Гигиеническая оценка новых строительных материалов и их влияние на здоровье населения

Лекция посвящена безопасности жилых и общественных зданий, что является одной из важнейших составных частей коммунальной гигиены и экологии человека. Актуальность данной проблемы особенно возросла в настоящее времяпри интенсивном внедрении полимерных строительных, а такжемалоизученных отделочных материалов, содержащих различные химические добавки. Это существенно увеличило химическую нагрузку на организм человека и делает жилую среду экологически опасной.

Новые строительные материалы.По оценкам гигиенистов, загрязнение воздуха внутри жилых помещений порой превышает загрязнение атмосферного воздуха в 2-4 раза. Причем 80% новых химических веществ появляется в наших квартирах при использовании строительно-отделочных материалов. «Это один из самых мощных источников загрязнения жилых помещений», считает Ю.Д. Губернский, руководитель лаборатории НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина. Воздух жилых и общественных помещений, изза большого количества токсичных веществ и плохой вентиляции может серьезно влиять на самочувствие и здоровье человека.

Сегодня количество строительных и отделочных материалов во много раз увеличилось,число строительных компаний измеряется сотнями, а фирм, поставляющих материалы – тысячами. При этом поставщиков в первую очередь интересует прибыль, а строителей – экономия. Более 50% всех строительных материалов на внутреннем рынке нельзя назвать безопасными для здоровья. Многие из них не пройдут даже самую простейшую экологическую экспертизу. Поэтому весь ассортимент строительных материалов, нуждается в строгом контроле.

Камень и дерево – основные стройматериалы, производимые на природной основе и используемые для строительства в течение нескольких тысячелетий, безопасны для здоровья человека. Бетон, по сравнению с другими строительными материалами, также является экологичным, за исключением случаев, когда в него добавляют нитрит натрия, влияющий на скорость затвердевания смеси. Нитрит натрия является солью азотистой кислоты, которая токсична. Что же касается радона – радиоактивного газа частого спутника природных минералов, то и он может представлять опасность для здоровья человека. Но его воздействию в большей мере могут подвергаться жители одноэтажных домов, чем жители современных многоэтажек.

Однако многие современные строительные материалы в процессе эксплуатации способны выделять токсичные вещества. В первую очередь к ним относятся полимеры и изделия с использованием различных добавок для улучшения их свойств: прочности и пластичности.

Так, в современном строительстве в качестве добавок к бетону, кирпичу или керамике все чаще используют отходы металлургической и химической промышленности. Это дает ряд преимуществ: удешевление строительства, увеличение прочности материалов, но некоторые из этих химических соединений обладают токсическими свойствами.

Аналогичные выводы можно сделать и в отношении полимерных и полимерсодержащих строительных материалов.

На сегодняшний день линолеум – один из самых популярных напольных покрытий для многих строителей. Его широкое использование объясняется тем, что этот недорогой материал прост в укладке и использовании, а также имеет различные цвета и фактуру. Однако в настоящее время линолеум проявляет свойства, оказывающие негативное воздействие на организм человека.

Первоначально линолеум производился из натуральных материалов, но сейчас в силу своей дешевизны, самым популярным является не натуральный, а синтетический линолеум. Главную опасность для здоровья человека представляют токсичные смолы, которые используются при производстве линолеума. В готовом изделии они могут выделять в воздух помещений токсичные летучие вещества.

При нагревании линолеума также происходит выделение органических веществ, которые входят в его полимерный состав. Линолеум может являться источником загрязнения воздуха помещений ксилолом и толуолом. Эти вещества могут раздражать глаза, вызывать заболевания кожи и быть причиной серьезных нарушений в нервной системе.

Другое, не менее вредное, составляющее линолеума – поливинилхлорид (ПВХ). Применяется для электроизоляции, производства труб, пленок, искусственных кож, линолеума, профилей для окон и дверей. ПВХ выделяет, даже при нормальной комнатной температуре, летучие ароматические углеводороды, сложные эфиры, хлористый водород, имеющие неприятный запах. В состав линолеума входит формальдегид, вызывающий у человека тошноту и головные боли. Наиболее является нитролинолеум, релин и линолеум на полихлорвиниловой основе.

Ставшие модными в последнее время материалы на основе ПВХ – декоративная пленка, виниловые обои – могут быть источником повышенного содержания в воздухе тяжелых металлов, которые накапливаются в человеческом организме. Большой проблемой, связанной с использованием ПВХ, является также сложность его утилизации – при сжигании образуются высокотоксичные хлорорганические соединения, в частности, диоксины.

Опасность для человека представляют и другие стройматериалы, например, теплоизоляционные плиты на основе полиуретана, выделяющие токсичные вещества изоцианты, а также пенопласты– выделяющие стирол. Такие утеплители, как пенополистирол и экструдированный полистирол, содержат гексабромоциклододекан (ГБЦДД), который используется для уменьшения их горючести. Риск использования этого вещества недавно был признан Европейским химическим агентством, установившим, что ГБЦДД является устойчивым, бионакапливающимся и токсичным веществом.

В последние годы описано развитие синдрома «множественнойхимической чувствительности» придлительном влиянии химических соединений воздуха среды жилых помещений (алканы, альдегиды, кетоны, ацетаты и др). Он возникает при воздействии многихлетучих соединений и проявляется формированиемтоксико-аллергических реакций с поражением слизистых оболочек икожи.

Ведущими в списке токсичных строительныхматериалов стоят низкокачественные лаки, краски, мастики, содержащие медь, свинец и ряд других опасных химических соединений – толуол, крезол, ксилол. Именно поэтому строители-маляры, работающие с этими химикатами, одевают респираторы, получают спецпитание и у них сокращенный рабочий день.

Строительные материалы не должны быть источником специфического запаха. Если материал издает неприятный «химический» запах, то, скорее всего, он выделяет вредные вещества. Неприятный запах – это своеобразный «индикатор», позволяющий предположить, что материал может быть опасен для здоровья. Но следует также отметить, что некоторые опасные строительные материалы могут и не издавать подозрительного запаха.

Проблема экологической безопасности жилья и строительных материалов особенно актуальна сегодня. Стремление современных строителей построить подешевле и продать подороже – хорошо известно, и тенденция экономить на качестве материалов совершенно очевидна. Строительная организация, желающая сэкономить на отделочных материалах, вполне может оказаться вне контроля проверяющих органов и сдать в эксплуатацию экологически проблемный объект. Набольший риск существует при выполнении ремонтных и отделочных работ мелкими строительно-ремонтными фирмами.

Как говорит зав. лабораторией НИИ гигиены (Москва) А. Галиченко, определение «экологически чистый материал» является рекламной фразой, так как абсолютно чистых экологически строительных материалов не существует. «Что же касается экологичности или неэкологичности того или иного дома (помещения), то строительная организация должна иметь заключения по всем материалам, применяющимся на объекте, а фирма производитель обязана указывать на упаковке все компоненты, входящие в состав смеси или краски, или другого материала. Теоретически, применение несертифицированных материалов исключить нельзя, поскольку далеко не все новые материалы попадают к нам на исследование».

Опасность для здоровья человека. Неблагоприятное воздействие новых строительных полимерных материалов на человека, обусловлено, в основном, выделением токсичных веществ в окружающую среду при эксплуатации изделий. В ряде случаев устранить это действие, практически, можно только удалением такого материала из помещения. Поэтому уже на стадии проектирования необходимо определить правильный выбор и закладывать в проект только безопасные для человека материалы.

Самыми неблагоприятными компонентами в деле экологического загрязнения жилых помещений можно назвать формальдегид и фенол. Эти высокотоксичные летучие газы вызывают у жильцов головные боли, аллергии, раздражения слизистых оболочек. Считается, что эти газы присутствуют почти во всех полимерных материалах, в древесностружечных плитах, ковровых покрытиях и клеях. Выделение этих веществ происходит в течение длительного срока – от одного месяца до нескольких лет, в зависимости оно от характера материала, температуры воздуха, влажности, вентиляции помещения. Чем старше становятся крашеные стены, тем больше вероятность попадания фенола и формальдегида в воздух.

Гигиеническая безопасность строительных материалов для человека определяется комплексом санитарногигиенических характеристик (СГХ), определяющих потенциальную опасность материала для здоровья человека, соответствие гигиеническим требованиям, которые предъявляются к материалам. Опасность материала может проявляться за счет загрязнения воздуха в помещении, или при непосредственном контакте с человеком. Наибольшую опасность представляют полимерные (синтетические) строительные материалы и материалы на минеральных вяжущих, полученные с применением отходов промышленности, так как для них наиболее вероятен риск содержания опасных для здоровья веществ.

Одорометрические исследования строительных материалов проводятся с целью определение наличия и интенсивности запаха, создаваемого химическими веществами, выделяющимися из исследуемого материала. Для оценки служит 6-ти балльная шкала: 0 - (отсутствие запаха), не отмечается ни одним из наблюдающих;

1. – (очень слабый запах), обнаруживается только наиболее чувствительными наблюдателями;
2. – (слабый запах), не привлекает внимания наблюдающих, но отмечается, если экспериментатор укажет на его наличие;
3. – (заметный запах), легко ощутимый запах, дающий основание утверждать, что он обусловлен примененными полимерными материалами;
4. – (отчетливый запах), обращающий на себя внимание;
5. – (сильный запах), исключающий возможность длительного пребывания человека в помещении.

Интенсивность запаха материала, предназначенного для применения в жилых помещениях, детских и лечебных учреждениях, не должна превышать 2-х баллов.

При оценке пригодности покрытий для пола нормируют также показатель, характеризующий накапливание на их поверхности статического электричества. Критерием для его гигиенической оценки является: наличие жалоб населения на разряды статического электричества при нормальной относительной влажности воздуха в помещении (напряженность поля статического электричества недопустима более 20 кВ/м у поверхности эксплуатируемого пола. Уже при напряженности поля более 15 кВ/м отмечены сдвиги в активности ферментов, а также некоторые изменения белков плазмы крови. Гигиенические испытания строительных полимерных материалов должны предусматривать микробиологические исследования, т.е. оценку воздействия материалов на микрофлору помещений.

Определяется сапрофитная микрофлора, наличие которой важно с санитарной точки зрения. Кроме того, при исследовании материалов, используемых в строительстве лечебных учреждений, определяется выживаемость патогенной микрофлоры(главным образом гноеродных кокков). В некоторых полимерных материалах микроорганизмы находят питательные субстраты, стимулирующие их размножение и развитие. Неблагоприятное воздействие полимерных

строительных материалов на человека, при выделении вредных веществ в воздух при эксплуатации здания, можно устранить только удалением этого материала из помещения. Для исключения таких ситуаций необходимо еще на стадии проектирования сделать правильный выбор в отношении безопасных для человека материалов и отказаться от применения материалов, не соответствующих гигиеническим требованиям.

В странах Западной Европы использование ПВХ давно считается нецелесообразным, несмотря на удобство применения и внешнюю привлекательность, например, виниловых обоев. Люди отказываются от ПВХ в пользу других, более экологически чистых материалов, поэтому производители изделий из ПВХ, активно внедряют его в странах СНГ, сопровождая этот процесс шумной рекламной кампанией: покупайте наши покрытия и краски - они «качественные и экологически чистые»…

Кроме того, поливинилхлорид относится к группе канцерогенов - веществ, вызывающих онкологические заболевания. Материалы из ПВХ разлагаются при комнатной температуре, особенно при воздействии солнечных лучей, в процессе распада выделяя в атмосферу гидрохлорид, оказывая вредное воздействие на здоровье человека.

Вместе с тем до настоящего времени материалы из пластика, винила и ПВХ широко применяются. Еще многие ставят в квартирах и офисах пластиковую мебель, застилают полы линолеумом, клеят на стены виниловые обои, покрывают поверхности акриловой краской, заполняют щели полистирольной монтажной пеной, утепляют дома пенопластом, минеральной или стекловатой. Доказано, что опасность дляздоровья жильцов выше в квартирах после «евроремонтов», чемв квартирах, где ремонта не было много лет.Особенно уязвимы дети, пожилые и лица, страдающие хронической патологией.

Гигиенические требования к полимерным строительным материалам.

1. Учитывая вышеизложенное и результаты гигиенических работ, проведенных в данном направлении, следует выделить основные требования, направленные на сохранение здоровья человека.
2. Полимерные строительные материалы не должны создавать в помещении специфического запаха, превышающею допустимую норму, к моменту ввода зданий в эксплуатацию.Полимерные материалы, изготовленные из вторичных ресурсов и отходов производстваподлежат гигиенической оценке как новые материалы.В случае нарушения гигиенических регламентов при изготовлении полимерных материаловсчитать изготовленную партию бракованной, прекратив ее выпуск до ликвидации нарушений регламентов.
3. Полимерные строительные материалы (ПСМ) не должны выделять в окружающую среду летучие вещества в количествах, оказывающих прямое или косвенное неблагоприятное действие на организм человека.
4. Из полимерных строительных материалов в воздух помещений не должны выделяться химические вещества, относящиеся в 1-му классу опасности. Содержание остальных веществ, выделяющихся из ПСМ не должно превышая предельно-допустимые концентрации (среднесуточные для атмосферною воздуха населенных мест или воздуха жилых помещений.
5. При выделении из полимерных строительных материалов нескольких вредных химических веществ, обладающих суммацией действия, сумма отношений концентраций к их ПДК не должна превышать единицу.
6. Полимерные строительные материалы не должны стимулировать развитие микрофлоры и должны быть устойчивы к влажной дезинфекции помещений лечебнопрофилактических, санаторно-курортных, детских, дошкольных, школьных и других аналогичных зданий.
7. Уровень напряженности электростатического поля на поверхности полимерных материалов в условиях эксплуатации помещений не должен превышать 15,0 кВ/м (при относительной влажности воздуха 30-60 %).
8. Полимерные строительные материалы не должны ухудшать микроклимат помещений. Коэффициент тепловой активности полов с покрытием из полимерных материалов должен быть не более 10 ккал/м² час град.
9. Окраска и фактура полимерных строительных материалов должна соответствовать эстетическим и физиолого-гигиеническим требованиям.

В нормативно-технической документации на ПСМ должны быть отражены требования, обеспечивающие безопасность для здоровья человека, а именно:

1. определена область и условия применения;
2. указана рецептура, остаточное содержание мономеров, допускаемые примеси (виды, количество);
3. приведена санитарно-гигиеническая характеристика, в т.ч. показатели миграции составляющих в среды;
4. отражены правила и методы контроля гигиенически значимых показателей и характеристик продукции;
5. указаны требования к условиям хранения и транспортирования.
6. На импортные полимерные строительные материалы должно быть оформлено гигиеническое заключение или представлен сертификат официального органа страны- производителя.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гильденскиольд Р.С., Аксенова Л.П., Кузнецова Г.М. Полимерные и полимерсодержащие материалы и конструкции, разрешенные к применению в строительстве. - М.: Минздрав России, 2002. - 140 с.
2. Губернский Ю.Д., Скобарева З.А., Текшева Л.М. Применение принципов системного анализа в гигиенической оценке жилой среды. // Гигиена и санитария. - М.: 1987. - № 2. - 54 с.
3. Губернский Ю.Д., Калинина Н.В.,Мельникова А.И. Эколого-гигиеническая оценка влияния факторов внутри жилищной cреды на аллергизaцию населения // Гиг. и сан., 1998. – №4. – С. 50 -58.
4. Губернский Ю.Д., Иванов С.И., Рахманин Ю.А. Экология и гигиена жилой среды: для специалистов Роспотребнадзора. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. - 208 с.
5. Гусев Б.В., Дементьев В.М., Миротворцев И.И.Нормы предельно допустимых концентраций для стройматериалов жилищного строительства//Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века, 2009.- №5/99.
6. Зарубин Г.П. Дмитриев М.Г. Гигиеническое прогнозирование загрязнения воздушной среды помещений вредными веществами, выделяющимися из полимерных материалов // Гигиена и санитария, 1987. - № 4. - С. 51 - 54.
7. Капралова Д.О. Экологическое обследование жилых помещений как критерий безопасности для здоровья человека. // Автореф. канд. дисс.. – М.: 2009. - 25с.
8. Кузнецова Г.М., Стяжкин В.М., Аксенова Л.П. Полимеры в больничном строительстве // Здравоохранение России, 1997. - № 3. - С. 36 - 41.
9. Малышева А.М. Закономерности трансформации органических веществ в окружающей среде // Гигиена и санитария, 1997. - № 3. - С. 5 - 9.
10. Шефтель В.О., Дышиневич Н.Е. Токсикология полимерных материалов. – Киев: 2007. - 245 с.
11. Arlian L.Q., Alexander A.K., Fowlor B.E. Lowering humidity in homes reduces dust mites and their allergens // I. Allergy and Clin. Immunol, 2000. – 105, N1. – Р. 269-270.
12. Ezratty V. Ces maladies ditesenviron_nementales. Premiere partie. Le syn_drome des batimentsmalsains //Energ._sante, 2001. – 12, N2. – Р. 201-218.
13. LewtasJoellen. Toxicology of complex mixtures of indoor air pollutants // Annu. Rev. harmacol. andToxicol, 1989. – V. 29. – Р. 415-439.
14. Pluss"Mulloli T., Dunn Christne E. Is it fleasible to construct a community pro file of exposure to air pollution // Occup. and Environ. Med, 2000. – 57, N8. – Р. 542-549.
15. Wahlgren D.R., Meltzer S.B. Residential mold exposure among latino families with an asthmatic child // J. Allergy and Clin. Immunol, 2000. – 105, N1. –Р. 334-337.