Научная статья на тему 'ПРИМЕНЕНИЕ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИГРАЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ПОЛИОЛЕФИНОВ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ В ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ'

ПРИМЕНЕНИЕ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИГРАЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ПОЛИОЛЕФИНОВ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ В ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
27
5
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.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — М.А. Черницына, Д.Д. Браун

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «ПРИМЕНЕНИЕ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИГРАЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ПОЛИОЛЕФИНОВ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ В ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ»

раты — в 18,7 случая, пыльца растений — в 8,1, шерсть животных — в 4,7, пищевые продукты — в 5,5 случая, препараты бытовой химии — в 4,7 случая, изделия из полимерных и синтетических материалов — в 2,8 случая, косметические препараты и средства личной гигиены — в 0,7 случая на 100 человек.

Удельная значимость домашней пыли в аллер-гнзации организма в зависимости от пола больных, страдающих бронхиальной астмой и астмо-идным бронхитом, составила 27,8 % У мужчин и 21,8% у женщин, лекарственных препаратов — соответственно 14,4 и 20,1 %, препаратов бытовой химии — 2,3 и 5,5%, полимерных и синтетических материалов 3,8 и 3,3%, косметических средств — 0,45 и 1 %. С увеличением возраста больных бронхиальной астмой снижается роль домашней пыли в аллергизации организма в 2,3 раза, пыльцевых аллергенов — в 2,7 раза, по повышается удельная значимость изделий из полимерных и синтетических материалов в 4,5 раза, препаратов бытовой химии в 2,9 раза, косметических средств в 3,3 раза.

Анализ историй болезни 250 больных крапивницей непроизводственной этиологии показал, что химические вещества (лекарства, препараты бытовой химии, полимерные материалы, косметические средства и др.) в условиях быта провоцируют данное заболевание и являются аллергенами в 59,2 % случаев, физические факторы (местное холодовое воздействие, общее переохлаждение, тепловое и механическое воздействие, физическая нагрузка и др.) — в 20,8 % случаев, пищевые продукты — в 28,8%, домашняя пыль — в 4,8%, пыльца растений — в 7,6%, бактерии — в 4%, шерсть животных, перья птиц, корм рыб — в 5,2%, укус насекомых — в 0,8%, запаховые раздражители — в 0,8% случаев.

Из химических факторов главенствующую роль при крапивнице играют лекарственные препараты, преимущественно пенициллинового и сульфаниламидного рядов (50,4 случая на 100 человек). Меньшую роль в заболеваемости крапивницей играют препараты бытовой химии (4,4), полимерные и синтетические материалы и изделия из них (1,2), косметические препараты

и средства личной гигиены (2,8), бытовой газ (0,8 случаев). Однако отмечена тенденция к уве-^ личению числа больных крапивницей с чувстви-^ тельностыо к бытовым химическим веществам и особенно к некоторым препаратам бытовой химии и косметическим средствам.

Таким образом, сравнительный анализ историй болезни больных бронхиальной астмой и крапивницей выявил существенное различие удельной значимости бытовых аллергенов в этиологии этих заболеваний. Так, по числу случаев на 100 человек при бронхиальной астме 1-е место занимает химический фактор (26,9), 2-е — домашняя пыль (22,6), 3-е — физический фактор (18,9), 4-е — пыльцевые аллергены, 5-е — пищевые продукты-аллергены. При крапивнице 1-е место занимает химический фактор (59,2 случая на 100 человек), 2-е — пищевые продукты (20), 3-е — физический фактор (20,8).

Из химических факторов главную роль играют лекарственные препараты: при крапивнице они составляют 50,4 % случаев (от общей суммы 59,2%), а при бронхиальной астме — 18,7% случаев (от общей суммы 26,9%), т. е. более Д, чем в 3,5 раза меньше.

При бронхиальной астме по сравнению с крапивницей больные были более чувствительны к полимерным материалам и изделиям из них. Больные крапивницей отличались непереносимостью косметических препаратов чаще, чем при бронхиальной астме. На препараты бытовой химии больные обеих групп реагировали практически одинаково.

В настоящее время трудно выделить ведущий фактор в формировании аллергических заболеваний в условиях современного жилища. Возрастающая поливалентность гиперчувствительности организма к бытовым аллергенам требует глубокого изучения этой проблемы.

Литература

1. Беляев И. И., Минх А. А. — Вести. АМН СССР, 1981,<И № 1, с. 16—22.

2. Губернский Ю. Д., Дмитриев М. Т. — Там же, с. 67— 70.

Поступила 06.01.86

УДК 614.3Г.[613.298:547.313)-074:543.544

М. А. Черницына, Д. Д. Браун

ПРИМЕНЕНИЕ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИГРАЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ПОЛИОЛЕФИНОВ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ В ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана

Санитарно-химические исследования полиоле- чение миграции химических веществ, установле-финов, предназначенных к использованию в пи- ние их качественной и количественной характе-щевой промышленности, предусматривают изу- ристики, выявление закономерностей миграции в

зависимости от особенностей ожидаемой эксплуатации (температуры, экспозиции и др.). «я Одним из общепринятых этапов санитарно-хи-мического исследования является определение общего количества органических веществ по их окисляемости [3]. Окисляемостыо называется показатель, характеризующий общее содержание восстановителей (органических и неорганических), реагирующих с сильным окислителем, выражаемый в миллиграммах кислорода, расходуемого на окисление. Данным методом можно установить содержание органических веществ с определенной степенью условности, так как, во-первых, из изделий могут выделяться также неорганические восстановители, которые вносят свой вклад в величину окисляемости (поэтому обычно проводится определение неорганических восстановителей специальными методами с последующим вычитанием из общей окисляемости); во-вторых, отсутствует метод определения окисляемости, с помощью которого можно было бы окислить все встречающиеся органические вещества (включая мигранты полимерных матерка-/Цчлов); в-третьих, степень окисления органических веществ зависит от свойств окислителя, его концентрации, температуры, рН и ряда других условий. Кроме того, содержание органических веществ оценивается косвенно: через количество кислорода, израсходованного на окисление.

С учетом изложенного для измерения концентрации органических веществ, мигрирующих из полимерных материалов (и, следовательно, сорбируемых пищевыми продуктами), нами использован газохроматографический метод. Поскольку для санитарно-химических исследований важно не только определение качественного и количественного состава мигрирующих веществ, но и оценка интенсивности газовыделения в динамике, изучена специфика миграции органических веществ с учетом влияния температурного фактора, экспозиции, а также степени насыщенности .. гермоемкости полимерным материалом. ^ Выделим основные особенности использования газохроматографической методики анализа суммы органических веществ (в пересчете на углерод) — мигрантов полиолефинов.

В качестве газа-носителя использовали окружающий воздух, подвергшийся предварительной очистке по специально отработанной схеме. Система очистки воздуха состоит из 3 патронов длиной 210 мм, диаметром 33 мм и патрона длиной 110 мм, диаметром 18 мм (возможно применение фильтрующих патронов других размеров). Первый и второй патроны заполнены соответственно гранулированным силикагелем и активированным углем СКТ, высушенными и в дальнейшем периодически регенерируемыми при 200 °С в течение 3 ч. Третий и четвертый патроны заполнены ЫаА (дисперсность 3—10 мм) и СаА (дисперсность 0,25—0,5 мм), активированными при 400 °С в течение 4 ч. Пробу воздуха объе-

мом 2 мл из исследуемой емкости отбирали шприцем и плавно в течение 3 с (во избежание затухания пламени) вводили в хроматограф через самоуплотняющуюся мембрану в испарителе. Испаритель соединен с незаполненной хро-матографической колонкой из нержавеющей стали длиной 3 м и диаметром 3 мм, тщательно промытой и прогретой при 250 °С в потоке очищенного воздуха. Органические соединения из анализируемой пробы поступали в пламенно-ионизационный детектор без хроматографиче-ского разделения и фиксировались в виде суммарного пика. Условия анализа: температура термостата колонок 140°С, температура испарителя 160 °С, расход газа-носителя 45 мл/мин, расход водорода и воздуха на детектор соответственно 50 и 400 мл/мин, скорость диаграммной ленты 180 см/ч. Время выхода пика 18 с. Количественный расчет проводили методом абсолютной калибровки с применением в качестве стандартного вещества н-гексана. Градуировочный график строили в координатах: площадь пика в квадратных миллиметрах (рассчитываемая как произведение высоты на ширину пика, измеренную на половине высоты), количество органического углерода в микрограммах. Предел обнаружения 0,25 нг, что при объеме пробы 2 мл соответствует концентрации 0,1 мг/м3.

Модифицированная газохроматографическая методика определения суммы органических веществ по сравнению с существующими аналогами [1, 2, 4, 5] имеет следующие преимущества: возможность использования серийных газовых хроматографов без изменения их конструкции; применение в качестве газа-носителя окружающего воздуха вместо сжатого газа в баллонах, что упрощает эксплуатацию прибора; использование незаполненной хроматографической колонки из комплекта прибора, что сокращает общее время анализа, приближая его к экспрессному; простота выполнения методики.

При изучении миграции органических веществ из полиолефинов образцы в виде пластин помещали в стеклянные емкости, которые герметично закрывали завинчивающейся крышкой с прокладкой из силиконовой резины и отверстием для прокола иглой шприца. Одновременно проводили контрольные анализы проб воздушной среды в аналогичных стеклянных емкостях при отсутствии образцов полимерного материала. При исследовании полиолефинов в виде емкостей (бутыли, банки с завинчивающимися крышками из аналогичного полиолефина) пробы для анализа отбирали непосредственно из внутреннего пространства емкостей, герметизированных пробками диаметром 4 мм из силиконовой резины.

Суммарное содержание органических веществ в пересчете на углерод, выделяемое полиолефи-новым материалом (образцом), выражали двояко: в миллиграммах на кубический метр, рассчи-

тывая по формуле

где А — количество органического углерода (в нг); найденное в исследуемой пробе (но гра-дуировочному графику); а — количество органического углерода (в нг), найденное в контрольной пробе (по градуировочному графику); V— объем пробы (в мл), и в нанограммах на квадратный сантиметр поверхности материала, рассчитывая по формуле

где Н — насыщенность —отношения поверхности полимерного образца к объему контактирующей среды (в см2/см3).

Перым направлением исследований являлось изучение кинетики миграции органических веществ в зависимости от длительности контакта образцов материалов с воздушной средой при комнатной температуре. Изучали разные поли-олефины равной насыщенности, а также материал одной марки с различной насыщенностью гермообъема при прочих идентичных условиях опыта. Суммарные концентрации органических веществ измеряли начиная через 1 ч после герметизации сосудов и кончая экспозицией 9 сут. Второе направление исследований — изучение зависимости газовыделения от степени насыщенности полиолефинами замкнутого объема. Третье направление исследований — изучение газовыделения полиолефинов при повышенной температуре. При этом герметизированные сосуды с помещенными в них изделиями малых размеров (или же сами емкостные изделия) термостатиро-вали при 40, 60 и 80 °С. Анализ газовой фазы проводили с интервалом 30—60 мин до достижения равновесного или близкого к нему состояния.

Рис. 1. Зависимость газовыделения от экспозиции и насыщенности при 40 °С.

Здесь и на рис. 2 по оси абсцисс — экспозиция (в ч); по оси ординат — концентрация (в мг/м1).

/ — насыщенность 0,72 см3/см3; II — насыщенность 1,45 см3/см5; /// — насыщенность 2,93 сма/см5.

Рис. 2. Зависимость газовыделення от экспозиции при 60 °С

(насыщенность 0,72 см2/см3). 1 — ПЭ (20% наполнителя): II — ПП (20% наполнителя); /// — ПП (40 % наполнителя).

Санитарно-химическому исследованию были подвергнуты полиэтилен (ПЭ) высокой плотно-^ сти газофазного метода полимеризации, поли™ пропилен (ПП) технологии производства Московского нефтеперерабатывающего завода и композиционные материалы на их основе, содержащие различные добавки.

Результаты исследования газовыделения из материалов при комнатной температуре показали, что для образцов на основе ПЭ с содержанием наполнителей до 20 % количество органических веществ-мигрантов постепенно нарастает с увеличением экспозиции от 1 до 9 сут, достигая 2 мг/м3 (3,8 нг/см2), для образцов на основе ПП с содержанием наполнителей до 20 % — 4,2 мг/м3 (5,8 нг/см2), до 40%—5,5 мг/м3 (7,6 нг/см2). Для образцов из исходных полимерных материалов (ПЭ) газовыделение, достигнув определенного уровня (3,7 мг/м3, или 7,7 нг/см2) при экспозиции 1 сут, в дальнейшем (до 9 сут) остается постоянным. Таким образом, равновесное состояние газ—твердое тело для образцов исходных полимеров достигается быстрее, чем для наполненных полиолефинов. При комнат-Л ной температуре наименьшее количество органических компонентов выделяется из образцов при содержании наполнителей до 20%. наибольшее— из исходных материалов и материалов со значительным количеством наполнителей (30 % и более), причем интенсивность газовыделения из образцов на основе полиолефинов, получаемых по технологии с применением растворителей (например, ПП), выше по сравнению с образцами из полиолефинов, синтезируемых без растворителей (например, в газовой фазе ПЭ).

При изучении влияния насыщенности на газовыделение установлено, что как при комнатной, так и при повышенной температуре имеется прямо пропорциональная зависимость суммарных концентраций органических веществ, выделяемых материалами в воздушную среду гер-моемкостн, от степени насыщенности ее поли-,£ олефиновыми образцами. Так, при увеличении'' насыщенности приблизительно в 10 раз (от 0,27 до 2,91—2,93 см2/см3) концентрации мигрирующих органических веществ возрастают примерно во столько же раз (на 90 % от первоначальной концентрации). Эта зависимость наблюдается при длительности контакта материала с воздушной средой от 1 до 9 сут. При экспозиции до 1 сут и минимально исследованной насыщенности (0,27 см2/см3) органические компоненты не обнаружены.

Время установления равновесия в газовоздушной фазе, находящейся в контакте с полиолефи-новыми материалами, зависит от температуры, соотношения размеров образца и объема сосуда (насыщенности) и вида материала (полиолефи-на), что отражено на рис. 1 и 2.

В процессе газовой экстракции всех исследованных материалов суммарное содержание ор--ганических мигрантов увеличивалось в зависимости от температуры по экспоненциальному закону (рис. 3).

Наименьшее газовыделение с повышением температуры наблюдалось из образцов материалов при содержании наполнителей до 20 %. С увеличением количества наполнителей интенсивность газовыделения пропорционально возрастала. Наибольшую чувствительность к повышению температуры проявлял норпласт на основе ПП, особенно при повышенном (40%) содержании наполнителей.

Интересны, на наш взгляд, результаты исследования газовыделения, точнее состояния газовоздушной среды, начиная с момента окончания термостатирования образцов («остывания» до комнатной температуры). Так, после окончания термостатирования образцов на основе ПП с содержанием наполнителя 20 и 40% при 40 °С концентрации органических веществ в газовоздушной фазе уменьшались соответственно от 7,5 и 7,6 до 2,5 и 2,2 мг/м3. В свою очередь для нор-пласта на основе ПЭ с содержанием наполнителя 20 % достигнутая равновесная концентрация (1,3 мг/м3) сохранялась при остывании образца и дальнейшей экспозиции в условиях комнатной температуры (сравнивались материалы с равной насыщенностью гермообъема). При остывании образцов, нагретых до 80°С, происходило быстрое снижение суммарных концентраций органических веществ в газовой фазе. Так, для ненаполненного ПЭ концентрация органических веществ, при 80 °С составившая 12,9 мг/м3, уменьшалась до 7,5 мг/м3 в течение первых 30 мин после окончания термостатирования, оставаясь в дальнейшем на том же уровне (достигнуто равновесное состояние).

Рис. 3. Зависимость газовы-

деления от температуры. По оси абсцисс — температура (в °С): по оси ординат — концентрация (в нг/см2); / — ППТ (20% наполнителя); II — ППТ (40 % наполнителя).

гс 4с

ее во

Таким образом, с помощью модифицированной нами газохроматографической методики с применением техники парофазного анализа определены зависимости интенсивности (динамики) миграции суммарного количества органических веществ из полиолефинов в воздушную среду от времени экспозиции, температуры и насыщенности гермообъема материалом. Выявленные закономерности миграции органических веществ могут явиться основой для прогнозирования са-нитарно-химических свойств полиолефинов, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами.

Литература

1. Дмитриев М. Т., Китросский H.A., Масленковский JI. Г.—

Гиг. и сан., 1976, № 11, с. 79. 2 Дмитриев М Т., Тарасова J1. Н., Прибытков Л. Д. —

Там же, 1972, № 8, с. 66. 3. Инструкция по санитарно-химическому исследованию изделий, изготовленных из полимерных и других синтетических материалов, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами. М., 1972. 4 Методические указания на определение вредных веществ

в воздухе. М„ 1979, с. 97. 5. Растянников Е. Г., Тарасова JI. И. — Гиг. и сан., 1974, № 6, с. 69.

Поступила 23.12.85

. УДК 371.71:[377:687.053

Л. А. Леонова, Г. Н. Лукьянец, В. А. Зяблое

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ НАВЫКОВ ШВЕИ-МОТОРИСТКИ

у школьников

НИИ физиологии детей и подростков АПН СССР, Москва

Разработка и внедрение гигиенических мер по оптимизации учебного процесса и условий организации профессионального обучения старших школьников требуют проведения контроля эффективности. Для этой цели одним из надежных критериев является результативность профессионального обучения, в частности уровень сфор-мированности профессиональных навыков.

Сформированное™ профессиональных навыков обычно определяется по количественным и качественным оценкам изготовляемой в течение учеб-

ного года продукции, рабочего дня по оценкам контрольных работ, результатам экзаменов. Хотя такой подход правомерен, с его помощью в ряде случаев не представляется возможным проводить сравнение разных контингентов учащихся, выполняющих работу, различную по сложности, качеству сырья и материалов, ассортименту продукции. Этого можно избежать при использовании методики механохронометяэжа, предусматривающей объективную регистрацию рабочих действий и позволяющей объективно оцени-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.