Научная статья на тему 'МЕТОДИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА В ГИГИЕНЕ ПОЛИМЕРОВ'

МЕТОДИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА В ГИГИЕНЕ ПОЛИМЕРОВ Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
4
1
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «МЕТОДИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА В ГИГИЕНЕ ПОЛИМЕРОВ»

ванадий (А. В. Рощин), для них указаны критические органы при разных условиях воздействия.

Единственным путем преодоления больших трудностей, связанных с изучением ранних проявлений неблагоприятного действия металлов, является тщательный анализ зависимости эффекта от дозы применительно к каждому токсическому металлу и его соединениям, что позволит иметь полную информацию, необходимую для гигиенической оценки загрязнений окружающей среды металлами и профилактики вредного действия их на здоровье.

Дальнейшее развитие исследований в указанной области требует выяснения глубоких механизмов метаболизма, клеточной проницаемости, закономерностей распределения металлов в организме, органах, тканях и клетках. Это было бы невозможно без разработки точных чувствительных методов определения содержания металлов во внешней среде и биоматериалах (таких, как атомная абсорбция, нейтронная активация и др.). Проблема точного количественного определения металлов заслуживает специального рассмотрения на страницах журнала.

ЛИТЕРАТУРА. Левина Э. Н. Общая токсикология металлов. Л., 1972.— Михайлов В. А., К л я ч и н а К- Н., Беляева Л. Н. и др.— В кн.: Общие вопросы промышленной токсикологии. М., 1967, с. 124—127.— Рощин А. В.— В кн.: Материалы 1-й Всесоюзной конференции по ранней диагностике, лечению, экспертизе трудоспособности и профилактике профессиональных заболеваний химической этиологии. М., 1971, с. 42—45.— Рощин А. В.— «Ж- Всесоюзн. хим. о-ва им. Д. И. Менделеева», 1974, ЛЪ 2, с. 186—192,— Трахтенберг И. М. Хроническое воздействие ртути на организм. Киев, 1969.—F г i b е г g L., Pisca tor М., N о г d b е г g G. Cadmium in the Environmant. Cleveland, Ohio, 1974,— Friberg L., Nordberg G. Mercury in the Enviranment. Cleveland, Ohio, 1974. —G о у e г К., Rhyne В.—tint. Rev. exp. Path.», 1973, v. 12, p. 1—77.— SakuraiH., SugitaM., Tsuchiya K-— «Arch, environm. Hlth.», 1974, v. 29, p. 157—163.

Поступила 14/1V 1976 r.

УДК 613.63:6781-092.4

Канд. мед. наук В. О. Шефтель (Киев)

МЕТОДИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА В ГИГИЕНЕ ПОЛИМЕРОВ

Гигиена полимеров возникла и развивается в условиях, когда человек не может избежать контакта с рядом химических веществ, атакующих его на производстве и даже в собственном жилище, где пол, стены, одежда и водопровод нередко изготовлены из синтетических материалов.

Одним из важнейших методов гигиенической оценки всех новых полимерных материалов и изделий из них, применяемых в строительстве, пищевой промышленности и быту, является санитарно-химический эксперимент, в результате которого извлекается необходимая информация о количественном и качественном составе мигрирующих из пластмасс химических веществ и о кинетике их выделения в зависимости от времени, температуры и других факторов. Каким бы простым не был эксперимент, прежде всего необходимо представить план его проведения. Чисто интуитивный подход к построению плана, словесно-описательное представление результатов сегодня уже не удовлетворяют большинство исследователей.

В последние годы в биологии вообще, а в гигиене в частности под влиянием математической статистики значительно изменились методы анализа, оценки и представления результатов экспериментов. Как считает В. В. Налимов, математика внесла много нового не только в методологию, но даже в философию эксперимента.

Анализируя опыт гигиенических исследований полимерных материалов, можно прийти к выводу, что с точки зрения математической статистики

ГО

мы имеем дело с диффузными системами, в которых нельзя четко выделить отдельные явления. В науке все чаще вместо закона стала фигурировать модель. В частности, математическая модель дает представление о поведении плохо организованной (диффузной) системы, с обычно достаточной точностью описывает процесс миграции химических веществ из полимерных материалов во внешнюю среду. Поскольку процентт миграции химических веществ из полимерных материалов зависит от многих переменных (условия эксплуатации, рецептура и технология изготовления материала), то для его изучения требуется постановка многофакторных экспериментов. При этом используют планы двух типов (X. Шенк).

Планирование многофакторных экспериментов находит в санитарной химии полимеров удачное приложение (В. О. Шефтель и Р. Е. Сова; В. О. Шефтель и В. А. Цендровская). Обработка результатов, полученных в соответствии с матрицей планирования, производится с помощью ЭВМ или безмашинным способом, в результате чего получается математическая модель, которая легко поддается интерпретации для составления гигиенического заключения. Весь процесс исследования состоит при этом из последовательных этапов, часть из которых полностью формализована, а часть требует интуитивных решений. Как отмечают Ю. П. Адлер и соавт., по мере развития теории формальные этапы будут играть все большую роль, но до конца не вытеснят неформализованные этапы.

Схема санитарно-химического эксперимента при изучении полимерных материалов заключается в следующем. Независимо от области применения полимерного материала и изделия (строительство, водоснабжение, пищевая промышленность, изготовление одежды или обуви) прежде всего формулируется задача эксперимента, а затем подбираются условия моделирования. Непосредственное определение уровня миграции химических веществ осуществляется в камере-генераторе или емкости с модельной средой с помощью наиболее чувствительного и специфичного метода, которым располагает экспериментатор. Показатели, полученные в заданных экспериментальных точках, обрабатываются с помощью статистического, графического или другого метода анализа. Графический метод весьма распространен, так как позволяет представить результаты в наглядной форме при минимальной обработке. Табличный способ представления данных явлется самым невыгодным для последующего обобщения, а математическая модель в виде полинома заданной степени, как уже отмечалось, наиболее приемлема.

Экспериментальные гигиенические исследования полимерных материалов во многих случаях не ограничиваются изучением процесса миграции. Задачи санитарной практики требуют гигиенической регламентации уровня выделения вредных веществ из полимерных материалов в воздух, воду и пищевые продукты. В нашей стране начата разработка научных основ подобной регламентации, опирающаяся на опыт отечественной школы гигиенического нормирования содержания вредных веществ в атмосферном воздухе и в воде водоемов. Уже предложено более 100 ДУ (допустимые уровни) и ДКМ (допустимые количества миграции) вредных веществ, выделяющихся из пластмасс, применяемых в строительстве, водоснабжении и пищевой промышленности.

При регламентации выделения вредных веществ из пластмасс должно быть учтено то обстоятельство, что уровень миграции падает со временем, а затем она вообще прекращается. В связи с этим решение вопроса о действии на организм химических веществ в режиме с убывающими дозами будет способствовать более адекватной оценке потенциальной опасности полимерных материалов для человека. При этом должны быть решены такие вопросы, как реакция организма на подобный режим затравки, закономерности поступления, распределения, и др. В наибольших масштабах исследования по установлению ДУ и ДКМ проводятся во Всесоюзном научно-исследовательском институте гигиены и токсикологии пестицидов, полимерных и пластических масс.

В настоящее время практически все изделия из синтетических материалов проходят гигиеническую оценку с применением современных методов. Практика показала, что не всегда исследования должны проводиться в полном объеме, предусмотренном соответствующими инструкциями и методическими указаниями. В гигиене полимеров широко применим принцип последовательного эксперимента.

Проиллюстрируем это на весьма распространенной задаче — гигиенической оценке нового полимерного материала, предназначенного для применения в практике водопроводного строительства. Как известно, «Методические указания» № 1200-74 предусматривают изучение влияния пластмассы на органолептические, санитарно-химические и микробиологические показатели качества воды, а также исследование биологической активности полимерного материала.

Первый этап — изучение органолептических свойств воды, контактировавшей с материалом. Первый результат — существенное изменение вкуса или запаха воды; материал бракуется, дальнейшие исследования прекращаются. Второй результат — отсутствие изменений органолептических свойств воды; материал подлежит дальнейшему исследованию.

Второй этап — изучение миграции компонентов пластмассы и продуктов их превращения в воду. Первый результат — установление отсутствия миграции любых компонентов выше ДУ; материал разрешается для использования, дальнейшие исследования прекращаются. Второй результат — обнаружена миграция хотя бы одного компонента выше ДУ; материал бракуется, дальнейшие исследования прекращаются. Третий результат — определить аналитически миграцию каких-либо компонентов не удается, но исключить ее нет оснований (по результатам определения окисляемости бронирования); материал подлежит дальнейшему исследованию. Четвертый результат — обнаружена миграция химических веществ с неизвестной токсикологической характеристикой; материал подлежит дальнейшему исследованию.

Третий этап — изучение влияния полимерного материала на микрофлору воды. Первый результат — обнаружено ингибирующее или стимулирующее влияние полимерного материала на микрофлору воды; материал бракуется. Второй результат — влияние полимерного материала на микрофлору воды не выявлено; материал подлежит дальнейшему исследованию.

Четвертый этап — изучение биологической активности компонентов материала или водных вытяжек из него. Первый результат — установлена токсичность водных вытяжек; материал бракуется. Второй результат — токсичность водных вытяжек не обнаружена; материал рекомендуется для применения. Третий результат — определен ДУ миграции вредного вещества из полимерного материала в воду. Заключение составляется после сопоставления с результатами санитарно-химических исследований. Четвертый результат — установлена возможность возникновения отдаленных последствий от воздействия на организм компонентов пластмасс. Заключение составляется после сопоставления с результатами санитарно-химических исследований.

Выше затронуты лишь некоторые вопросы теории эксперимента в гигиене применения полимеров. Не подлежит сомнению актуальность научных поисков в этой области, тем более что гигиена полимеров сделала пока только первые шаги.

ЛИТЕРАТУРА. Адлер Ю. П., Маркова Е. В., Грановский Ю. В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М., 1971.— Налимов В. В. Теория эксперимента. М., 1971.— Ш е и к X. Теория инженерного эксперимента.— Шефтель В. О.— В кн.: Гигиена применения полимерных материалов в строительстве. Киев, 1973, с. 211—214,—М., 1972.—Ш е ф т е л ь В. О., Сова Р. Е.—«Гиг. и сан.», 1974, №6, с. 93—94.— Ш е ф т е л ь В. О., Цендров-с к а я В. А.— Там же, № 10, с. 66—68.

' Поступила 6,'VIII 1976 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.