CC BY
74УДК 613.63:65.012.8
Г.И. Сидорин, Л.В. Луковникова, Л.И. Дьякова, Н.И. Сходкина, А.Д. Фролова
МЕТОДОЛОГИЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РИСКА ТОКСИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ СОВРЕМЕННЫХ СРЕДСТВ БЫТОВОЙ ХИМИИ
ФГУН «Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья», Санкт-Петербург
Статья содержит сведения по оценке потенциального риска нарушений здоровья у людей, контактирующих в быту с синтетическими моющими и чистящими средствами; обобщен опыт лаборатории токсикологии СЗНЦ общественного здоровья по токсиколого-гигиеническим исследованиям бытовых химических веществ различного назначения, проводимым в целях сертификации безопасности конечной продукции для применения в быту.
Ключевые слова: синтетические моющие и чистящие средства, поверхностно-активные вещества, пути поступления, токсичность, аллергоопасность, раздражающее действие на кожу, допустимые остаточные количества, критерии безопасности.
G.I. Sidorin, L.V. Lukovnikova, L.I. Dyakova, N.I. Skhodkina, A.D. Frolova. Methodology to forecast risk of toxic effects caused by contemporary household chemicals. The article contains data on evaluating potential risk of health disorders among individuals contacting synthetic detergents and cleansers. The authors summarized experience of Public Health Research center on toxicologic hygienic research of various household chemicals, conducted for safety certification of the end products household application.
Key words: synthetic detergents and cleansers, surface active chemicals, intake routes, toxicity, allergic jeopardy, skin irritation, allowable residual quantities, safety criteria
Необходимость соблюдения гигиенических требований для поддержания чистоты тела, одежды, жилища способствует широкому распространению синтетических моющих и чистящих средств (СМС, СЧС) в быту. Современные СМС и СЧС занимают одно из ведущих мест среди химических товаров бытового назначения. Наибольшую распространенность (до 80 %) приобрели СМС и СЧС на основе поверхностно-активных веществ (ПАВ), вытесняя несинтетические мыловые моющие композиции. Это связано с теми преимуществами, которые имеют СМС по сравнению с обычным мылом. Например, стиральные порошки по своей моющей способности эффективнее мыла в 5 —10 раз, мыло трудно использовать в жесткой воде, для производства мыла необходимо пищевое сырье (натуральный животный жир и высококачественные растительные масла), что существенно удорожает продукцию. Синтетические моющие средства лишены этих недостатков. Специально разработанный состав СМС позволяет стирать в жесткой и морской воде, различные добавки повышают моющие свойства, придают отбеливающую способность, делают ткани более мягкими, предотвращают осаждение на ткань удаленных при стирке загрязнений,
снимают заряды статического электричества и
др. [2, 13].
Уже в 1970 г. во всем мире было произведено СМС больше, чем натурального мыла; в 80-х гг. мировое производство мыла и СМС достигло 26,5 млн т, в том числе 17 млн т СМС и только 7,5 млн т мыла. По мнению специалистов, в ближайшей перспективе объем производства СМС в развитых странах превысит уровень 280—320 млн т в год, что создает реальную угрозу поступления этих веществ в окружающую среду и в десятки раз увеличит ежедневную химическую нагрузку на организм человека, являясь причиной нового фактора риска в современных условиях быта [1, 2, 4, 12, 20].
СМС — смеси постоянного состава, представляющие различные варианты оптимально подобранных компонентов. Ведущими среди них (15—30 %) являются ПАВ, остальные — вводимые в небольших количествах химические соединения, придающие моющим средствам специфические свойства.
СЧС представляют собой мелкодисперсные порошки и пасты белого или серого цвета с легким запахом отдушки. Чистящие средства являются механическими смесями, растворимыми в воде. Кроме абразивного компонента, составляю-
щего до 88 % от всей массы, в состав включены ПАВ, отдушки, красители. В качестве абразива может использоваться мраморная крошка, мел, кварцевый песок с различным содержанием свободной двуокиси кремния ^Ю2). СМС и СЧС выпускают в виде порошков, таблеток, жидкостей, паст, гелей, аэрозолей (спреев).
Как и все химические товары, средства бытовой химии должны выпускаться заводами-изготовителями в полном соответствии с рецептурами и ТУ (согласованными с Роспотреб-надзором), которые необходимо учитывать при проведении токсиколого-гигиенической оценки на этапе разработки новых рецептур и осуществлении контроля за применением.
Учитывая большое разнообразие СМС по составу и токсикологической характеристике, особое значение приобретает соблюдение требований, предъявляемых к средствам бытовой химии. В этой связи исследования безопасности предлагаемых бытовых химических средств для потребителя приобретают актуальное значение.
Целью настоящего сообщения является рекомендация комплекса методических приемов и способов оценки безопасности товаров бытовой химии, выпускаемых отечественными и зарубежными производителями.
Как уже упоминалось, общая химизация окружающей среды привела к появлению в жилище нового вредного фактора: предметов бытовой химии (СМС и СЧС), оказывающих комплексное и комбинированное действие на организм. Иллюстрацией сказанного являются основные пути воздействия средств бытовой химии на организм человека. Действие СМС, СЧС при поступлении в желудок, через кожу и ингаляционным путем колеблется в широких пределах и зависит от: агрегатного состояния, соблюдения инструкции по использованию и хранению, количества полосканий посуды и белья после применения СМС и СЧС, времени контакта с товарами бытовой химии.
Пероральное поступление СМС, СЧС в организм человека возможно с водой и пищей в виде остаточных количеств после обработки посуды, а также при неправильном хранении (вместе с продуктами питания) и случайном приеме внутрь (чаще всего детьми). Причинами загрязнения питьевой воды, как правило, является недостаточная ее очистка от моющих и чистящих средств. С пищей СМС и СЧС поступают в результате накопления их в поверхностном слое почвы и миграции в зеленую массу и плоды растений. После обработки посуды СМС и СЧС на ее поверхности могут обнару-
живаться остаточные количества детергентов (0,03—0,06 мг/л) как результат образования плохо смываемой пленки [13].
Ингаляционное поступление. Ингаляционный путь поступления представляет наименьшую опасность для здоровья потребителей (в отличие от рабочих на предприятиях по производству СМС) и обусловлен воздействием пыли и паров сырьевых материалов, композиций и готовых продуктов СМС, СЧС. В бытовых условиях низкая летучесть СМС и СЧС обусловливает незначительную загрязненность воздуха, имеющую кратковременный локальный характер. Так, максимальные концентрации СМС в зоне дыхания по величине анионоактивных ПАВ не превышают 0,044 мг/м3, а через 10 мин они составляют уже 0,0019—0,0033 мг/м3. При этом отмечается высокая дисперсность аэрозоля СМС: размер частиц меньше 2 мкм составляет около 73 %, электрозаряженность (количество частиц, несущих электрический заряд) — около
50 % [5, 7].
Перкутанный путь считается основным путем поступления в организм для СМС, СЧС в быту. Помимо прямого контакта СМС и СЧС с кожными покровами, одной из причин поражения кожи у людей является длительный контакт с бельем после обработки моющими средствами.
На основании комплекса проведенных исследований был рекомендован безопасный уровень перкутанной нагрузки на организм для анио-ноактивных ПАВ — 0,55 мг/кг, для неионо-генных ПАВ — 0,01 мг/кг; ПДУ остаточных количеств ПАВ на белье (нательное, постельное, полотенца и т. д.) равен 5,0 мкг/см2 [8,
12, 14].
Многокомпонентный состав современных синтетических моющих и чистящих средств представлен в табл. 1 и 2.
Т а б л и ц а 1 Типовая рецептура современных СМС
Компоненты Содержание, %
Суммарное содержание ПАВ (анионоактивные, неионоген-ные) 9-25
Энзимы (протеазы) 0,15-1,5
Отбеливатель (перборат натрия) 5-20
Триполифосфат натрия 10-30
Сода кальцинированная 0-22
Силикат натрия 2,5-10
Сульфат натрия 30-50
Отдушки 0,5-7
Т а б л и ц а 2
Базовая рецептура современных СЧС
Наименование компонента Содержание, %
Поверхностно-активные вещества 2,5-4,0
Сода кальцинированная 8,0-12,0
Отдушка 0,1-0,3
Краситель 0,01-0,02
Абразив (кварцевый песок, мел, мраморная крошка) До 100
По данным литературы, СМС и СЧС обладают малой токсичностью как при однократных, так и при повторных введениях. Средняя смертельная доза (DL50) при введении в желудок большинства исследованных средств приближается к 10,0 г/кг.
Способность к кумуляции выражена слабо, Ккум. > 5 [6, 15 —19, 21]. Установлено, что поступление СМС и СЧС в организм изменяет активность ферментов, проницаемость клеточных мембран, состав периферической крови, иммунобиологическую реактивность и оказывает сенсибилизирующее действие [13, 17].
В оценке хронической токсичности большинство авторов единодушно отмечают малую токсичность и опасность ПАВ для человека и теплокровных животных. Даже употребление воды (до 2-х лет и более) с содержанием ПАВ 2 мг/л, превышающим ПДК, не приводит к серьезным нарушениям в организме. Однако в данном случае нужно иметь в виду, что ПДК ПАВ в воде водоемов установлено не по токсикологическому признаку, а по органолептиче-скому — пенообразованию [10].
Раздражающее действие на кожу и слизистые глаз выражено слабо. СМС проникают через кожу в незначительных количествах, не вызывающих опасных для здоровья эффектов, не обладают избирательным эмбриотоксическим действием. Вместе с тем в литературе имеются указания о некоторых случаях проявления ко-канцерогенного, эмбриотоксического и тератогенного эффектов ПАВ [4, 12, 13].
Современное представление о механизме повреждающего действия СМС на основе ПАВ связано с избирательной точкой приложения действия ПАВ — клеточной мембраной [9, 13].
Исходя из строения и свойств ПАВ, предполагается, что последние нарушают стабильность биомембран, обусловливая повышение пула мембранных фосфолипидов с остатками ненасы-
щенных жирных кислот. Увеличение соединений, богатых ненасыщенными связями, создает условия для активации свободно-радикальных процессов. Накопление промежуточных продуктов свободно радикального окисления ли-пидов ведет к изменению клеточных мембран в виде нарушения их нормальной проницаемости, электрической стабильности липидного бис-лоя, структурно-функциональным нарушениям. Основным звеном в патогенезе анионактивных СМС является свободно-радикальное окисление, развивающееся при определенных условиях по типу цепной реакции, инициирующее нарушение стабильности клеточных мембран [9, 10, 13, 19].
Неблагоприятное действие СМС и СЧС было выявлено и с помощью анкетных опросов населения [15]. В условиях длительного использования СМС и СЧС в быту у некоторых из обследованных лиц отмечалось неблагоприятное влияние детергентов на верхние дыхательные пути и кожные покровы. Установлено, что женщины контактируют с СМС в среднем 2—5 раз в неделю. Продолжительность контакта составляет 1,5—2 ч, температура раствора 30—50оС, режим воздействия — непрерывный и прерывистый. При этом обнаружено изменение состояния кожи рук в виде шелушения, отечности, зуда, жжения, покалывания, уменьшения электропроводимости кожи, сдвига рН в щелочную сторону, снижения ее бактерицидных свойств, обезжиривания и истончения кожных покровов, сохранявшихся в течение суток после контакта с растворами СМС и получивших название «экземы домашних хозяек». У большинства людей использование СМС в быту приводит к изменению функционального состояния кожи в виде алкалоза кожных покровов с одновременным уменьшением уровня липидов в поверхностном слое кожи, что и является причиной появления сухости, мелкопластинчатого шелушения и истончения кожных покровов.
Среди различных проявлений вредного действия СМС на организм отечественные и зарубежные исследователи выделяют развитие состояния повышенной чувствительности как наиболее часто регистрируемый неблагоприятный эффект СМС на основе ПАВ. Высказывается мнение о причинах сенсибилизации населения, контактирующего с СМС в быту, в зависимости от аллергенных свойств ПАВ в составе СМС [13, 17]. При этом, согласно последним данным экспертов ВОЗ, даже слабо выраженные аллергенные свойства ПАВ могут быть усилены присутствием в составе СМС протеолитических ферментных добавок (до 1 %).
Для ароматизации СМС и СЧС применяются отдушки, имеющие аромат хвои, цитрусовых, трав, цветов и т. д. Они маскируют запах сырья или основного продукта, оказывают эстетическое и психологическое воздействие. Концентрации отдушек колеблются, как правило, от 0,5 до 2—3 %, иногда достигая 7 %. Их состав в основном представлен углеводородами, альдегидами, кетонами, простыми эфирами и сходными с ними веществами. Характер действия близок к летучим наркотикам. Невысокие концентрации пахучих веществ у большинства людей вызывают приятные ощущения, однако у некоторых появляется головокружение, головная боль, невралгии, отмечаются жалобы на раздражение верхних дыхательных путей, глаз, кожи по типу аллергических реакций. В качестве растворителей ароматизирующих компонентов наиболее часто используются многоатомные спирты, диэ-тиленгликоль, пропиленгликоль [6].
Одним из неблагоприятных проявлений СЧС при использовании в быту является поступление их остаточных количеств после обработки посуды в организм через желудочно-кишечный тракт. Уровень допустимых остаточных количеств (ДОК) СЧС на поверхностях обработанных предметов быта был принят за основной критерий оценки вредного действия. Степень смываемости зависит от физико-химических свойств и качества поверхности обрабатываемой посуды. Установлено, что ионогенные ПАВ переходят в смываемую воду в меньших количествах, чем неионогенные. Увеличение числа ополаскиваний посуды уменьшает количество ионогенных ПАВ в смываемой воде, но не влияет на количество неионогенных [15]. ДОК после 3-кратного ополаскивания водой, не превышающие ПДК ПАВ для воды водоемов, являются свидетельством безопасности СМС для применения в быту (ГОСТ Р 51021—97).
Для решения вопроса о возможности безопасного внедрения средств бытовой химии проводятся токсиколого-гигиенические исследования по оценке неблагоприятного влияния СМС и СЧС на здоровье потребителя, предполагающие несколько этапов. При отсутствии токсикологических сведений о продукте и его компонентах требуется проведение токсиколого-гигиенических исследований по полной схеме в соответствии с МУ МЗ РФ № 2163—80: определение параметров острой токсичности, оценка раздражающего действия на слизистую глаз и кожу, исследование резорбтивного действия через неповрежденную кожу, изучение кумулятивных свойств, оценка специфических
эффектов: аллергенного, гонадотоксического, эмбриотоксического. В случае введения в рецептуру СМС и СЧС нового компонента с известными токсическими свойствами объем исследований может быть ограничен следующими этапами:
— оценка ингаляционного воздействия летучих компонентов товаров бытовой химии в условиях насыщающей концентрации;
— определение параметров острой токсичности при введении в желудок, ингаляционном пути поступления, при нанесении на кожу;
— исследование раздражающего действия на слизистые глаз и кожу;
— оценка сенсибилизирующих свойств;
— изучение кумулятивного эффекта.
При наличии сходства вновь вводимых в рецептуру ингредиентов по химической структуре с веществами, обладающими отдаленными последствиями, в программу их исследования необходимо включить оценку этих эффектов в соответствии с существующими методическими указаниями.
Решение вопроса о допуске новых средств бытовой химии к применению в быту и при модификации рецептуры основывается на анализе комплекса результатов токсикологического исследования: оценке степени токсичности и опасности при введении в желудок (ОЬ50) и ингаляции (СЬ50), кумулятивного, кожно-резорбтивного, сенсибилизирующего эффектов, раздражающего действия на кожу и слизистые. Не допускаются к применению в быту СМС, СЧС, а также их компоненты, относящиеся по величинам ОЬ50 и СЬ50 к 1 и 2 классам опасности, обладающие кумулятивным эффектом (Ккум.< 3), выраженным сенсибилизирующим, кожно-резорбтивным, раздражающим действием. Рекомендуемые производителем рабочие растворы СМС и СЧС не должны оказывать раздражающего действия на кожу, слизистые глаз и роговицу, приводить к развитию гиперчувствительности, вызывать интенсивное обезжиривание кожи. Инструкция по использованию должна содержать информацию о возможности аллергических проявлений у лиц с повышенной чувствительностью. Средства бытовой химии специального назначения (стирка детского белья) не должны обладать сенсибилизирующими свойствами, неблагоприятным действием на кожные покровы и слизистые.
СМС и СЧС должны удовлетворять одному из основных требований: легко и быстро удаляться с кожных покровов человека и поверхности изделий. Допустимые остаточные количества
СМС и СЧС после 3-кратного ополаскивания рабочих поверхностей водой не должны превышать ПДКПАВ для воды водоемов. Количество не прореагировавших летучих компонентов должно быть минимальным, не вызывающим развития клинических симптомов отравления в условиях использования при комнатной температуре. Не допускаются к применению ингредиенты с возможными канцерогенным, мутагенным, эмбрио-токсическим и гонадотоксическим эффектами.
Таким образом, предлагаемый методический прием рекомендуется использовать при осуществлении санитарно-гигиенического мониторинга применения средств бытовой химии и при введении в рецептуры новых компонентов. Обнаружение потенциальной опасности использующейся продукции для здоровья потребителя является основанием для ее запрещения к применению в качестве средств бытовой химии или рекомендации по замене отдельных компонентов рецептуры, ответственных за неблагоприятное действие.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Абрамзон А.А. Поверхностно-активные вещества и моющие средства. М., 1993.
2. Волощенко О.И. // Совершенствование технологий производства товаров бытовой химии. М.: НИИ
ТЭХИМ, 1985. С. 99—106.
3. Волощенко О.И., Медяник ИА. Гигиена и токсикология бытовых химических веществ. Киев: Здоровья,
1983.
4. Волощенко О.И., Мудрый И.В. Гигиеническое значение поверхностно-активных веществ. Киев: Здоровья, 1991.
5. Волощенко О.И., Мудрый И.В. Голенкова Л.Г. // Гиг. и сан. 1986. № 1. С. 9—12.
6. Вредные вещества в промышленности. Л.: Химия,
1985.
7. Губернский ЮД., Дмитриев М.Т. // Гиг. и сан.
1983. № 1. С. 9—11.
8. Кайсина О.В., Крылова Н.А. Красникова И.И. // Вопросы ограничения циркуляции загрязняющих веществ в объектах окружающей среды. Уфа: БАШРИР. Облсо-
вет НТО, 1984. С. 60—62.
9. Кумпан Н.Б. // Гиг. и сан. 1974. № 4. С. 78—
80.
10. Можаев ЕА. Загрязнение водоемов поверхностно-активными веществами. М.: Медицина, 1976.
11. Мудрый И.В. // Гиг. и сан. 1995. № 4. С. 85—
90.
12. Мудрый И.В. // Там же. 1998. № 3. С. 45—
52.
13. Мудрый И.В., Чмиль ВД. // Современные проблемы токсикологии. 2000. № 4. С. 29—35.
14. Подунова Л.Г., Планкина И.Б., Тищенко Е.Я. // Гиг. и сан. 1982. № 5. С. 81—82.
15. Саутин А. И., Старостина А. И., Руднева Т. К. // Там же. 1976. № 6. С. 18—19.
16. Сидорин Г.И., Фролова АД., Луковникова Л.В. и др. // Проблемы санитарно-эпидемиологического благополучия населения. С.-Пб., 1994. С. 54—60.
17. Сидорин Г.И., Фролова АД., Луковникова Л.В. и др. // Токсикол. вестн. 1996. № 5. С. 17—21.
18. Сидорин Г.И., Фролова А.Д., Луковникова Л.В. и др. // Мед. труда. 1996. № 11. С. 42—45.
19. Сидорин Г.И., Фролова АД., Луковникова Л.В. и др. // Чернобыль: экология и здоровье. Гомель. 1996.
№ 3. С. 58—62.
20. Чалмерс Л. Химические вещества в быту и промышленности. Л.: Химия, 1969.
21. Liner Alkylbenzene Sulfonates and Related Compounds. — Geneva: WHO, 1998.
Поступила 26.02.09
УДК 613.8:621.791.7-034.74
М.В. Чащин, D.G. Ellingsen, Е.В. Зибарев, З.С. Кусраева, Р.В. Константинов,
А.В. Кузьмин,У. Thomassen
ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСВАРЩИКОВ, ПОДВЕРГАЮЩИХСЯ ВОЗДЕЙСТВИЮ СОЕДИНЕНИЙ
МАРГАНЦА
ФГУН «Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья», Санкт-Петербург, Национальный институт профессионального здоровья, г. Осло, Норвегия
С целью оценки состояния нервной системы электросварщиков, подвергающихся воздействию марганца, проведено поперечное исследование с использованием метчированных пар. Результаты тестирования электросварщиков на скорость реакции, диадохокинез и силу сжатия не были показа-
