не менее 3 - 5 л.

Для исследования берут
нехлорированную (подземную) или дехлорированную воду, соответствующую
требованиям СанПиН 2.1.4.559-96 (22).

Для проведения
аналитических исследований используется дистиллированная вода и/или вода,
приготовленная на установке Миллипор.

Поскольку по условиям
эксплуатации продукция может соприкасаться с водой повышенной агрессивности, то
должно быть предусмотрено изучение факторов, активно способствующих миграции
веществ. Однако для каждого вида продукции факторы агрессивности могут
варьировать, так:

- для железной и стальной
арматуры (труб и т.п.) - вода, содержащая железобактерии, хлориды, сульфаты;

- для изделий, содержащих
медь (трубы, краны и др.), - вода с pH не менее 6,5, жесткостью менее 60 мг/л
(в расчете на CaCO3) и повышенным содержанием гуминовых соединений;

- асбоцементных или труб
с внутренним цементным покрытием - вода с pH менее 8, повышенным содержанием
хлоридов и сульфатов;

- полимерных - вода как с
кислой, так и щелочной средой с повышенным содержанием хлоридов, сульфатов,
остаточного хлора.

В качестве универсальных
факторов агрессивности необходимо использовать повышенную температуру, pH,
равную 6,5 - 9, воду, содержащую активный хлор и/или озон в концентрациях,
характерных для обычных условий обеззараживания воды (0,5 - 1,0 мг/л для хлора
и 0,1 - 0,3 мг/л - озона). Если же под влиянием этих факторов не наблюдается
усиление процессов миграции, целесообразно (в качестве функциональной нагрузки)
применение экстремальных факторов - обработка исследуемых материалов УФ, их
кипячение и/или однократное криоохлаждение жидким азотом.

Время контакта с водой
должно составлять 30 дней.

Исследования проводятся
на 1, 3, 5 - 7, 15 и 30 сутки. Контрольная (исходная) вода проверяется в те же
периоды.

Эксперименты в
лабораторных условиях предпочтительнее проводить со сменой воды. Смена воды
проводится в соответствии со сроками постановки эксперимента. В тех же случаях,
когда есть основания считать, что отдельные ингредиенты продукции будут
интенсивно вымываться в первые дни контакта с водой, необходимо производить
ежесуточную смену воды. Если же мигрирующие вещества стабильны и не подвержены
биохимическому окислению, исследования целесообразно проводить без смены воды.

Контакт воды с изделием
должен осуществляться при комнатной температуре воды (18 - 20 град. C) и 37
град. C. Исследования проводятся последовательно (поэтапно) в соответствии с
общей схемой эксперимента, которая может меняться в зависимости от результатов,
полученных на отдельных этапах работы и/или от закономерности динамики миграции
соединений из продукции в воду.

В общем виде схема оценки
продукции в соответствии с критериями безопасности (раздел 4) выглядит
следующим образом:

- изучение влияния на
органолептические свойства воды;

- аналитические методы
исследования;

- оценка токсичности
методами биотестирования;

- визуальная оценка
определяемых поверхностных дефектов в продукции после контакта с водой;

- микробиологические
исследования;

- оценка продуктов
трансформации после воздействия озоном и хлором;

- оценка суммарной
мутагенной активности;

- токсикологические
исследования на лабораторных животных.

Оценка полученных
результатов осуществляется после каждого проведенного этапа исследований.

При проведении санитарно
- химических исследований следует использовать методы математического
планирования (8).

 

5.2. Аналитические
исследования состава химических

веществ,
мигрирующих из продукции в воду

 

Целью аналитических
исследований является выявление возможного выделения из продукции в водную
среду мигрирующих веществ. Исследования начинаются с определения интегральных
показателей химического состава воды, контактирующей с материалом (27).

Интегральными
показателями степени загрязненности воды являются: pH, окисляемость
перманганатная и общий углерод. При определении величины общего углерода
особого внимания заслуживает определение общего неорганического (количество
углерода, присутствующее в воде в виде свободного углерода, общего диоксида
углерода, оксида углерода, карбидов, цианатов, цианидов и тиоционатов) и общего
органического углеродов (количество углерода, присутствующее в воде в той части
органического вещества, которая растворена или взвешена в воде).

Далее аналитическая
процедура определения состава мигрирующих в воду веществ должна протекать по
двум направлениям. Основными критериями выбора методологии аналитического
исследования является наличие или отсутствие информации о рецептуре или
технологии изготовления исследуемого материала. Первый подход используется,
когда имеется информация о составе материала. При этом проводят аналитические
исследования на определение конкретных веществ, миграцию которых следует
ожидать с учетом состава материала. Перечень химических веществ, определение
которых рекомендуют, в первую очередь, при санитарно - химическом исследовании
27 видов наиболее распространенных полимерных материалов, приведен в справочной
литературе и методических указаниях (13, 25, 26, 21). Аналитические
исследования осуществляются с использованием фото- и спектрометрии,
токсикологической, газовой, высокоэффективной жидкостной хроматографии, атомной
абсорбции, потенциометрии. Необходимо учитывать также возможную трансформацию в
воде ожидаемых мигрирующих соединений. Этот подход, при котором аналитическое
исследование сводится к определению конкретных мигрирующих веществ, является
целевым анализом. Принцип анализа целевых соединений лежит в основе большинства
официальных методик (фото- и спектрометрия, тонкослойная, газовая,
высокоэффективная жидкостная хроматография, атомная абсорбция, потенциометрия),
используемых для контроля качества воды, вошедших в сборники и справочные
руководства (27, 10, 24, 17, 3).

Второй подход используют
в ситуациях, когда рецептурный состав исследуемого материала неизвестен и/или
имеет место многокомпонентный состав. Этот подход предполагает применение
методологии аналитических исследований, направленной на получение возможно
более полной информации о качественном и количественном составе обследуемого
материала. Такой подход, ориентированный на расшифровку возможно более полного
спектра мигрирующих веществ в образцах проб воды неизвестного состава, является
обзорным анализом.

Аналитическое
исследование воды, контактирующей с продукцией неизвестного состава,
подразделяют на анализ неорганических веществ и анализ органических соединений.
Из комплекса неорганических веществ гигиеническую значимость имеет миграция
тяжелых металлов. Идентификацию и количественное определение металлов в воде,
контактирующей с полимерным материалом, выполняют методами фотометрии (Fe),
спектрометрии (Al), атомной абсорбции (Cd, Co, Pb, Ni, Cu, Mg, Mn, K, Na, Ca и
др. элементы) (27).

Аналитическое
исследование органических соединений подразделяют на летучие и труднолетучие
соединения. Идентификация и определение летучих органических соединений
основаны на газовой экстракции веществ путем продувки через пробу воды
инертного газа и улавливании их сорбентом, последующей термодесорбции и
хроматографическом разделении на капиллярной колонке. Такой подход применяют
для анализа низкомолекулярных галогенуглеродов, ароматических соединений,
кетонов, эфиров, альдегидов, спиртов, нитрилов, нитросоединений, серосодержащих
углеводородов. Идентификацию широкого спектра летучих органических соединений
осуществляют по их масс - спектрам. Хромато - масс - спектрометрическое
определение спектра летучих органических соединений дает возможность
идентифицировать и количественно определять на уровне и ниже большинства
гигиенических нормативов до 100 и более веществ в одной пробе воды (10).

Решение идентификационной
задачи и задачи определения труднолетучих органических соединений в воде,
контактирующей с продукцией неизвестного состава, требует проведения следующих
этапов работы:

- жидкостно -
экстракционное или твердофазно - экстракционное выделение органических веществ;

- получение концентрата
органических веществ упариванием элюата или экстрагента;

- реэкстракция
органических соединений из концентрата;

- хроматографическое
разделение сложной смеси органических соединений на капиллярной колонке;

- идентификация
соединений по масс - спектрам методом хромато - масс - спектрометрии
(количественное определение идентифицированных веществ).

Такой алгоритм
аналитического исследования применяют для идентификации и количественного
определения высокомолекулярных галогенсодержащих эфиров, ароматических
соединений, насыщенных углеводородов и олефинов, аминов и амидов, бензидинов,
насыщенных и ненасыщенных карбоновых кислот и их эфиров, анилинов,
нитроароматических соединений, фталатов, фенолов, масел, входящих в состав
полимерных материалов в качестве мономеров, пластификаторов, стабилизаторов и
других добавок и ингредиентов.

Обобщенная схема
проведения аналитического исследования воды, контактирующей с продукцией,
приведена на рис. 1.

Минимальное количество
воды, которое необходимо для аналитического исследования в зависимости от
используемого подхода (целевой или обзорный анализ), составляет от 1 до 2 л.

 

+----------------------------------------------------------------+

¦  Аналитическое исследование воды, контактирующей с материалом  ¦

+----------------------------------------------------------------+

                                ¦

                                V

    +--------------------------------------------------------+

    ¦   Определение
интегральных показателей качества воды  
¦

    +--------------------------------------------------------+

+------------------------------+  +------------------------------+

¦Рецептура материала и
техноло-¦  ¦Рецептура или технология
про- ¦

¦гия его производства
известна ¦  ¦изводства материала
неизвестна¦

+------------------------------+  +------------------------------+

       ¦                                           ¦

       V                                           V

+--------------+                           +---------------+

¦Целевой анализ¦    -----------------------+Обзорный анализ¦

+--------------+    ¦   
+-----------------¦              
¦

        +-----------+   
¦                
+---------------+

        V               
V                         V

+--------------+
+--------------+       
+-----------------------+

¦Идентификация ¦ ¦Анализ
летучих¦        ¦  Анализ труднолетучих ¦

¦неорганических¦ ¦
органических ¦        ¦органических
соединений¦

¦   веществ    ¦ ¦  соединений 
¦        LT------------------T----

+--------------+
+--------------+         ¦                  ¦

       ¦                ¦                 V                 
V

       V               
V       
+---------------++--------------+

---------------¬
---------------¬¦Твердо - фазно-¦¦Жидко - фазно-¦

¦Количественное¦ ¦Извлечение
ве-¦¦экстракционное ¦¦экстракционное¦

¦ определение  ¦ ¦ществ из воды ¦¦выделение ве-  ¦¦выделение ве- ¦

¦ обнаруженных ¦ ¦газовой
экст- ¦¦ществ полимер- ¦¦ществ раство- ¦

¦   веществ    ¦
¦ракцией       ¦¦ными
сорбентам覦рителями      ¦

+--------------+
+--------------++---------------++--------------+

                        ¦                 ¦                
¦

                        V                 V                
¦

                 +--------------+ +--------------------+    ¦

                 ¦Поглощение и 
¦ ¦Элюирование скон-   ¦    ¦

                 ¦концентрирова-¦ ¦центрированных ве-  ¦   
¦

                 ¦ние веществ на¦ ¦ществ растворителями¦    ¦

                 ¦сорбенте     
¦ L--------T------------    ¦

                 +--------------+          ¦                ¦

                        ¦                  V               
V

                        V        
+------------------------------+

                 ---------------¬ ¦Упаривание элюата или экстра- ¦

                 ¦Термодесорбция¦ ¦гента до безводного органичес-¦

                 ¦сконцентриро- ¦ ¦кого масла                    ¦

                 ¦ванных веществ¦ L--------------T----------------

                 +--------------+                ¦

                        ¦                        V

                        V        
+------------------------------+

                 ---------------¬ ¦  Реэкстракция органического 
¦

                 ¦Криофокусиро- ¦ ¦             масла           
¦

                 ¦вание веществ ¦ L--------------T---------------+

                 +--------------+                ¦

                        ¦                        V

                        V        
+------------------------------+

                 ---------------¬ ¦Хроматографическое разделение ¦

                 ¦Хроматографи- ¦ ¦    на
капиллярной колонке    ¦

                 ¦ческое разде- ¦ L--------------T----------------