ДОСЛІДЖЕННЯ БЕЗПЕЧНОСТІ ПОЛІЕТИЛЕНОВИХ ТРУБ ДЛЯ ПОДАЧІ ХОЛОДНОЇ ВОДИ

автор **Дмитрий** Ср Бер 11, 2015 9:46 am

ДОСЛІДЖЕННЯ БЕЗПЕЧНОСТІ ПОЛІЕТИЛЕНОВИХ ТРУБ

ДЛЯ ПОДАЧІ ХОЛОДНОЇ ВОДИ

Н. І. Доманцевич,

завідувач кафедри товарознавства непродовольчих товарів, д.т.н., проф.

О. В. Шунькіна,

аспірант

Львівська комерційна академія, м. Львів

При створенні рецептури полімерної композиції для виробу, який при експлуатації безпосередньо контактує з питною водою – слід неодмінно враховувати нетоксичність її складових. Даний показник жорстко регламентований гігієнічними вимогами нормативних документів, як до самого полімеру, так і до речовин для їхнього синтезу.

Гігієнічна токсикологія, як підкреслює Г. А. Степанській є напрямком загальної токсикології, в рамках якої здійснюється дослідження з метою обґрунтування заходів щодо попередження виникнення захворювань хімічної етіології. Токсикологія полімерів – це розділ гігієнічної токсикології, що вивчає шкідливий вплив на організм людини речовин, які виділяються з полімерних матеріалів і мігрують у процесі експлуатації.

Гігієнічні властивості полімеру визначають його здатність виділяти в навколишнє середовище шкідливі хімічні речовини. Можливість використання полімерного матеріалу для виробу, який при експлуатації контактує з харчовими продуктами, визначається двома факторами: токсичністю мігруючих речовин та їх концентрацією.

Гігієнічна оцінка можливості застосування полімерного матеріалу, який при експлуатації буде контактувати з питною водою, базується на вивченні впливу даного матеріалу на органолептичні, фізико-хімічні та мікробіологічні показники якості води [1-4].

Визначення відповідності або невідповідності продукції державним гігієнічним нормативам здійснюється під час проведення санітарно-епідеміологічної експертизи. Поліетиленові труби для подачі холодної води перевіряють на відповідність вимогам нормативного документу: «Инструкция по санитарно-химическому исследованию изделий из полимерных материалов, предназначенных для использования в хозяйственно-питьевом водоснабжении» № 4259-87 від 05.03.87 р. [5].

Для полімерів застосовується принцип послідовного експерименту, так звана «крокова стратегія». Суть крокової стратегії експерименту полягає в тому, що після кожного етапу досліджень проводиться аналіз результатів і на його підставі приймається рішення щодо подальшої роботи.

У відповідності зі схемою до першого етапу відносяться органолептичні дослідження. Органолептичні властивості витяжок із полімерного матеріалу обумовлюються переходом в них речовин, що входять у рецептуру матеріалу. Зміна органолептичних показників води, навіть у концентраціях безпечних з токсикологічної точки зору, може виявляти вплив на споживачів води. Тому, виріб з полімерного матеріалу не повинен змінювати органолептичні показники якості води.

При органолептичних дослідженнях витяжок визначають наявність стороннього запаху, смаку або присмаку, каламуті, осаду та забарвленості. Якщо, результати дослідження не відповідають встановленим вимогам нормативних документів матеріал бракується. У разі відсутності органолептичних змін витяжки матеріал підлягає подальшому дослідженню [5].

Наступний етап – санітарно-хімічні дослідження, які полягають у встановленні наявності або відсутності міграції шкідливих речовин та визначенні їх концентрації. Санітарно-хімічні дослідження проводять в умовах, максимально наближених до експлуатаційних, тобто при заданих параметрах: температури, співвідношенні поверхні матеріалу до об’єму контактного середовища, тривалості контакту та складу середовища. Переважно, для поліетиленових труб досліджують міграцію та концентрацію наступних шкідливих речовин: формальдегіду, метилового спирту, ізопропилового спирту, ізобутилового спирту, етилацетату, гексану, гептану, свинцю, міді, цинку, кадмію.

Хімічна безпека полімеру визначається токсичними властивостями й наявністю інших речовин, до яких відносять залишки каталізаторів, ініціаторів полімеризації, розчинників тощо. Концентрація мігруючих мономерів та інгредієнтів полімерного матеріалу не повинна перевищувати порогу їх патологічної дії. Вода після контакту з полімерним матеріалом не повинна містити речовин, що спричиняють подразнення шкіри та слизових оболонок. Одержані в санітарно-хімічних експериментах значення концентрацій токсичних сполук порівнюють з їх максимально допустимою концентрацією, визначеною під час спеціальних токсикологічних експериментів із врахуванням умов використання виробу з полімерного матеріалу [3].

На даному етапі можуть бути закінчені дослідження нових матеріалів, якщо до їх рецептури входять компоненти, вивчені з точки зору токсикології.

При наявності в рецептурі матеріалу невивчених компонентів або неможливості аналітичного їх визначення проводять вивчення біологічної активності полімерного матеріалу та його компонентів.

Поліетиленові труби є інертними по відношенню до води в тому числі хлорованої. Тому, поліетилен можна застосовувати для виготовлення полімерних труб для інженерних систем транспортування питної води.

У процесі переробки полімеру відбувається часткова термоокиснювальна деструкція макромолекул, внаслідок чого утворюються кислотовмісні низькомолекулярні сполуки, які можуть передаватися питній воді. Із поліетилену високого тиску можлива міграція у незначній кількості низькомолекулярних сполук, як правило, нешкідливих для здоров’я людини, однак вони надають воді сторонній присмак і запах. Речовини, які беруть участь в полімеризації полімеру, не завжди повністю витрачаються і тому полімери як правило містять певну кількість залишкових мономерів [2].

Макромолекули полімерів хімічно та фізіологічно інертні, а небезпеку становлять неполімеризовані мономери, які можуть бути активними та біологічно-агресивними.

У поліетилені низького тиску можуть міститись залишки каталізаторів – окисли і солі металів: хрому, титану, алюмінію, які мають токсичну дію, а також можливе виділення залишків комплексних металоорганічних стабілізаторів. При тривалій експлуатації міграція хімічних речовин з поліетиленової труби не посилюється [1].

Колір поліетиленових труб для господарського-питного водопостачання згідно ДСТУ Б. В. 2.7- 151:2008 «Труби поліетиленові для подачі холодної води» повинен бути синій або чорний, відтінки яких не регламентуються [3]. Пігменти на відміну від барвників нерозчинні в полімерах і у звичайних розчинниках. Тому, для поліетиленових труб для подачі води застосовують пігменти [6].

Для забарвлення у чорний колір використовують технічний вуглець, який виконує також функцію світлостабілізатора, для забарвлення у синій колір використовують пігмент голубий фталоціаніновий або титану двоокис (рутил) [2].

Слід зазначити, що необхідно використовувати технічний вуглець призначений для труб водопостачання, оскільки інші марки можуть містити канцерогенний бенз(а)пірен. Встановлена залежність між вмістом у технічному вуглеці канцерогену і його здатністю індукувати розвиток пухлин [1].

Однією з основних вимог до полімерної композиції для труб водопостачання є її безпечність, тобто матеріал не повинен виділяти в навколишнє середовище шкідливих речовин, які можуть безпосередньо чи опосередковано впливати на організм людини. Із поліетиленової труби у воду не повинні потрапляти речовини, що погіршують органолептичні й фізико-хімічні показники її якості.

Відповідно, застосування полімерів у трубопровідному будівництві потребує вирішення не лише техніко-економічних, але й гігієнічних проблем у зв’язку з тим, що міграція різних компонентів полімеру з водопровідних труб може змінити якість питної води та здійснити таким чином вплив на здоров’я населення.

Перелік посилань

1. Проектирование, строительство и эксплуатация трубопроводов из полимерных материалов – Справочник проектировщика / ред. А. Н. Шестопал, В. С. Ромейко. – Москва : Стройиздат, 1985. – 303 с.

2. Каган Д. Ф. Трубопроводы из пластмасс / Д. Ф. Каган. – Москва : Химия, 1980. – 295 с.

3. Крупак І. М. Інженерні мережі з полімерів: Посібник / І. М. Крупак. – Львів : ЕКОінформ, 2008. – 372 с.

4. Шефтель В. О. Гигиена и токсикология пластмасс, применяемых в водоснабжении / В. О. Шефтель. – Киев : Здоров’я, 1981. – 149 с.

5. Инструкция по санитарно-химическому исследованию изделий из полимерных материалов, предназначенных для использования в хозяйственно-питьевом водоснабжении: № 4259-87. – М., 1987. – 78 с.

6. ДСТУ Б. В. 2.7-151:2008. Поліетиленові труби для холодного водопостачання. – введ. 01-06-2009. – К. : Мінрегіонбуд України, 2009. – 33 с.

Скачать