CC BY
5
УДК 614.777:628.143/.147:[6Э1.57:547.495.2
Т. К■ Пархомчук, Г. В. Гуськов, Е. Ф. Горшкова, Л. А. Виноградова, Т. А. Кочеткова, С. М. Добровольский
гигиеническая оценка водной краски на основе карбамидной смолы кф-мт в связи с использованием ее в гидростроительстве
Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Полимерные материалы, растворы, покрытия и лаки на их основе находят широкое применение в различных отраслях народного хозяйства, в том числе и в практике водохозяйственного и гидротехнического строительства. Одним из таких Mas'териалов является водная краска на основе карбамидной смолы КФ-МТ, предназначенная для ухода за свежеуложенным бетоном, так как снижает процесс выщелачивания извести из бетона, удлиняя таким образом срок его эксплуатации и повышая экономическую эффективность строительства. Краска представляет собой эмульсионную мастику рабочей консистенции.
Как свидетельствуют данные специальной литературы, все компоненты водной краски в отдельности изучены в гигиеническом отношении и оценены исследователями как вещества малотоксичные [1—3]. Однако отсутствие смолы КФ-МТ в официальном перечне, разрешающем применение ее в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения как в чистом виде, так и в сочетании с другими веществами, послужило основанием для проведения комплексных исследований по гигиенической оценке водной краски на ее основе.
Работа выполнена в комплексе со Ставропольским НИИ гидротехники и мелиорации, предло-¡V жившим состав водной краски. ® Согласно рекомендациям Ставропольского НИИГиМ бетонные плиты подвергали специальной обработке, соответствующей подготовке их в натурных условиях: увлажненные плитки дважды покрывали свежеприготовленной водной краской, просушивали в термостате при 50—60°С и 70—80 % влажности в течение 72 ч, а затем распиливали на части, соответствующие площади кфтакта водной краски с водой (95 000 см2: : 55 000 л = 1,7 см2/л).
Экспериментальные исследования выполняли в соответствии с «Методическими указаниями по гигиеническому контролю за изделиями из синтетических материалов, предлагаемых для использования в практике водоснабжения» (1984 г.) и включали санитарно-химический, бактериологический и токсикологический разделы.
Санитарно-химические исследования предусматривали: 1) изучение органолептических свойств вытяжек, полученных из бетона с нанесенной водной краской; 2) исследование водных вытяжек на суммарное содержание органических i веществ по их окисляемости (перманганатной и ^бихроматной), уровень азотсодержащих соеди-
нений (азота аммиака, нитритов и нитратов); 3) определение содержания специфических соединений — формальдегида и метилового спирта как продуктов синтеза полимера. С учетом особенностей эксплуатации полимерного покрытия и в связи с этим возможного влияния на уровень миграции из краски токсических соединений скорости движения воды водоема, температуры атмосферного воздуха и других факторов для проведения гигиенических исследований в условиях, максимально приближенных к условиям реальной эксплуатации полимерного покрытия, моделировали водоемы:
1) в статических условиях, при которых емкости с водой и контактирующей с ней водной краской выдерживали при комнатной температуре (20—22 °С) и 37°С;
2) в динамических условиях, которые обеспечивались подключением емкостей с исследуемыми образцами к водопроводу. Температурный режим 37°С достигался постоянным выдерживанием емкостей с водой и бетонными плитами в термостате. Для сравнения в качестве контроля анализировали дехлорированную воду, инкубированную при 20 и 37°С, водные вытяжки из бетона, инкубированные при этих же температурах, и водопроводную воду.
На первом этапе исследований бетонные плиты с нанесенной краской отмывали от незаполя-ризовавшихся мономеров, для чего образцы помещали в широкогорлые емкости с дехлорированной водопроводной водой, которую ежесуточно меняли. При исследовании водных вытяжек изменений органолептических свойств воды выявлено не было. Однако в течение первых суток в воде был обнаружен формальдегид в концентрации 0,2 мг/л. В последующие сутки при ежедневной смене воды наблюдалось постепенное снижение концентрации формальдегида до полного его отсутствия к 7—8-м суткам.
После отмывки бетонных плит качество водных вытяжек изучали в течение 30—40 дней (в каждой из 4 серий) с интервалами 5—7 дней. Исходя из рецептуры водной краски, определяли запах, привкус, цветность, прозрачность, активную реакцию воды (рН), перманганатную и би-хроматную окисляемость, содержание азота аммиака, нитритов и нитратов, формальдегида и метилового спирта. Во всех сериях бактериологических исследований изучали влияние водной краски на рост и развитие индикаторных микроорга-
низмов модельных водоемов по общему числу бактерий и наличию лактозоположнтельных кишечных палочек.
В работе были использованы унифицированные методы анализа вод, принятые странами — участницами СЭВ, и методы ГОСТа 2874—82 «Вода питьевая».
Как показали исследования, водная краска при выбранных параметрах ее использования (во всех сериях) не оказывала влияния на орга-нолептические свойства воды: вкус, запах, цветность и прозрачность водных вытяжек существенно не изменялись в течение эксперимента по сравнению с таковыми в контрольном водоеме. Появления какого-либо специфического запаха или привкуса в воде, контактирующей с водной краской в различных условиях эксперимента, не наблюдалось. Некоторые одораторы отмечали снижение интенсивности запаха в водных вытяжках по сравнению с дехлорированной и водопроводной водной, что, вероятно, является результатом сорбции бетоном летучих органических веществ воды. Не изменялась и активная реакция воды при контакте с ней полимерной пленки при температуре 20 °С как в статических, так и в динамических условиях.
Результаты определения перманганатной окис-ляемости свидетельствуют о незначительном увеличении содержания органических веществ в воде, контактирующей с водной краской при 20 и 37 °С в статических условиях и в динамике по сравнению с дехлорированной и водопроводной водой — на 0,8—1,5 и 1,0—2,2 мг/л соответственно.
Наиболее существенное увеличение содержания органических веществ в водных вытяжках зарегистрировано в I серии при определении би-хроматной окисляемости (ХПК). Так, величина ХПК водных вытяжек, инкубированных при 37°С, составляла уже в 1-е сутки опыта 38 мг/л, на 7-е сутки она возрастала до 296 мг/л, на 15-е — до 316 мг/л, а затем постепенно снижалась и на 43-и сутки достигала еще 108 мг/л. В то же время ХПК дехлорированной воды (контрольный водоем) составляла в среднем 20,1 мг/л, причем наиболее низкой (18 мг/л) она была к 30-м суткам. В воде, контактирующей с водной краской при 20°С, величина ХПК колебалась в тех же пределах, что и в контроле, составляя в среднем 19,5 мг/л; однако на 30-е сутки значение ХПК достигало 20,6 мг/л.
При изменении условий опыта (в последующих 3 сериях использовали образцы бетонных плит с 1-месячной просушкой их при 20 °С) значительного увеличения ХПК в водных вытяжках, полученных при 37 °С, не наблюдалось: величина окисляемости на протяжении всего эксперимента колебалась в пределах 12—40 мг/л, составляя в среднем 23,7 мг/л, к 30-м суткам она снизилась до 21 мг/л, существенно не превышая
при тех же условиях величину ХПК дехлорированной воды (до 23 мг/л).
Показатели ХПК в воде, контактирующей с водной краской в динамических условиях, практически не отличались от аналогичных величин водопроводной воды и составляли 18,2 мг/л.
Наблюдения показали, что водная краска не оказывает какого-либо влияния на концентрацию азотсодержащих соединений в воде модельных водоемов. Вместе с тем в I серии опытов, в которых использовали недостаточно просушенные при комнатной температуре бетонные плиты, в водных вытяжках при 37°С отмечалось увеличение по сравнению с контрольным водоемом содержания азота аммиака в 1,5 раза, нитритов в 10—15 раз, нитратов в 1,5 раза.
Формальдегид и метиловый спирт ни в одной из водных вытяжек при всех условиях эксперимента не обнаруживались.
В санитарно-микробиологических исследованиях не было выявлено существенного влияния полимерного покрытия (водной краски) на микрофлору воды. Однако в водной вытяжке, инкубированной при 37°С, отмечалась тенденция к увеличению числа индикаторных микроорганизмов — эшерихий коли, что может быть обусловлено наличием органических веществ (по ХПК) в воде; при этом уровни бактериальной обсеме-ненности воды в данной серии исследований не превышали аналогичных показателей в контрольных водоемах.
Необходимость постановки токсикологического эксперимента обусловлена условиями применения данного полимерного покрытия (длительный контакт с водной поверхностью в регионах южной зоны РСФСР), могущими способствовать миграции в воду моно- и олигомеров в концентрациях, не обнаруживаемых современными методами химического анализа, а также новых продуктов дезинтеграции биологически активных низкомолекулярных соединений. Предпосылкой для проведения опытов послужило также выявленное в одной из серий опытов экспериментов (в водной вытяжке при 37 °С) увеличение содержания органических веществ по ХПК и азотсодержащих соединений, косвенно свидетельствующее о химическом загрязнении воды.
В токсикологических экспериментах использовали половозрелых крыс-самцов (60 особей), получавших в течение 9 мес из поилок 10—30-дневные водные вытяжки из бетона, покрытого мастикой (водной краской), при различных температурных режимах: животные 1-й группы при 20°С, 2-й группы при 37°С, 3-й группы при 20°С в динамических условиях. Животные контрольной группы получали водопроводную воду. Условия содержания животных 4 групп были идентичны.
При выборе показателей оценки функционального состояния организма животных исходили из результатов исследования качества водных вы-
тяжек, а также данных литературы о токсикоди-намике химических веществ, являющихся составной частью полимерного покрытия (водной краски). Анализ специальной литературы свидетельствует об отсутствии токсического действия кгр-бамидно-формальдегидных смол на организм. Вместе с тем отмечали изменения в центральной нервной системе, печени, иммунологических реакциях организма [4, 5]. Механизм действия свободного формальдегида состоит в инактивации ряда ферментов в органах и тканях, нарушении обмена витамина С и других изменениях [6, 7].
Изучали интегральные показатели состояния организма животных — динамику прироста массы тела и водопотребление, морфологический состав периферической крови (уровень гемоглобина, число эритроцитов и лейкоцитов). Функциональное состояние центральной нервной системы контролировали по суммационно-пороговому показателю. О состоянии печени судили по активности аланин- и аспартатаминотрансфераз в сыворотке крови и органах (печени и сердце) животных, системы гипофиз — кора надпочечников — по содержанию аскорбиновой кислоты в их ткани. В опыте использовали метод функциональных нагрузок—проба учета скорости восстановления массы тела животных после голодания, позволяющая выявить первоначальные сдвиги в организме. После вскрытия животных проводили гистологические и гистохимические исследования внутренних органов, вычисляли их весовые коэффициенты.
Результаты исследований обрабатывали статистически методом малой выборки. Сравнивали показатели у животных опытных групп [1, 2] с соответствующими данными в контрольной группе.
В токсикологическом эксперименте не было выявлено существенных (статистически достоверных) изменений в функциональном состоянии организма подопытных животных по физиологическим, гематологическим и биохимическим показателям. Колебания активности аланинамино-трансферазы, в сыворотке крови животных опытных групп наблюдались лишь в первые 3 мес исследования и не выходили за пределы физиологической нормы, установленной для данного вида животных. При патологоанатомическом вскрытии животных каких-либо изменений органов у подопытных крыс в сравнении с состоянием их у контрольных не обнаружено. При гистологическом и гистохимическом исследованиях срезов отмечалась умеренно выраженная реактивность (на клеточном уровне) некоторых органов и систем (печени, щитовидной железы, желудочно-кишечного тракта, мозга) лишь у животных 3-й группы, получавших водные вытяжки при 37 °С, что указывает на развитие компенсаторных реакций их организма.
Таким образом, на основании результатов са-нитарно-химических и микробиологических ис-
следований можно заключить, что водная краска КФ-МТ не оказывает отрицательного влияния на органолептические, физико-химические и микробиологические свойства воды, контактирующей с ней при 20°С в статических и динамических условиях. При повышении температуры воды до 37 °С отмечались некоторое увеличение содержания в водных вытяжках органических веществ (по показателю ХПК) и азотсодержащих соединений и тенденция к интенсивному росту числа бактерий группы кишечных палочек, что связано, вероятно, с недостаточным временем просушки покрытия, повлекшим за собой разложение одной из составных частей краски (возможно, петролатума, так как формальдегид при этом не был обнаружен даже на 30—40-е сутки).
Водные вытяжки, полученные из бетона с полимерным покрытием при 20 и 37 °С, не оказывали неблагоприятного влияния на организм теплокровных животных по изучавшимся показателям.
Результаты комплексных исследований позволяют рекомендовать новое полимерное покрытие (водную краску) на основе карбамидной смолы К.Ф-МТ вышеизложенного состава к использованию в практике гидромелиоративного строительства для покрытия швов свежеуложенного бетона в руслах водотранспортирующих каналов.
Учитывая возможность разложения водной краски при недостаточной ее просушке и при повышенной температуре, необходимым требованием при подготовке к эксплуатации каналов является строгое соблюдение технологических параметров, обеспечивающих полную просушку участков бетона, обработанных мастикой.
Принимая во внимание некоторое изменение качества водных вытяжек при температуре 37°С. использование данного полимерного покрытия при этой и более высоких температурах с санитарных позиций не рекомендуется.
Литература
1. Бродская В. Я.//Гиг. и сан,—1980,—№ 5.— С. 71—72.
2. Брускова Н. И., Карамзина H. М. //Там же. — 19В2. — № 1. —С. 88—89.
3. Гофмеклер В. А. //Там же. — 1968. — № 3. — С. 12— 16.
4. Fофмеклер В. А., Пушкина И. Н., Клевцова Г. Н. // Там же._№ 7._С. 96_98.
5. Дуева J1. А~.// Там же. — 1966. — № П. —С. 39—43.
6. Раманаускенс В. В., Буракинская А. В., Таубкина Р. С. // Вопросы эпидемиологии и гигиены в Литовской ССР. — Внльнюс, 1976.—С. 188.
7. Шевляков Л. В. // Учен, записки Петрозавод. ун-та. — 1974.—Т. 21, вып. 4, —С. 223.
Поступила 27.07.87
Summary. Proceeding from modern methodological approaches the study presents a complex hygienic assessment of a new polymer coat, i. е., КФ-МТ urea resin-based water paint regarded as prospective in hydroreclamative construction. The suggested water paint had no unfavorable effect on sanitary, chemical and bactériologie indicators of the quality of water at T-20°C under dynamic and
static conditions. Holding aqueous extracts at 37 °C was accompanied by organic substances' escape from a polymer film (by CPC) and a tendency to surviving of indicating microorganisms, i. e., Escherichia coli. Aqueous extracts had no unfavorable effect on animals' bodies under any experimental conditions. The polymer coat (KO-MT) urea resin-
based water paint) was recommended for application in making off the joints of freshly placed concrete in water-conveying canal beds. The requirements for the conditions of using water paint in the south regions of the RSFSR were validated.
УДК 371.71:612.821
С. А. Нетопина
показатели свойств нервных процессов школьников в зависимости от возраста и пола
ВНИИ гигиены детей и подростков Минздрава СССР, Москва
Обучение в школе содержит в себе много разнообразных факторов, воздействующих на нервную систему, и реакция учащихся на различные раздражители внешней среды зависит от характеристик нервной системы школьника. Поэтому изучение основных свойств нервных процессов — силы, подвижности, уравновешенности представляется важным для гигиены обучения и воспитания.
И. П. Павлов подчеркивал большую хрупкость нервных клеток, их высокую реактивность, стремительность к функциональной разрушаемости [5]. «Клетки больших полушарий в высшей степени чувствительны к малейшим колебаниям внешней среды и должны быть тщательно оберегаемы от перенапряжения, чтобы не дойти до органического разрушения». Особенно это касается детского организма.
В литературе имеются работы, посвященные соотношению свойств нервных процессов с различными психологическими характеристиками и влиянию свойств на различные виды деятельности [1—4]. Все исследования указывают на важную роль свойств в различных видах человеческой деятельности на разных ее этапах и уровнях.
Среди исследований свойств нервных процессов большой удельный вес занимают работы по
изучению подвижности. Данные о характере подвижности нервных процессов неоднозначны, по прослеживается тенденция — улучшение этого свойства с возрастом. И хотя работ по данному вопросу достаточно, однако посвящены они изучению отдельных свойств на отдельных возрастных этапах, так что не создается целостной картины.
Цель настоящей работы состояла в выявлении особенностей развития основных свойств нервных процессов: силы, подвижности, уравновешенности у одних и тех же детей, начиная с младшего школьного возраста и кончая старшим, т. е. с 7 до 17 лет.
Сила нервных процессов исследовалась по методике раздражителей. Для изучения подвижности мы применяли методический вариант А. Г. Иванова-Смоленского. С помощью прибора хроноволеоптимографа регистрировались время реакции на раздражители и число ошибочных действий. Уравновешенность нервных процессов школьников исследовалась методикой РДО (реакция на движущийся объект).
Статистическая обработка данных включала подсчет средней (М), сигмы (о), ошибки средней (ш). При сравнении групп разных характеристик вычисляли достоверность различия (р). Матема-
Таблица 1
Усредненные показатели свойств нервных процессов школьников 1 —10 класса
Класс
Статисти-
Исследуемые свойстна ческий показа-
тель 1-й 2-й 3-й 4-й 5-й 6-й 7-й 8-й 9й 10-й
Сила нервных процессов, м 55 5/ 47 41 30 35 30 27 23 27
усл. ед. m 2,5 3,0 2,2 2,1 2,1 2,0 1,6 1,8 2,1 2,2
а 21 25 19 18 12 16 14 14 11 11
п 72 71 72 70 31 65 71 62 57 25
Подвижность М 1306 1053 937 828 723 867 741 629 588 498
нервных процессов, мс m 21 29 23 18 23 30 19 22 27 24
а 181 251 155 133 248 164 180 136 131 124
Количество ошибок М 6,7 6,2 4,6 4,5 2,6 5,0 3,6 2,1 2,7 1,0
m 0,6 0,4 0,5 0,4 0,5 0,5 0,4 0,4 0,3 0,2
а 5,2 4,0 3,9 3,7 2,0 4,2 3,6 1,9 1,3 0,9
Уравновешенность М 0,87 0,78 0,43 0,49 0,39 0,44 0,53 0,25 0,24 0,20
нервных процессов, усл. ед. m 0,05 0,06 0,04 0,02 0,03 0,04 0,03 0,03 0,02 0,03
о 0,40 0,47 0,35 0,20 0,14 0,30 0,25 0,16 0,19 0,13
