "Зкология города", Россия, ?осгов-на-Дону, 1994;
научно-практической конференции, посвященной актуальным околого-гигиеническим проблемам Северного Кавказа, г.Краснодар, 1995;
научно-практической конференции, посвященное среде обитания и здоровья населения Ростовской области, Золгодонсх, IS95;
- 1-0.1 науиной сессии Ростовского государственного медицинского университета, Ростов-на-Дону, 1995.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 46 работ в журналах, материалах съездов, конференций, симпозиумов.
Структура и объем диссертации. Работа представлена в 2-х гонах. Первый том содержит 392 страницы машинописного текста и состоит из введения, 4-х глав, заключения, выводов, указателя литературы, включающего 4?5 источника, в том числе 72 иностранных авторов. Работа иллюстрирована 25 рисункзми, 37 таблицами и 4 фотографиями.
