CC BY
22
ОБЗОРЫ
К ТОКСИКОЛОГИИ ПЛАСТМАСС, ПРИМЕНЯЕМЫХ
В ВОДОСНАБЖЕНИИ
В. О. Шефтель
Из Украинского научно-исследовательского института коммунальной гигиены
%
В связи с широким проникновением пластмасс во многие области хозяйства и быта вопросы токсикологии пластмассовых материалов приобретают важное значение. В то же время сведения о токсичности как исходных и промежуточных соединений, участвующих в производстве пластмасс, так и готовых пластмасс весьма ограничены. В последнее время пластмассы с успехом используют в нашей стране и за рубежом в качестве материала для изготовления водопроводных труб. Чаще всего трубы изготовляют из полиэтилена или поливинилхлорида.
С целью выяснения вопроса о том, могут ли пластмассовые трубы сообщать протекающей по ним воде токсические свойства, в ряде стран были проведены специальные исследования.
Распределение и поведение составных элементов пластмасс проф. И. Д. Гадаскина (1957) характеризует следующим образом. Инициаторы, т. е. вещества, имеющие вспомогательное значение в процессе полимеризации, по окончании его остаются в составе полимера. Назначение регуляторов заключается в выравнивании длины цепи. Остаток их может задерживаться в цепях полимеров. Пластификаторы, участвующие в формировании свойств полимерных материалов, не вступают в химическую реакцию с органическим веществом. В ряде случаев они рассматриваются как растворители полимеров. С течением времени пластификаторы выделяются из композиций, что ведет к изменению свойств пластмасс.
В настоящее время экспериментально доказано, что многие пластификаторы обладают способностью к миграции, т. е. к постепенной диффузии ко внешней поверхности изделия. Это «выпотевание» происходит иногдгГ через длительное время.
Неоднократно отмечалось, что полиэтилен высокого давления не содержит токсических примесей и его применение безопасно для здоровья людей. Полиэтилен низкого давления (распространенный метод получения Циглера) получают, используя катализаторы триэтилалюми-ний и четыреххлористый титан. Для извлечения следов катализаторов применяют метанол. Отсюда и недостатки- метода Циглера —наличие в полимере следов катализаторов и растворителя.
Карлсон (КагЬоп, 1961) указывает, что применение полиэтиленовых водопроводных труб неопасно для здоровья при соблюдении следующих условий '(ссылка на Випс1е55е5ипс1ЬеЙ5Ыаи 15/1958, ФРГ): 1) точка плавления полиэтилена должна быть не ниже 110°; 2) при выработке полиэтилена в сырье и готовом продукте содержание остатков катализаторов (окись кальция, алюминия, титана) должно быть не бо-
6*
83
лее 0,1%, а остатков эмульгаторов (продукты соединения окиси этилена и жирных кислот)—менее 0,2%; 3) стабилизаторы (антиоксиданты) нужно применять в дозах, безвредных для здоровья; 4) в качестве смазки для материала труб рекомендуется применять стеарат кальция; при использовании триэтанолалюминоолеата или амида олеиновой кислоты содержание их должно быть не выше 0,05%; 5) добавление к полиэтилену до 2% активированной сажи, применяемой в качестве стабилизатора, не оказывает вредного действия на организм человека и вполне допустимо.
К сожалению, Карлсон не указывает материалов, на основании которых установлены приведенные выше требования. Поэтому не вполне убедительно утверждение, что соблюдение указанных условий гарантирует безопасность эксплуатации водопроводных труб из полиэтилена.
3. И. Брыкова (1958) проверяла на токсичность полиэтилен без стабилизатора. Материал кипятили в течение 3—4 часов в дважды перегнанной воде, после чего на этой воде готовили вытяжку.
Вытяжка была проверена на токсичность, причем установлено, что она не вызвала видимых изменений в состоянии белых мышей, а также в системе кровообращения и дыхания в опытах на кошках.
Существует значительная, но малодоступная литература о пластмассах на японском языке. Мацуда и Курихара (1960) вскрывают причины, вызывающие старение полиэтилена низкого давления. Основными факторами, способствующими этому процессу, авторы считают повышенные температуры и ультрафиолетовые лучи. Изменение свойств полиэтилена наступает в результате окисления кислородом воздуха, поскольку при испытаниях его в везерометре в среде азота окисления не происходило. Причиной окисления полиэтилена низкого давления Мацуда и Курихара считают наличие в его составе 0,12% золы (АЬОз—66,7%; Ti02—32,5%, Fe203-0,8%). -
Важное значение имеет вопрос о возможности использования в качестве стабилизатора в поливинилхлориде, идущем на изготовление водопроводных труб, соединений свинца. Еще в 1956 г. М. Н. Рублева (1956) на основании своих наблюдений за вымыванием свинца в воду из материала винипластовых труб пришла к выводу о непригодности водопроводных труб из отечественного поливинилхлорида желтого цвета, содержащего в качестве стабилизатора свинцовый глет. Полученные ею настои винипласта содержали 0,16—0,2 мг/л свинца, что превышает допустимую по ГОСТ норму для питьевой воды. Кроме того, М. Н. Рублева показала влияние содержания в воде хлора и свободной углеки-•слоты на количество вымываемого свинца.
Однако в Ленинградском институте радиационной гигиены изучались такие же образцы труб и было рекомендовано их применение для внутренних водопроводов (Н. М. Адиевич, 3. Г. Круглова, Г. В. Крош-кина, П. В. Лобачев, 1960).
С. Н. Черкинский, К. И. Акулов и М. Н. Рублева опубликовали работу, посвященную изучению трех образцов труб из отечественного винипласта. Они установили, что винипласт с присадкой стеарата свинца непригоден для изготовления труб, ибо содержащийся в нем свинец будет вымываться водой. Польские исследователи Херманович и Тры-вянски (Hermanowicz, Trywianski, 1960) в 9-дневных настоях винидура (поливинилхлорид польский) на воде, насыщенной углекислотой, обнаружили следы свинца..
Все же вопрос о свинцовых стабилизаторах поливинилхлорида еще не решен окончательно. В журнале Kiinststoffe за 1961 г. опубликована статья Hildas и Meyer, в которой приведены результаты исследования процессов выщелачивания водой свинца из труб, изготовленных из поливинилхлорида, стабилизированного свинцовыми соединениями в количествах от 0,5 до 5% (в пересчете на свинец). Исследования прово-
дили путем многократного заполнения труб дистиллированной водой и определения содержания в ней свинца.
Авторы считают, что количество вымываемого водой свинца пропорционально содержанию его в композиции, из которой изготовлены трубы, и что свинец выщелачивается только из поверхностного слоя труб. При этом основная масса свинца вымывается водой в течение первых 2—3 суток пребывания ее в трубах, после чего процесс вымывания сильно замедляется. Если через трубопровод, изготовленный из поливинил-хлорида, стабилизированного соединениями свинца в количестве меньше 1% (в пересчете на свинец)., пропустить сильную струю воды, то количество свинца, вымываемого водой в дальнейшем, ничтожно мало и не может оказать никакого влияния на организм человека.
В США были проведены исследования на крысах (Tiedeman, 1954), которых 3 года поили водой, находившейся в контакте с пластмассовыми трубами (в том числе из полиэтилена и поливинилхлорида). В состав пластмасс входили свинец и кадмий. Параллельно проводили исследования на контрольных крысах, которых поили обычной водой, подаваемой по медным трубам. Результаты исследования умерших и забитых крыс опытной и контрольной групп не -показали никаких различий.
Для пластификации поливинилхлорида используют сложные эфиры фталевой или фосфорной кислоты (дибутилфталат, трикрезилфосфат, хлорированный дифенил и др.). Имеются сведения о токсичности ряда пластификаторов поливинилхлорида. Игелит, входящий в его состав, содержит ортотрикрезилфосфат. Этот пластификатор токсичен. Известен случай пищевого отравления маслом, экстрагировавшим его из поливинилхлорида (Цомая). О том, что игелит может переходить в воду из материала труб, свидетельствуют наблюдения Аренса (Ahrens, 1959), Зигерта и Аренса (Siegert, 1957). Эти авторы обнаружили привкус игелита в пробах воды, взятых 'после дезинфекции отрезка сети из по-ливинилхлоридных труб. Горьковатый привкус сильно чувствовался в первые 2{/2 месяца после прокладки труб, особенно при застое воды. Привкус исчез через 17 месяцев эксплуатации.
Аналогичные наблюдения были сделаны в здании гостиницы, куда провели ввод из поливинилхлорида. Трубы дезинфицировали в течение 8 часов хлорированной водой с содержанием остаточного хлора 0,05—0,2 мг/л. Запах игелита держался 4 месяца.
Бернт (Bernt) после 16-месячного скармливания животным масляных взвесей измельченного поливинилхлорида, содержащего в качестве стабилизатора соединения свинца и цинка, обнаружил в различных органах отложение этих металлов, а в печени и почках — только цинк. Им же была доказана растворимость поливинилхлорида в кишечном и желудочном соке.
В последние годы в нашей стране выполнен ряд работ, посвященных изучению токсичности водных вытяжек некоторых пластмасс. Разработаны методы определения в испытуемых средах соединений, выделившихся из полиэтилена низкого давления и имеющих санитарно-гигиеническое значение: непредельных углеводородов (бромидбромат-ный) и метилового спирта (реакция с хромовотропной кислотой). Л. И. Алексина и Ф. В. Демьянко (1961) экспериментально подтвердили, что переход указанных соединений в испытуемые среды (в условиях опыта) зависит от вида полимерного материала, величины его молекулярного веса и воздействующих растворов.
Из изложенного материала можно сделать заключение, что различные исследователи до сих пор не пришли к единому мнению в оценке токсических свойств пластмасс, идущих на изготовление водопроводных труб. Все это еще раз подчеркивает необходимость тщательной проверки каждого нового образца пластмассовых изделий.
ЛИТЕРАТУРА
•
Авдиевич Н. М., Круглова 3. Г., Крошкина Т. В. и др. В кн.: Пластмассовые трубопроводы. М., 1960, стр. 27. — А л е к с и н а Л. И., Демьянко Ф. В. Тезисы докл. научной конференции Московск. научно-исслед. ин-та санитарии и гигиены, 1961, стр. 65.—Б рык ов а 3. И. Мед. пром., 1958, № 6, стр. 6. — Г а д а с-к и н а И. Д. Тезисы докл. научной сессии, Ьосвящ. 30-летней деят. Научно-исслед. ин-та гигиены труда и профзаболеваний. Л., 1954, стр. 98. — Д а н и ш е в с к и й С. Л., Егоров Н. М. Гиг. труда, 1961, № 9, стр. 26. — Рублева М. Н. Водоснабжение и сан. техника, 1956, № 1, стр. 22. — Черки некий С. Н., Акулов К. И., Рублева М. fi. Гиг. и сан., 1959, № 7, стр. 69.—Carlson S., Gesundheitswessen und Desinfektion, 1961, Bd. 53, S. 41.—Hermanowicz W., Try wianski Z., Gas., Woda. Tech, sanit, i960, т. 34, стр. 317.—N i k 1 a s H., Meyer W., Kunststoffe, 1961, Bd. 51, S. 2. —Tiedeman W. D., J. A. Water Work Ass., 1954, v. 46, p. 775.
Поступила 16/X 1962 r. •
it Ъ -¿г
