Методические подходы к повышению надежности оценки факторов риска здоровью при использовании полимерных материалов в системе питьевого водоснабжения

Файл статьи: 
Иконка PDF health-risk-analysis-2022-2-4.pdf
УДК: 
614.7
DOI: 
10.21668/health.risk/2022.2.04
Авторы: 

А.В. Алексеева, О.Н. Савостикова

Организация: 

Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью, Россия, 119121, г. Москва, ул. Погодинская, 10, стр. 1

Аннотация: 

Пластиковые трубы и покрытия могут содержать добавки, в том числе металлические стабилизаторы и антиоксиданты, предназначенные для защиты материала во время его производства и использования. Некоторые химические соединения могут выделяться из этих пластиковых труб и оказывать влияние на качество питьевой воды. Представлены результаты анализа различных подходов к исследованию полимерных материалов на предмет оценки миграции химических веществ в питьевую воду, положенных в основу методик их гигиенической оценки.

Миграция оценивалась в одинаковых условиях по двум типами миграционных процессов: непрерывному процессу миграции и последовательному процессу миграции. Эти два типа процессов миграции имитируют условия различных режимов потока в трубопроводах питьевой воды: ситуации непрерывного застоя в системе и стандартного состояния потока с регулярным обновлением воды в водопроводных сетях. В воде для тестирования идентифицировано более 20 органических соединений. Большинство из них определяются в незначительных концентрациях (за исключением бутиламида бензенсульфоновой кислоты). Причем многие из этих соединений не имеют нормативов и референсных концентраций в питьевой воде и, следовательно, необходимой токсикологической оценки. В связи с этим классическая оценка риска для здоровья человека от воздействия данных веществ практически невозможна.

Показано также, что высвобождение химических соединений значительно различается при разных способах постановки эксперимента. Результаты последовательных испытаний на миграцию указали на тенденцию изменения интенсивности миграции из полимерных материалов труб с течением времени, в то время как результаты, полученные в ходе испытаний на непрерывную миграцию, показали, что в условиях застоя качество питьевой воды может быстро ухудшаться из-за миграции органических веществ.

Ключевые слова: 
водоснабжение, питьевая вода, гигиеническая оценка полимерных материалов, полимеры, миграция, полиуретановые покрытия, хромато-масс-спектрометрические исследования, водный риск
Алексеева А.В., Савостикова О.Н. Методические подходы к повышению надежности оценки факторов риска здоровью при использовании полимерных материалов в системе питьевого водоснабжения // Анализ риска здоровью. – 2022. – № 2. – С. 38–47. DOI: 10.21668/health.risk/2022.2.04
Список литературы: 
  1. Dibutyl phthalate release from polyvinyl chloride microplastics: Influence of plastic properties and environmental factors / Y. Yan, F. Zhu, C. Zhu, Z. Chen, S. Liu, C. Wang, C. Gu // Water Res. – 2021. – Vol. 204. – P. 117597. DOI: 10.1016/j.watres.2021.117597
  2. Cortina-Puig M., Hurtado-Fernandez E., Lacorte S. Plasticizers in drinking water and beverages // Curr. Anal. Chem. – 2018. – Vol. 14, № 4. – P. 344–357. DOI: 10.2174/1573411013666170922145949
  3. Pharmaceuticals, hormones, plasticizers, and pesticides in drinking water / S.Y. Wee, N.A.H. Ismail, D.E.M. Haron, F.M. Yusoff, S.M. Praveena, A.Z. Aris // J. Hazard. Mater. – 2022. – Vol. 424 (Pt A). – P. 127327. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2021.127327
  4. Occurrence of multiclass endocrine disrupting compounds in a drinking water supply system and associated risks / S.Y. Wee, A.Z. Aris, F.M. Yusoff, S.M. Praveena // Sci. Rep. – 2020. – Vol. 10, № 1. – P. 17755. DOI: 10.1038/s41598-020-74061-5
  5. Wee S.Y., Aris A.Z. Endocrine disrupting compounds in drinking water supply system and human health risk implica-tion // Environ. Int. – 2017. – Vol. 106. – P. 207–233. DOI: 10.1016/j.envint.2017.05.004
  6. Haned Z., Moulay S., Lacorte S. Migration of plasticizers from poly (vinyl chloride) and multilayer infusion bags using selective extraction and GC–MS // J. Pharm. Biomed. Anal. – 2018. – Vol. 156. – P. 80–97. DOI: 10.1016/j.jpba.2018.04.011
  7. Microplastic acts as a vector for contaminants: the release behavior of dibutyl phthalate from polyvinyl chloride pipe fragments in water phase / X. Ye, P. Wang, Y. Wu, Y. Zhou, Y. Sheng, K. Lao // Environ. Sci. Pollut. Res. Int. – 2020. – Vol. 27, № 4. – P. 42082–42091. DOI: 10.1007/s11356-020-10136-0
  8. Semi-volatile organic compounds in tap water from Hangzhou, China: Influence of pipe material and implication for human exposure / H. Jin, W. Dai, Y. Li, X. Hu, J. Zhu, P. Wu, W. Wang, Q. Zhang // Sci. Total. Environ. – 2019. – Vol. 677. – P. 671–678. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.04.387
  9. Oral bioaccessibility of semi-volatile organic compounds (SVOCs) in settled dust: A review of measurement methods, data and influencing factors / G. Raffy, F. Mercier, P. Glorennec, C. Mandin, B. Le Bot // J. Hazard. Mater. – 2018. – Vol. 352. – P. 215–227. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2018.03.035
  10. Assessing exposure of semi-volatile organic compounds (SVOCs) in car cabins: Current understanding and future challenges in developing a standardized methodology / J. Lexén, M. Bernander, I. Cotgreave, P.L. Andersson // Environ. Int. – 2021. – Vol. 157. – P. 106847. DOI: 10.1016/j.envint.2021.106847
  11. Occurrence of seventy-nine SVOCs in tapwater of China based on high throughput organic analysis testing combined with high volume solid phase extraction / S. Zhang, N. Zhu, H. Zheng, Y. Gao, H. Du, M. Cai, X.-Z. Meng // Chemosphere. – 2020. – Vol. 256. – P. 127136. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2020.127136
  12. Liu Z.H., Yin H., Dang Z. Do estrogenic compounds in drinking water migrating from plastic pipe distribution system pose adverse effects to human? An analysis of scientific literature // Environ. Sci. Pollut. Res. Int. – 2017. – Vol. 24, № 2. – P. 2126–2134. DOI: 10.1007/s11356-016-8032-z
  13. Faust D.R., Wooten K.J., Smith P.N. Transfer of phthalates from c-polyvinyl chloride and cross-linked polyethylene pipe (PEX-b) into drinking water // Water Supply. – 2017. – Vol. 17, № 2. – P. 588–596. DOI: 10.2166/ws.2016.164
  14. Releases of brominated flame retardants (BFRs) from microplastics in aqueous medium: Kinetics and molecular-size dependence of diffusion / B. Sun, Y. Hu, H. Cheng, S. Tao // Water Res. – 2019. – Vol. 151. – P. 215–225. DOI: 10.1016/j.watres.2018.12.017
  15. DinCH and ESBO actual migration from PVC infusion tubings used in an oncopediatric unit / L. Tortolano, H. Matmati, M. Bourhis, K. Manerlax, F. Lemare, J. Saunier, N. Yagoubi // J. Appl. Polym. Sci. – 2018. – Vol. 135, № 36. – P. 46649–46656. DOI: 10.1002/app.46649
  16. Long-term study of migration of volatile organic compounds from cross-linked polyethylene (PEX) pipes and effects on drinking water quality / V. Lund, M. Anderson-Glenna, I. Skjevrak, I.-L. Steffensen // J. Water Health. – 2011. – Vol. 9, № 3. – P. 483–497. DOI: 10.2166/wh.2011.165
  17. Kalweit C., Stottmeister E., Rapp T. Contaminants migrating from crossed-linked polyethylene pipes and their effect on drinking water odour // Water Res. – 2019. – Vol. 151. – P. 341–353. DOI: 10.1016/j.watres.2019.06.001
  18. Tap water contamination: Multiclass endocrine disrupting compounds in different housing types in an urban settlement / S.Y. Wee, A.Z. Aris, F.M. Yusoff, S.M. Praveena // Chemosphere. – 2021. – Vol. 264, Part 1. – P. 128488. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2020.128488
  19. Migration of Volatile Organic Compounds (VOCs) from PEX-a Pipes into the Drinking Water during the First Five Years of Use / A. Pelto-Huikko, M. Ahonen, M. Ruismäki, T. Kaunisto, M. Latva // Materials (Basel). – 2021. – Vol. 14, № 4. – P. 746. DOI: 10.3390/ma14040746
  20. Haupert L.M., Magnuson M.L. Numerical Model for Decontamination of Organic Contaminants in Polyethylene Drinking Water Pipes in Premise Plumbing by Flushing // J. Environ. Eng. (New York). – 2019. – Vol. 145, № 7. – Р. 10. DOI: 10.1061/(asce)ee.1943-7870.0001542
  21. Inorganic and organic contaminants in drinking water stored in polyethylene cisterns / T. de Oliveira Moura, F. Oliveira Santana, V. Palmeira Campos, I.B. de Oliveira, Y.D.P. Medeiros // Food Chem. – 2019. – Vol. 273. – P. 45–51. DOI: 10.1016/j.foodchem.2018.03.104
  22. Molecular dynamics simulation of three plastic additives' diffusion in polyethylene terephthalate / B. Li, Z.-W. Wang, Q.-B. Lin, C.-Y. Hu // Food Addit. Contam. Part A Chem. Anal. Control Expo. Risk Assess. – 2017. – Vol. 34, № 6. – P. 1086–1099. DOI: 10.1080/19440049.2017.1310398
  23. Holder S.L., Hedenqvist M.S., Nilsson F. Understanding and modelling the diffusion process of low molecular weight substances in polyethylene pipes // Water Res. – 2019. – Vol. 157. – P. 301–309. DOI: 10.1016/j.watres.2019.03.084
  24. Risk assessment of environmental mixture effects / K.A. Heys, R.F. Shore, M.G. Pereira, K.C. Jones, F.L. Martin // RSC Adv. – 2016. – Vol. 6, № 53. – Р. 47844–47857. DOI: 10.1039/C6RA05406D
  25. Toxicological risk assessment and prioritization of drinking water relevant contaminants of emerging concern / K.A. Baken, R.M.A. Sjerps, M. Schriks, A.P. van Wezel // Environ. Int. – 2018. – Vol. 118. – Р. 293–303. DOI: 10.1016/j.envint.2018.05.006
  26. Алексеева А.В., Савостикова О.Н., Мамонов Р.А. Сравнительный анализ методов оценки возможности при-менения полимерных материалов в питьевом водоснабжении, закрепленных в законодательствах России и Германии // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2019. – № 10–2. – С. 263–267.
  27. Алексеева А.В., Савостикова О.Н., Мамонов Р.А. Необходимость проведения актуализации и апробации ме-тодик оценки материалов, планируемых для применения в питьевом водоснабжении, в зависимости от вида материала и его функционального назначения с учетом международного опыта // Материалы I Национального конгресса с междуна-родным участием по экологии человека, гигиене и медицине окружающей среды «СЫСИНСКИЕ ЧТЕНИЯ – 2020»: сборник тезисов. – Москва, 19–20 ноября 2020 г. – С. 16–19.
  28. Czogała J., Pankalla E., Turczyn R. Recent Attempts in the Design of Efficient PVC Plasticizers with Reduced Migra-tion // Materials (Basel). – 2021. – Vol. 14, № 4. – P. 844. DOI: 10.3390/ma14040844
Получена: 
23.03.2022
Одобрена: 
19.05.2022
Принята к публикации: 
21.06.2022

Вы здесь

Главная