2.3 Формальдегід в будівлях
Якість життя людини істотно залежить від якості житла, яка, у свою чергу, залежить від еколого-гігієнічних характеристик. Ще в 70-х роках ХХ століття вперше з'явився термін "синдром хворих будівель" (СХБ), проте проблема забруднення повітря в закритих приміщеннях не втрачає своєї гостроти до теперішнього часу. За даними літератури [1–4], в 30–70% сучасних будівель в різних країнах світу є проблеми із забрудненням повітря, не пов'язані з виробничо-професійним процесом. Одними з найпоширеніших забруднювачів повітряного середовища житлових будинків є формальдегід і фенол [10, 22–25]. Концентрації формальдегіду в обстежених квартирах перевищують ПДК для атмосферного повітря в 1,3–25,6 раз [10], залежать від насиченості житла полімерами. Найвищий зміст формальдегіду (0,062–0,077 мг/м3) знайдений не тільки в приміщеннях з новими меблями з деревостружкових плит, виготовлених на основі фенолформальдегідних і карбамідних смол, але і унаслідок його надходження в повітряне середовище житлових приміщень з продуктами неповного згорання побутового газу [5, 10, 24–26]. Формальдегід є пріоритетним забруднювачем повітряного середовища, а по поширеності, кратності і ступеню повторюваності перевищення ПДК відноситься до найгігієнічніше значущим полютантам [44, 46]. Автор відзначає, що формальдегід і гексаналь є практично постійними компонентами повітряного середовища приміщень. Формальдегід при цьому міститься в широкому діапазоні концентрацій: від 0,001 мг/м3 в екологічно чистих квартирах до 0,17 мг/м3 в квартирах з новими меблями, а гексаналь — від 0,001 до 0,08 мг/м3. У окремих приміщеннях зміст формальдегіду перевищує ПДК в десятки, а іноді і в сотні раз [28], що сприяє зростанню респіраторної патології. Автори відзначають, що застосування комбінації фізико-хімічних і механічних методів для скріплення формальдегіду або прискорення його виділення в ході виготовлення матеріалів, а також нанесення на їх поверхню захисних газонепроникних покриттів сприяє значному оздоровленню повітря житлового середовища. У окремих дослідженнях показано, що СХБ пов'язаний більше з свіжим забарвленням стін приміщень, тоді як вік і тип будівель, густина заселення, механічна вентиляція, ознаки вогкості і цвіль не знайшли такого зв'язку [24]. Інші дослідники, навпаки, високу частоту патології дихальних шляхів при СХБ пов'язують з поганою вентиляцією в приміщенні [30]. Автори відзначали у обстежених осіб розвиток астми (100%), ріносинусита (100%), стомлюваності (97%), головних болів (94%), дисменореї (64% жінок до 45 років), зміна носового опору. При цьому 61% хворих додав у вазі, а у 45% маса тіла перевищила 100 кг.
3. Методи аналізу формальдегіду
3.1 Методичні рекомендації про визначення вільного формальдегіду в біосередовищах методом тонкошарової хроматографії
Формальдегід H*COH, молекулярна вага 30,03. Безбарвний газ з різким запахом. Поріг сприйняття запаху 0,2 мг/куб.м. Температура плавлення 92 град. С, температура кипіння - 21 град. С. Добре розчинимо у воді; 35-40% водний розчин формальдегіду називається формаліном. Він легке полімеризується з освітою параформальдегіду, легко конденсується з аміаком, амінами і фенолами. Формальдегід знаходить велике застосування при виробництві полімерних матеріалів на основі сечовино-формальдегіду, фенол-формальдегіду і інших смол.
Для визначення формальдегіду в біосередовищах в літературі описаний метод, заснований на здатності формальдегіду відновлювати забарвлення безбарвного розчину фуксинсірчистої кислоти [1]. Проте він виявився недостатньо чутливим при визначенні H*COH в органах піддослідних тварин, що піддавалися тривалій приманці формальдегідом на рівнях, відповідних його виділенню з полімерних матеріалів. З цієї ж причини виявився незадовільним метод, описаний в роботі [2].
Справжній метод призначений для визначення формальдегіду в печінці, нирках, легких, мозку піддослідних тварин. Витягання формальдегіду з органів тварин робилося так, як описано в роботі [1], синтез формдімедона по пропису, представленому в керівництві [3], умови хроматографування і кількісного визначення формдімедона розроблені авторами.
Принцип методу
1. Метод заснований на витяганні формальдегіду з органів, його взаємодії з дімедоном (5,5-діметілдігидрорезорцином) з подальшим виділенням продукту взаємодії (формдімедона) в тонкому шарі сорбенту. Як алюєнта застосовується хлороформ. Прояв пластини здійснюється хлороформовим розчином йоду.
2. Мінімум, що відкривається, - 0,2 мкг в пробі.
3. Речовин, що заважають визначенню, не встановлено.
Реактиви, розчини
1. Соляна кислота (d=1,19), "хч", ГОСТ 3118-67; Ін;
0,1н р-ни.
2. Дімедон, "ч", ГОСТ 6622-53, перекристалізований;
5% спиртовий р-р, свіжо приготований.
3. Гідроокис натрію, "хч", ГОСТ 4328-66; 0,1н; 0,05н і 20% р-ни.
4. Спирт етиловий, ректифікат, ГОСТ 5962-67; перегнаний.
5. Вода, бідистилят.
6. Бромфеноловий синій, "чда", ГОСТ ТУ 6-03-311-70.
7. Ацетат натрію, "ч", ТУ 6-09-246-70.
8. Нітрат срібла, "хч", ГОСТ 1277-63; 0,1н р-н.
9. Хлороформ, "хч", ГОСТ 3160-51.
10. Трихлороцтова кислота, "ч", МРТУ 6-09-2299-65; 5% р-н.
11. Йод, "чда", ГОСТ 4159-64.
12. Крохмаль розчинний, для йодометрії, ГОСТ 10163-62.
13. Формалін медичний, ГФ-10.
14. Буферний р-н: змішують 2 об'єми Iн р-ра ацетату натрію з
1 об'ємом Iн р-ну HCl, pH=4,0.
15. Бромфеноловий синій: 0,1 г індикатори розчиняють в 3 мл 0,05н p-ну NaOH в мірній колбі місткістю 250 мл, додають гарячіше бідістильованої води, що остигнув р-н збовтують в мірній колбі, потім доводять до мітки водою і добре перемішують.
16. Проявляючий р-н: 0,5% р-р йоду в хлороформі і 1% р-н крохмалю.
17. Синтез формдімедона: у стакан вносять 5 мл 4% р-ра формальдегіду, додають 0,5 мл 5% спиртного р-ну дімедона, підкисляють декількома краплями 0,1н р-ну HCl в присутності бромфенолового синього. Потім додають декілька крапель 0,1н р-ра NaOH до зміни забарвлення в червоно-фіолетову і 5 мл буферного р-ну. Вміст стакана залишають стояти на 12 годин, після чого фільтрують через скляний фільтр з пористою пластинкою N 4.
Осад промивають бідістильованою водою до негативної реакції на іон хлору (проба з р-ном AgNO ) і сушать до постійної маси в перебіг 4,5 годин при температурі 100 град.
18. Стандартний р-н формдімедона концентрацією 50 мкг/мл готується звичайним способом.
Прилади і посуд
1. Центрифуга.
2. Форвакуумний або водоструминний насос.
3. Скляна пастка.
4. Скляні пластинки розміром 9х12 див.
5. Поглинач Полежаєва на шліфі з відтягнутим кінцем.
3. Мірні колби для приготування стандартного р-ну,
мікропіпетки.
7. Батарейні стакани.
8. Пульверизатор.
9. Реактивні склянки.
10. Фарфорові чашки.
Приготування пластин для хроматографії
Ретельно вимиті хромовою сумішшю пластини промивають водою, потім дистильованою водою, сушать в сушильній шафі, а потім на їх наносять шар сорбенту. Для приготування сорбціонної маси використовувався силікагель марки КСК і медичний гіпс, які заздалегідь просівалися через сито з отворами з частотою осередків 100 меш. Адсорбційна маса готувалася таким чином: 14 г силікагелю + 1 г гіпсу + 50 мл дистильованої води змішують і інтенсивно струшують в плоскодонній колбі в течію 20 хвилин. Однорідну масу наносять на 10 пластинок і струшуванням добиваються рівномірного розподілу шару на поверхні кожній пластини. Скляні пластинки після нанесення шару сорбенту сушать на повітрі протягом доби. Надалі пластинки зберігають в ексикаторі.
Опис визначення
0,5 г органи піддослідної тварини (печінки, нирок, легенів, мозку) ретельно розтирають в ступці, бажано з кварцовим піском. Потім додають 3 мл 5% трихлороцтової кислоти, перемішують і переносять в пробірку. Чашку двічі обполіскують 2 мл бідистильованої води і змиви також переносять у пробірку. Вміст пробірки центрифугують, рідина над осадом обережно зливають в пробірку з притертої пробкою і до фільтрату по краплях додають 20% розчин NaOH до нейтральної реакції (проба з лакмусовим папірцем). Далі додають 0,2 мл розчину дімедона і проводять синтез формдімедона так, як описано вище.
Після того, як проба була витримана 12 годин при кімнатній температурі, її переносять у випарник і упарюють під вакуумом насухо. Як випарник можна використовувати поглинач Полежаєва. Щоб прискорити процес упарювання, доцільно між насосом і випарником помістити пастку з льодом. Залишок розчиняють в 0,1 мл етилові спирти.
В період обробки органу, проведення синтезу формдімедона, упарювання розчинів можливе попадання формальдегіду в пробу з повітря. Тому для контролю в тій же постановці досвіду проводять аналіз відповідного органу тварини, яка не піддавалася приманці. Результати аналізу враховуються при остаточному розрахунку. Проба і контроль наносяться на середину пластинки на відстані 1 см від нижнього краю. Щоб уникнути втрат стінки випарників акуратно споліскують спиртом і змиви переносять в ті же крапки, куди були нанесені проба і контроль. Зліва і справа наносять плями стандартного розчину формдімедона в кількості 0,2; 0,4; 0,6 мкг, що відповідає 0,004; 0,008; 0,012 мл стандартного розчину. Для прискорення процесу висихання плям на пластині її підігрівають феном. Розділення речовини виробляють в камері з насиченням, що є судиною будь-якої форми з прітертой кришкою, на дно якого наливають суміш хлороформу з ацетоном (ацетон додається в кількості 1/10 від об'єму хлороформу). Після підйому розчинника на висоту 10 см пластинку виймають, сушать на повітрі і обприскують хлороформовим розчином йоду. На пластинці з'являються жовті плями. Після підсушування пластинки і обробки її розчином крохмалю плями придбавають синій колір. Що не прореагує дімедон дає пляму біля старту; формдімедон - з R = 0,4-0,5.