CC BY
1
Л. С. Архипов, С. А. Розенберг и В. Г. Смирнова
Гигиеническое значение депонирования токсических веществ в строительных материалах
Из Горьковского государственного научно-исследовательского института гигиены труда и профзаболеваний Министерства здравоохранения РСФСР
В настоящее время есть все основания привлечь внимание гигиенистов к вопросам, связанным с процессами депонирования токсических веществ в строительных материалах промышленных зданий. Фиксация промышленных загрязнений элементами коробки здания может иметь место в результате сорбции газообразных и парообразных веществ из воздуха, в результате разбрызгивания и распыления различных жидких и твердых продуктов и аэрозолей.
С гигиенической точки зрения имеют значение следующие два момента:
1. Способность промышленных загрязнений, депонированных в коробке здания, оборудования и др., сохранять свою химическую структуру, а стало быть, и свойственную им специфическую биологическую активность.
2. Способность этих веществ к десорбции, т. е. к обратному поступлению «з депо в воздух рабочего помещения.
В одних случаях промышленные загрязнения прбчно фиксируются в строительных материалах, причем в результате химического взаимодействия с различными элементами строительных материалов происходят коренные изменения молекулы и химической структуры промышленных загрязнений, приводящие к полной потере ими токсических свойств и мобильности. Примером может служить сорбция сероводорода -некоторыми видами штукатурки. Этот вид сорбции промышленных ядов строительными материалами в санитарном отношении имеет положительное значение, так как поверхность стен рабочего помещения способствует очистке в нем воздуха. Отсюда вытекает необходимость внедрения таких видов штукатурки, которые могут способствовать очистке воздуха. Следует только отметить, что полезная емкость такого депо имеет известный предел.
В других случаях промышленные загрязнения, адсорбируясь строительными материалами, длительно сохраняют свою молекулу, свою химическую структуру и мобильность, т. е. могут легко десорбировать и поступать вновь в воздух рабочего помещения (ртуть, тетраэтилсви-нец, дихлорэтан, бензол, цианистые соединения и др.).
Гигиеническое значение депонирования промышленных загрязнений в строительных материалах несомненно.
Общеизвестны примеры депонирования ртути. Если какое-либо помещение загрязнено ртутью, то даже при условии полного удаления из него ртутной аппаратуры, которая была источником загрязнения стен и пола, за счет десорбции может длительное время (многие месяцы) наблюдаться- загрязнение воздуха помещения ртутью в концентрациях, могущих создать опасность хронических интоксикаций.
Интересные наблюдения имеются в отношении тетраэтилсвинца. На «дном аэродроме складское помещение, использовавшееся длительное время для хранения бочек с этиловой жидкостью, было отведено под контору, причем был сделан обычный декоративный ремонт. Через несколько месяцев у лиц, которые работали в этом помещении, были отмечены симптомы интоксикации тетраэтилсвинцом, а лабораторное исследование воздуха показало наличие его в воздухе этого помещения.
В табл. 1 приведены данные, характеризующие загрязнение штукатурки различными токсическими веществами.
Таблица 1. Загрязнення токсическими веществами, найденные в образцах штукатурки промышленных зданий
Название токсических веществ Количество в иг/и1
Тетраэтилсиинец .......... 35,5
Бензол .............. 88
Фосфор .............. 115
Сероводород ........... 4 380
Ргуть ............... 156
Дихлорэтан ............ 1950
Представленные в табл. 1 данные, характеризующие массивность депонирования некоторых промышленных загрязнений в штукатурке, свидетельствуют о серьезной санитарной значимости этого явления. Так, например, если допустить возможность полной десорбции тетра-этилсвинца и если учесть, что в рабочих помещениях на 1 м2 поверхности стен, потолка и пола приходится до 1,5—2—3 м3 воздуха помещения, то при расчете на предельно допустимую концентрацию неорганического свинца указанное в табл. 1 количество тетраэтилсвинца может загрязнить 1 750 объемов воздуха того или иного рабочего помещения.
Отдельные строительные материалы обладают различной сорбцион-ной способностью в отношении токсических веществ (табл. 2).
Таблица 2. Сорбция токсических веществ различными строительными материалами в мг/м3 (максимальные данные)
Штука- Красный Силикат- Метлах-
Токсическое вещество Дерево ный кир- Цемент ская
турка кирпич пич плитка
Тетраэтилсвинец . . . 34 220 16.0 35,5
Дихлорэтан ...... 840 910 768 900 860 500
Бензол ........ 88 22 3.3 160 _ —
Сероводород ..... 4 380 38 63 178 — —
В отношении дихлорэтана различные строительные материалы обладают почти одинаковой сорбционной способностью. В отношении других ядовитых веществ показатели сорбции разными строительными материалами (тетразтилсвинед, бензол) весьма различны. Это указывает на возможность и необходимость подбора таких строительных материалов, которые обладают минимальной способностью сорбировать те «ли другие загрязнения.
При изучении процессов депонирования несомненный интерес представляют данные, характеризующие глубину проникновения загрязнений в строительные материалы. Этот вопрос был экспериментально изучен «а штукатурке в отношении тетраэтилсвинца и бензола. При этом установлена общая закономерность: чем выше концентрация яда и продолжительнее контакт, тем больше глубина проникновения ядов в строительные материалы.
Для тетраэтилсвинца характерно наличие высоких концентраций в поверхностном слое штукатурки и постепенное падение этих концентраций в глубоких слоях, причем тетраэтилсвинец проникает вглубь
штукатурки более чем на 1 см. Для бензола характерно нарастание концентраций бензола по мере проникновения вглубь штукатурки. Однако дойдя до определенного максимума, концентрация снижается до нуля.
Глубина проникновения промышленных загрязнений в штукатурку характеризует массивность депо и указывает, на какую толщину мы должны отбивать строительные материалы стен при ликвидации депо загрязнений в том или ином помещении.
Большое влияние на депонирование загрязнений строительными материалами оказывает продолжительность контакта (экспозиции), что демонстрируют данные табл. 3.
Таблица 3. Влияние длительности экспозиции на интенсивность депонирования штукатуркой токсических веществ
Тетраэтилсвинец Дихлорэтан Бензол Сероводород
время в часах мг/м3 время в минутах мг/м3 время в часах мг/м3 время в минутах мг/м3
0,15 0,5 1,0 1,5 11 13 20 9,0 10.0 13 0 14.4 16 17,7 22 10 20 30 40 50 60 80 620 725 774 840 855 870 900 0,03 0,15 0.5 1,0 5.0 20 1,6 4,4 7,7 16 18 66 ШХ^ОСЛ^Со — осоооооо 29 53 60 68 76 77 79 82
Приведенные данные указывают, что если некоторые промышленные загрязнения, как дихлорэтан, достигают максимума сорбции через 1 '/2 часа, то другие даже через 20 часов продолжают давать нарастание сорбции (тетраэтилсвинец, бензол).
При длительных сроках контакта штукатурки стен с тетраэтилсвин-цом и бензолом в производственных условиях время экспозиции оказывает большое влияние на увеличение депо яда.
Массивность депонирования зависит в большой степени от величины концентрации ядовитых паров и газов в рабочих помещениях. Роль этого фактора иллюстрируют данные, приводимые в табл. 4.
Таблица 4. Влияние концентраций газов и паров на сорбцию их
штукатуркой
Тетраэтилсвинец Дихлорэтан Бензол Сероводород
концентрация в мг/л мг/м3 концентрация в мг/л мг/м3 концентрация в мг/л мг/м3 концентрация в мг/л мг/м3
0,04 6,6 3,7 100 0,54 77 0,02 2,5
0,062 13 12 250 1.5 16,0 0,1 7,0
0,1 34 22 475 — 0,2 12,7
— — — — — — 0,6 29
Опыты с тетраэтилсвинцом проводились один час, с дихлорэтаном— 30 минут, с бензолом — один час, с сероводородом — 10 минут. Мы видим, что при одной и той же экспозиции интенсивность сорбции возрастает ио мере увеличения концентраций данного газа в воздухе.
за
Важно отметить, что, как показывают данные таблицы, сорбция паров и газов строительными материалами имеет место и при очень малых концентрациях их в воздухе.
Влияние температуры внешней среды на сорбцию общеизвестно. Полученные в этом направлении данные приведены в табл. 5.
Таблица 5. Влияние температуры внешней среды на сорбцию штукатуркой дихлорэтана в мг/м3
Температура
10° 17° 24°
366 250 156
•270 150 130
Приведенные данные получены при одной и той же экспозиции и при одних и тех же концентрациях токсического вещества. Как видно из таблицы, даже обычные для производственных помещений перепады температуры оказывали существенное влияние на сорбцию.
Влияние температуры внешней среды на сорбцию должно быть учтено при исследовании газозагрязненности воздушной среды в цехах в летних и зимних условиях.
Какова же дальнейшая судьба депонированных промышленных загрязнений?
В ряде случаев депо яда перемещается главным образом в силу закона тяжести. Примером может служить ртуть. По наблюдениям нашего института в одном случае при наличии ртутной лаборатории в III этаже здания через некоторое время ртуть была обнаружена в комнате I этажа, где никаких источников выделения ртути не было.
В некоторых случаях имеют место химические изменения в результате взаимодействия тех или иных элементов промышленных загрязнений с составными частями штукатурки и т. д. Например, цианистые соли, фиксированные в порах штукатурки, под влиянием углекислоты и влаги легко разлагаются с выделением синильной кислоты.
Наконец, весьма важное значение имеют процессы десорбции промышленных загрязнений из депо. Так, тетраэтилсвинец из штукатурки десорбируется на 79—83%. Таким образом, до 20% тетраэтилсвинца претерпевает какие-то химические изменения при нахождении в штукатурке, и эта часть его теряет свою мобильность.
На быстроту десорбции оказывает большое влияние подвижность воздуха. В отдельных экспериментальных образцах штукатурки, при отсутствии движения воздуха, десорбция заканчивалась на 6-й день, а в условиях подвижного воздуха, при той же интенсивности заражения тетраэтилсвинцом штукатурки, десорбция заканчивалась в 10—12 часов. Это указывает на огромную роль воздушного промывания рабочих помещений в явлениях десорбции.
В связи с этим интересно отметить, что исследование загрязненности воздуха в одном производственном помещении при наличии депо тетраэтилсвинца в штукатурке при 30-кратном воздухообмене показало концентрацию его в воздухе 0,0008 мг/л и в том же помещении при 70-кратном воздухообмене была найдена концентрация 0,003 мг/л, т. е. в четыре раза большая. На этом примере отчетливо видно влияние воздушного промывания на десорбцию.
Десорбция бензола из штукатурки в условиях эксперимента в статических условиях (неподвижный воздух) длится 4—5 суток, тогда как в динамических условиях (при подвижном воздухе) этот процесс заканчивается в течение одного часа.
Неодинаково идет десорбция промышленных загрязнений отдельными строительными материалами. Так, десорбция тетраэтилсвинца из штукатурки заканчивается в 2—5 дней, а из дерева—через 9—10 дней.
Десорбция идет длительнее в тех случаях, когда было более массивное депонирование.
Интересно отметить, что образцы штукатурки, подвергавшиеся воздействию сероводорода в концентрациях 0,05—0,64 мг/л при исследовании в течение 168 часов методом воздушной экстракции не давали десорбции, что свидетельствует о прочной фиксации штукатуркой поглощенного сероводорода.
Очень важное значение имеет вопрос о том, какими средствами можно предупредить явления депонирования промышленных загрязнений строительными материалами. В этом отношении большую роль играет характер и состав строительных материалов. Представляют интерес результаты изучения поглощения тетраэтилсвинца различными видами штукатурки. Были испытаны образцы штукатурки следующего состава (табл. 6).
Таблица 6. Состав отдельных образцов штукатурки
№ образца Известь Цемент Алебастр Шлак Песок
1 1 1 _ _ 5
2 1 — — 4 2
3 2 — 4 — 2
4 1 — — 10 2
Штукатурка № 4 имела максимальную пористость — до 35%. Входящая в ее состав известь содержала до 23% Si02, 66% СаО и около 3% А120з; шлак содержал до 53°/о Si02, до 20—30% FeO и Fe203, до 10—20% МпО.
В опытах оказалось, что образцы № 1 и 3 поглощали тетраэтилсви-нец до 34 мг/м2 при концентрациях 0,1 мг/л, причем даже при малых концентрациях — в пределах 0,04—0,005 мг/л была отмечена сорбция тетраэтилсвинца от 1,3 до 6,6 мг/м2. Образцы штукатурки № 2 и 4 при очень высоких концентрациях тетраэтилсвинца—более 5 мг/л, т. е. при таких концентрациях, которые практически в условиях производства никогда не встречаются, дали явления сорбции в незначительных пределах — от 0,03 до 0,04 мг/м2; при концентрациях тетраэтилсвинца ниже 5 мг/л данные образцы штукатурки его не сорбировали (табл. 7).
Таблица 7. Сорбция тетраэтилсвинца штукатуркой разного состава
Концентрация тетраэтилезинца в мг/л Штукатурка № 1-3 Штукатурка № 2-4
поглощение тетраэтилсвинца в мг/м-
5,0 и выше 0,1 0.062 0,015 0,005 34 22-21 2,5 1,3—1,7 0,03-0,04 Не обнаружено » » i » ■ »
Изучение сорбционной способности отдельных составных частей штукатурки показало, что наибольшее количество тетраэгилсвинца поглощается известью — до 5,2 мг/м2; большое количество его сорбирует также цемент — ст 2,8 до 3 мг/м2. Что касается шлака, то он не обладает способностью поглощать тетраэтилсвинец.
Таким образом, получен рациональный состав штукатурки, не сорбирующей тетраэтилсвинца, что имеет серьезное практическое значение. Штукатурки, которая совершенно не сорбировала бы бензола, пока не найдено. Однако штукатурка № 1 сорбирует его в два раза меньше, чем штукатурка № 4.
Наконец, существенную роль в предупреждении сорбции промышленных загрязнений строительными материалами играют защитные их. покрытия (табл. 8).
Таблица 8. Степень поглощения токсических веществ в зависимости от защитных покрытий в мг/м3
Токсические вещества | Штукатурка бэз окраски Штукатурка, покрытая клеевой краской Штукатурка, покрытая масляной краской Штукатурка, покрытая известью Штукатурка, покрытая силикатной краской
Сероводород . . 10 9.0 2,5 _ _
Бензол ..... 0,15 0,45 0,32 0,19 0,18
Дихлорэтан , . . 0,9 — 1,58 — —
Тетраэтилсвинец 0,09 — 0,25 — —
Масляная краска интенсивно сорбирует тетраэтилсвинец и слой ее не предохраняет штукатурку от его проникновения. Штукатурка, покрытая масляной краской, в 1,5—1,7 раза больше сорбировала дихлорэтана, чем штукатурка, не покрытая ею. Оказывается, что штукатурка, покрытая масляной краской, в два раза больше сорбирует бензола, чем обычная. Штукатурка, покрытая клеевой краской, сорбирует бензол в три раза больше, чем штукатурка без окраски. При покрытии штукатурки силикатной краской и известью получаются почти те же данные сорбции бензола, что и при обычной штукатурке. Опыты покрытия штукатурки масляной краской дали значительный эффект в отношении сорбции сероводорода. Поглощение сероводорода в образцах штукатурки, покрытых масляной краской, снижается в три-четыре раза по сравнению с образцами штукатурки, не покрытой краской. Клеевая краска «е препятствует поглощению сероводорода штукатуркой. •
Таким образом, уже сейчас в ряде производств, где применяется тетраэтилсвинец, бензол, сероводород, можно рекомендовать использование ряда покрытий с целью уменьшения поглощения этих веществ штукатуркой.
Выводы
1. Установлена значительная массивность депонирования штукатуркой ряда промышленных загрязнений (дихлорэтан, тетраэтилсвинец, сероводород, бензол и др.).
2. Выявлен ряд факторов, влияющих на процессы сорбции и десорбции промышленных загрязнений строительными материалами (экспозиция, концентрация, характер строительных материалов и др.).
3. Выявлена необходимость в практике санитарного контроля промышленных загрязнений определения количества и характера токсических веществ, депонированных в строительных материалах здания.
4. Найден состав штукатурки, не дающей явной сорбции тетраэтил-свинца при концентрациях меньше 5 мг/л.
5. Выявлена роль защитных покрытий строительных материалов в отношении предупреждения сорбции ряда промышленных загрязнений.
■¥■■¥•¥■
Ю. И. Шиллингер
Действие некоторых синтетических веществ на животный
организм
Из Института питания АМН СССР
За годы советской власти у нас создана новая отрасль промышленности, не существовавшая в царской России, — производство синтетических душистых веществ, которое в настоящее время полностью покрывает потребности нашей промышленности.
Синтетические душистые вещества входят в состав пищевых эссенций, употребляемых для ароматизации пищевых продуктов. Они широко применяются в кондитерской, ликерно-водочной, молочной промышленности, при приготовлении безалкогольных напитков, для ароматизации изделий из сои и других пищевых продуктов. Некоторые душистые вещества непосредственно используются для ароматизации пищевых продуктов. Например, при изготовлении шоколада основным ароматизатором является ванилин, при изготовлении маргарина — диацетил.
Благодаря успехам химии количество выпускаемых синтетических душистых веществ возрастает с каждым годом. Если в 1928 г. количество синтетических душистых веществ, употреблявшихся для производства пищевых эссенций, составляло 17 наименований, то в настоящее время Главпарфюмер освоил выпуск пищевых эссенций, в состав которых входит до 140 различных ингредиентов, в том числе 92 синтетических душистых вещества. Временными санитарными правилами, утвержденными Министерством здравоохранения СССР в 1948 г., для ароматизации кондитерских изделий, безалкогольных напитков и других пищевых продуктов допускаются синтетические пищевые эссенции 67 наименований. Некоторые синтетические душистые вещества для производства пищевых эссенций запрещены. Еще в 1928 г. НКЗдрав РСФСР запретил применение нитробензола, метилового эфира салициловой кислоты, метилового эфира [$ -нафтола (яр-яр), этилового эфира ^-нафтола (неролин), эфиров азотистой и азотной кислоты.
В иностранной литературе мы не могли найти данных о действии синтетических пищевых эссенций на животный организм. Это объясняется прежде всего тем, что синтетические эссенции за границей выпускаются частными фирмами, состав эссенций засекречивается, а отдельные их ингредиенты носят фантастические названия, которые прикрывают их химический состав. Кроме того, ароматизация часто применяется не столько для улучшения вкуса пищевых продуктов, сколько для их фальсификации.
Советская гигиеническая наука призвана защищать интересы трудящихся и охранять их здоровье. Изучение действия на животный организм некоторых пищевых эссенций впервые было предпринято именно нашими соотечественниками (Харченко и Вашетко) в 1935 г.
