ПРОБЛЕМНІ СТАТТІ

УДК 678.061:614.78

М.Г. Проданчук, член-кор. АМН, Н.Є. Дишінєвич, к.м.н., Є.А. Баглій, д.м.н.

ОБҐРУНТУВАННЯ НЕОБХІДНОСТІ ПРИВЕДЕННЯ У ВІДПОВІДНІСТЬ З МІЖНАРОДНИМИ ВИМОГАМИ КРИТЕРІЇВ ОЦІНКИ БЕЗПЕЧНОГО ДЛЯ ЗДОРОВ'Я ЛЮДИНИ ЗАСТОСУВАННЯ ПОЛІМЕРНИХ БУДІВЕЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ

Інститут екогігієни і токсикології ім. Л.І. Медведя, м. Київ

До пріоритетних напрямів екологічного та соціального розвитку України на 2002—2011 роки належить екологізація технологій у будівництві, якості готової продукції і наближення її до європейських стандартів.

Це ставить перед гігієністами задачу максимальної гармонізації вітчизняних критеріїв, які використовуються в гігієнічних дослідженнях для обґрунтування безпечного для здоров'я людини застосування полімерних будівельних матеріалів і виробив з них, з міжнародними стандартами.

Одною з основних вимог безпечності полімерних будівельних матеріалів і продукції на їх основі для здоров'я людини є гігієнічні нормативи — допустимі рівні (ДР) хімічних речовин, які виділяються в повітря приміщень з полімерних будівельних матеріалів [1—4].

В період з другої половини 60-х років і до початку 70-хПерший спосіб гігієнічної оцінки нового синтетичного матеріалу — це проведення токсикологічних досліджень кожної нової марки полімерних будівельних матеріалів. При цьому вивчають токсичність газоповітряної суміші в цілому. Перевага такого підходу особливо виявилась на першому етапі розвитку гігієни застосування полімерів, коли можливості санітарної хімії були обмежені відсутністю придатних методів визначення інгредієнтів пластмас. Цей підхід до вивчення нових пластмас не дозволяв вирішувати задачі санітарної експертизи в умовах інтенсивного розвитку промисловості полімерних матеріалів, гальмував здійснення пошукових робіт.

Тому цілком закономірним був розвиток другого етапу, якому сприяли успіхи санітарної хімії, що дозволяли ідентифікувати якісний і кількісний склад шкідливих речовин, які виділяються з полімерних матеріалів. Для гігієнічної інтерпретації результатів санітарно-хімічних досліджень була потреба в наявності гігієнічних нормативів, які б гарантували безпечне для здоров'я людини застосування полімерних матеріалів.

На цьому етапі були запропоновані гігієнічні нормативи — допустимі рівні виділення шкідливих речовин з полімерних будівельних матеріалів [4]. Ці нормативи були створені на базі існуючих ГДКсд шкідливих речовин для атмосферного повітря з введенням для деяких хімічних речовин токсикологічного коефіцієнта запасу, використання якого було науково обґрунтовано ще в трудах Н.С. Правдина (1934, 1947), Н.В. Лазарева (1938) і розвинено в роботах І.В. Саноцького (1962, 1996), Л.А. Тиунова, В.В. Кустова (1969, 1975), Н.А. Толоконцева (1962), Е.І. Люблиной (1971), К.К. Сидорова (1965).

Введення токсикологічного коефіцієнту запасу до ГДКсд для обґрунтування гігієнічних нормативів (ДР) для полімерних будівельних матеріалів обумовлено:
- особливостями експозиції людини до хімічних забруднювачів в умовах житла порівняно з атмосферним повітрям;
- відмінностями фізіолого-біохімічних механізмів гомеостазу і адаптаційних можливостей організму дітей, хворих та осіб похилого віку порівняно з дорослим населенням.

В зв'язку з цим необхідно привести особливості формування якості повітряного середовища приміщень, які мають велику гігієнічну значимість при здійсненні гігієнічної регламентації застосування полімерних будівельних матеріалів, тому що вони впливають на процеси накопичення хімічних забруднювачів в повітрі приміщень.

"Поведінка" хімічних забруднювачів в повітрі приміщень характеризується відсутністю можливості розсіювання і переносу повітряними масами в часовому і просторовому відношенні, залежності від "рози" вітрів і випадіння опадів, що властиво для хімічних забруднювачів атмосферного повітря [5]. Замкнутість і підвищена герметичність приміщень (особливо на сучасному етапі будівництва при масовому використанні метало-пластикових вікон та дверей), наявність всередині приміщень декількох незалежних джерел одних і тих же хімічних забруднювачів повітря, існування для полімерних будівельних матеріалів і атмосферного повітря одних і тих же пріоритетних хімічних забруднювачів (наприклад ароматичних вуглеводнів, формальдегіду та ін.) є факторами, які впливають на якість повітря всередині приміщень [6].

Як показали численні дослідження вітчизняних та зарубіжних авторів, результати власних досліджень, ці фактори при певних умовах застосування полімерних будівельних матеріалів і розташування будинку (висока "насиченість" ними приміщень, наявність у внутрішньому оздобленні декількох видів полімерних будівельних матеріалів, які є джерелами виділення одних і тих же хімічних забруднювачів, розташування будинку в екологічно несприятливому районі) можуть створювати проблемні ситуації, які характеризуються забрудненням повітря приміщень хімічними забруднювачами в концентраціях, що перевищують ГДКсд в декілька разів [6—10].

В багатьох розвинених країнах загальноприйнятим терміном, що характеризує цю проблемну ситуацію і несприятливий вплив її на організм людини, є — синдром "хворого" будинку. Для нього характерно різноманіття симптомів, які проявляються подразненням слизових оболонок очей та верхніх дихальних шляхів, відчуттям сухості слизових оболонок і шкіри; еритемою, розумовим стомленням, високою частотою повітряно-крапельних інфекцій і простудних захворювань [8, 10—12]. Тому в країнах ЄС, США рішенню проблеми оптимізації якості повітря всередині приміщень приділяється велика увага.

Робочою групою ВОЗ по гігієнічним аспектам якості повітря всередині приміщень запропонована формула для визначення концентрацій хімічних забруднювачів:

С10+P–E/Q,

де С0 — концентрація забруднювача в атмосферному повітрі;
Р — швидкість утворення або виділення хімічного забруднювача всередині приміщення;
Е — швидкість зникнення шляхом фільтрації, хімічних реакцій, абсорбції;
Q — кратність обміну повітря шляхом вентиляції або інфільтрації;
С1 — концентрація хімічного забруднювача в повітрі приміщення.

Наведена формула розрахунку концентрацій хімічних забруднювачів в повітрі приміщень свідчить про достатньо складний механізм формування якості повітряного середовища. Тому зараз в ряді розвинених країн при вирішенні питань про визначення гігієнічної значимості хімічних факторів, які створюються полімерними будівельними матеріалами в умовах експлуатації, і оптимізації якості повітря всередині приміщень почалось поглиблене наукове вивчення ролі хімічних реакцій, що відбуваються в газоповітряному середовищі приміщень з утворенням нових хімічних забруднювачів, та визначенню їх гігієнічної значимості. На сьогодні відома обмежена кількість наукових публікацій по цьому питанню [8, 13]. У такому ж стані знаходяться і питання, пов'язані з визначенням ролі процесів абсорбції хімічних забруднювачів різними внутрішніми поверхнями приміщень у формуванні якості повітря. Нажаль, сучасні технічні засоби (камери), які використовуються для моделювання умов експлуатації при проведенні гігієнічних досліджень полімерних будівельних матеріалів, не дозволяють вивчати такі складні процеси. Тому на даному етапі гігієнічної регламентації застосування полімерних будівельних матеріалів практичне використання результатів таких досліджень неможливе.

В той же час факт наявності одних і тих же приоритетних хімічних забруднювачів для полімерних будівельних матеріалів і атмосферного повітря не припустимо ігнорувати при обґрунтуванні регламентів застосування цих матеріалів в будівництві житлових, дитячих дошкільних, шкільних та лікувально-профілактичних установ.

Зараз існують декілька підходів до оптимізації якості повітря всередині приміщень. Один шлях — це корекція гігієнічних нормативів хімічних забруднювачів повітря приміщень на основі введення токсикологічного коефіцієнту запасу до існуючих ГДКсд. Оскільки гігієнічні регламенти хімічних забруднювачів, що створюються полімерними будівельними матеріалами, розробляються на основі ГДКсд, вважаємо доцільним прийняти до уваги можливість використання такого підходу в проблемі гігієни застосування цих матеріалів.

На погляд деяких авторів, для оптимізації якості повітря в дитячих дошкільних закладах необхідно використовувати диференційований підхід при встановленні ГДКсд шкідливих речовин в атмосферному повітрі і повітрі закритих приміщень на основі врахування особливостей дитячого організму [9, 14]. Відомо, що при дії однакової концентрації хімічного забруднювача повітря дитина отримує більше аерогенне навантаження на організм порівняно з дорослою людиною, про що свідчать наші розробки і дані зарубіжних авторів (табл. 1). Це обумовлено істотною різницею в об'ємі легеневої вентиляції, масі тіла, частоті дихання дорослих і дітей (табл. 2). На цій основі в Росії науково обґрунтовані і затверджені ГДК гіпоксичних речовин для повітря приміщень дитячих дошкільних установ на основі введення поправочного коефіцієнту запасу до ГДКсд, які вже діють [14].

Актуальним є питання врахування канцерогенної активності хімічних забруднювачів повітря при встановленні ГДКсд. Згідно рекомендацій експертів ВОЗ ("Методология и формат для обновления нормативов по качеству воздуха для Европы: Отчет рабочей группы ВОЗ". —Копенгаген, 1995; цитовано за [15]), канцерогенна дія речовини повинна враховуватись при гігієнічному нормуванні, якщо вона належить за класифікацією Міжнародної агенції по вивченню раку до групп 1, 2А, а в окремих випадках до 2Б. Серед зазначених (табл. 1) хімічних забруднювачів це є бензол (група 1), формальдегід (група 2А) та дихлоретан (група 2Б). Використовуючи методичні підходи визначення канцерогенного ризику, що запропоновані US.EPA, було розраховано ризик аерогенного навантаження цими хімічними забруднювачами повітря житлових приміщень на населення (табл. 3). Відповідно до цієї методології для оцінки канцерогенного ризику використовуються два кількісних параметри: фактор канцерогенного потенціалу cpsi (мг/кг.сут) та одиниця ризику, unit risk, uri, що характеризує значення ризику для 1 мг або 1 мкг речовини у 1 м3 повітря [15]. Інформацію про значення цих показників для бензолу, формальдегіду та дихлоретану отримано з комп'ютерної бази даних us.epa-iris [16].

Ці розраховані ризики використовуються у США як сигнальна інформація щодо контролю ефективності дії профілактичних заходів. Так при ризиках менше, ніж 10-6 (низька пріоритетність), не приймаються будь-які заходи. При ризиках від 10-6 до 10-4 (середня пріоритетність) інформуються відповідні особи та організації, проводяться і вирішуються питання щодо можливості зниження ризику, при ризику більш 10-4 (висока пріоритетність) проводяться поглиблені дослідження щодо оцінки ризику для здоров'я людини і одночасно проводяться заходи для зниження ризику. Таким чином проведення профілактичних заходів щодо зниження канцерогенного ризику аерогенного навантаження бензолом організму людини може бути віднесено до середньої пріоритетності, тоді як заходи для зниження ризику впливу формальдегіду та дихлоретану до високої пріоритетності. Згідно з розрахунку даних, наведених у таблиці, високий канцерогенний ризик впливу формальдегіду виникає через значне перевищення його вмісту у повітрі житлових приміщень ГДКсд, тоді як ризик дії дихлоретану не пов'язаний з перевищенням гігієнічного нормативу. Проведене визначення канцерогенного ризику діючих нормативів показало, що вплив на організм людини бензолу і дихлоретану на рівні ГДКсд має високий канцерогенний ризик. Канцерогенний ризик на рівні ГДКсд формальдегіду незначно перевищує рівень 10-5 і, як показали додаткові експериментальні дослідження, вплив формальдегіду на рівні ГДКсд не приводить до канцерогенного ефекту у щурів. Не встановлено також модифікуючої дії цієї речовини на канцерогенез, індукований найбільш поширеним канцерогеном навколишнього середовища — 3,4-бенз(а)піреном [17]. ГДКсд дихлоретану повинна бути переглянута з проведенням поглиблених досліджень оцінки канцерогенного ризику для здоров'я людини.

На відміну від формальдегіду та дихлоретану, канцерогенність бензолу для людини достеменно доведена. Канцерогенний ризик на рівні ГДКсд бензолу значно перевищує рівень 10-5 і повинно бути переглянуто. На наш погляд, не можна допускати використання у житлових приміщеннях полімерних будівельних матеріалів, міграція хімічних забруднювачів з яких створює канцерогенний ризик для населення більш ніж 10-6. Слід також відзначити відсутність єдиного підходу щодо методології визначення канцерогенного ризику у країнах ЄС та США. Тому при приведенні у відповідність з міжнародними вимогами критеріїв оцінки безпечного для здоров'я людини застосування полімерних будівельних матеріалів слід ураховувати ці розбіжності.

На наш погляд, заслуговує уваги підхід до визначення гігієнічної значимості присутніх в повітрі приміщень хімічних забруднювачів, у тому числі і полімерного походження, прийнятий в Німеччині [9]. Пропонуються гігієнічні нормативи — допустимий рівень (ДР) тільки для житлових приміщень для цілого ряду ароматичних вуглеводнів, які є приоритетними забруднювачами для полімерних будівельних матеріалів (табл. 4).

В Німеччині кількісні значення допустимого рівня вмісту у повітрі приміщень бензолу, толуолу і ксилолу значно нижче діючих в Україні ГДКсд.

Як видно (табл. 4), допустимий рівень бензолу знижено майже вдвічі, але це ще недостатньо для зменшення канцерогенного ризику. Між тим це є середнє значення рівня бензолу в атмосферному повітрі міст розвинених країн [18]. Встановлення такої межі, на наш погляд, обумовлено можливим надходженням бензолу у приміщення з атмосферним повітрям, тоді як можливість міграції бензолу з полімерних будівельних матеріалів практично виключається. Тобто, повертаючись до вищенаведеної формули, запропонованої ВОЗ, у даному випадку С10. Отримані нами дані аерогенного навантаження бензолом організму людини у житлових приміщеннях показують можливість подальшого зниження нормативу.

Важливо зазначити, що на сьогодні прийняття більш жорстких нормативів для полімерних будівельних матеріалів не входить в протиріччя з можливостями нових екологічних технологій виробництва цих матеріалів [19].

В країнах ЄС проводиться масова стандартизація промислової продукції на відповідність екологічним стандартам ІСО серії 14000, які стають не менш важливими факторами забезпечення конкурентоспроможності, ніж стандарти ІСО серії 9000 [20].

Німеччина зайняла провідне місце серед розвинених країн по виробництву лаків, емалей, фарб, штукатурок і ґрунтовок, що містять мінімальну кількість розчинників (бензолу, толуолу, ксилолів). Цій продукції Федеральним відомством по охороні навколишнього середовища було присуджено екологічний знак "Блакитний ангел", який підтверджує відповідність її екологічним стандартам ІСО серії 14000.

Базуючись на вищевказаному, вважаємо, що назріла необхідність ревізії гігієнічних нормативів, які використовуються в якості критеріїв безпечного застосування полімерних будівельних матеріалів для здоров'я населення.

Доцільною та обґрунтованою буде корекція діючих гігієнічних нормативів для тих хімічних забруднювачів, які відповідають таким вимогам:
1. Шкідлива хімічна речовина одночасно є пріоритетним хімічним забруднювачем атмосферного повітря і повітря приміщень за рахунок полімерних будівельних матеріалів, що істотно відбивається на формуванні якості повітря приміщень;
2. Значний масштаб застосування полімерних будівельних матеріалів в будівництві і відсутність залежності від географічних і соціально-економічних умов суспільства і наявності умов тривалої дії хімічних забруднювачів на різні контингенти населення, включаючи найчутливіших — дітей, людей похилого віку і хворих;
3. Наявність переконливих даних, які підтверджують перевищення концентрацій хімічних забруднювачів в повітрі приміщень по відношенню до гігієнічного нормативу;
4. Наявність нових даних про токсичні властивості хімічних забруднювачів, ступінь урахування при нормуванні можливостей виникнення віддалених наслідків дії цих хімічних забруднювачів, які свідчать про доцільність перегляду гігієнічного нормативу.

За нашими даними, таким вимогам відповідають вищенаведені леткі ароматичні вуглеводні бензол, толуол, ксилол. В якості органічних розчинників ці речовини широко використовуються у виробництві багатьох полімерних будівельних матеріалів (покриття підлоги, герметиків, шпаклівок, емалей, фарб, лаків). Згідно з Постановою Кабінету Міністрів України від 29 листопада 2001 року № 1598, ці речовини відносяться до групи летких органічних сполук, входять до переліку небезпечних забруднюючих речовин, викиди яких в атмосферне повітря підлягають регулюванню.

З одного боку, будучи обов'язковими сировинними компонентами для виробництва багатьох полімерних будівельних матеріалів, ці сполуки одночасно є і приоритетними хімічними забруднювачами повітря приміщень, а також атмосферного повітря. Як правило, забруднення атмосферного повітря сельбищної зони відбувається за рахунок відпрацьованих газів автотранспорту і підприємств нафтової, хімічної та нафтопереробної промисловості [7, 21].

За період з 1998—2002 рр. у нас накопичився великий матеріал з гігієнічних досліджень полімерних будівельних матеріалів і лакофарбових матеріалів для потреб державної санітарно-гігієнічної експертизи. Отримані результати свідчать про те, що на сьогодні вже існують поодинокі вітчизняні і достатньо зарубіжних технологій виробництва полімерних будівельних матеріалів і ряду емалей, фарб і лаків з мінімальним вмістом органічних розчинників. Ця продукція відповідає сучасним вимогам з позиції гігієни застосування полімерних матеріалів і екології об'єктів навколишнього середовища, оскільки органічні розчинники (бензол, толуол, ксилол) виділяються у повітря в концентраціях на порядок менше кількісної величини гігієнічних нормативів.

У зв'язку з цим, доцільно розглянути ситуацію, яка склалася в Росії зі змінами гігієнічних нормативів для іонів важких металів ГН 2.3.3.972-2000, що використовуються в гігієнічних дослідженнях металевого посуду та металовиробів. В даному випадку ініціатором зміни гігієнічних нормативів був Технічний комітет Держстандарту Росії, який виступив з пропозицією до Держсанепіднагляду МОЗ Росії щодо змін діючих гігієнічних нормативів з метою приведення їх у відповідність з реальними умовами. Обґрунтування — з металевого посуду багатьох виробників виділяються іони важких металів в концентраціях в 10 разів менше встановлених норм [20]. Позитивне вирішення питання зі зміни діючих гігієнічних нормативів було підставою до припинення постачання на територію Росії більш небезпечної для здоров'я населення продукції і захист споживчого ринку від постачання менш якісних товарів на основі реально існуючих екологічних технологій виробництва цієї продукції.

Таким чином, на сьогодняшній день існують об'єктивні передумови для корекції гігієнічних нормативів пріоритетних хімічних забруднювачів — летких ароматичних вуглеводнів (бензолу, толуолу, ксилолу), які створюються полімерними будівельними матеріалами, шляхом приведення їх у відповідність і гармонізації з рівнем розвитку наукових досліджень і методичних підходів по цій проблемі, що існують в розвинених країнах, а також з урахуванням можливостей нових екологічно чистих технологій виробництва полімерних будівельних матеріалів.

Література
1. Методические указания по санитарно-гигиеническому контролю полимерных строительных материалов, предназначенных для применения в строительстве жилых и общественных зданий. —М., 1980.
2. Инструкция по санитарно-гигиенической оценке полимерных материалов, предназначенных для применения в строительстве и производстве мебели. —М., 1991.
3. Шефтель В.О., Дышиневич Н.Е., Сова Р.Е. Токсикология полимерных материалов. —Киев, 1989. —211 с.
4. Станкевич К.И. Гигиена применения полимерных строительных материалов и принципы их оценки. Автореф. дис. … докт. мед. наук. —Киев, 1972.
5. Губернский Ю.Д. Перспективные направления гигиенических исследований урбанизированной жилой среды. // Гигиена и санитария. —2000. —№1. —С. 8—12.
6. Губернский Ю.Д. Эколого-гигиеническая безопасность жилища. //Гигиена и санитария. —1994. —№1. —С. 42—44.
7. Малышева А.Г. Летучие органические соединения в воздушной среде помещений жилых и общественных зданий // Гигиена и санитария —1999. —№1. —С. 43—46.
8. Dyshinevich N.E., R. Sova Polymeric Constructive Materials and Air Quality in Buildings: Impact on the Health of the Population on Environment and Health. —1998. —P. 236—241.
9. Englert N. // Staub-Reinhalt. Luft. —1994. —№4. —S. 129—136.
10. Perry R., Gee I.L. Vehicle Emissions and Effects on Air Quality: Indoors and Outdoors. Indoor Environ —1994. —№3. —P. 224—236.
11. Дышиневич Н.Е., Сова Р.Е. Полимерные строительные материалы и синдром "больного здания". —Киев: Наукова думка, 1998. —С. 247,254.
12. Nielsen P. The importance of building materials and buiding construction to the "sick building sundrome"// Healthy Building, Conf. —Stockholm, 1988. —P. 391—399.
13. Zhang J., Wilson William E., Lioy Paul J. Formation of organic acids and aldehydes // Environment Science and Technology. —1994. —28. —№11. —P. 1975—1982.
14. Алгазина Т.Е. Обоснование дифференциальных гигиенических регламентов химических факторов воздушной среды для детей дошкольного возраста. Автореферат дис. канд.мед.н. —Кемерово, 1998.
15. Проблема оценки канцерогенного риска воздействия химических загрязнений окружающей cреды / Новиков С.М., Румянцев Г.И., Жолдакова Е.А., Шашина Е.А. и др. // Гигиена и санитария. 1998. —№1. —С. 29—34.
16. US. EPA . Integrated Risk Information System (IRIS). —Cincinnati, 1997.
17. Особенности модифицирующего влияния формальдегида на канцерогенез/ Янышева Н.Я., Баленко Н.В., Черниченко И.А., Литовченко О.Н. и др. //Гигиена и санитария. —1999. —№1. —С. 51—54.
18. Benzene. IARC Monographs on the evaluation of carcinogenic risk of chemicals to human. Vol.29 —IARC. —Lyon, 1982. —P. 93—148.
19. Дышиневич Н.Е. Методические аспекты изучения медико-экологической значимости применения полимерных строительных материалов //Актуальні проблеми екогігієни і токсикології. —Київ. —1998. —Ч.2. —С. 94—98.
20. Серебрякова Т.А., Орлов В.В. // Стандарты и качество. —2002. —№8. —С. 36—38.
21. Исидоров В.А. Органическая химия атмосферы. —Л., 1985. —С. 189—194.


| Зміст |